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高考物理高频考点《法拉第电磁感应定律及应用》在线测试(2017年最新版)(十)
2017-08-08 08:37:10
来源:91考试网
作者:www.91exam.org 【 大 中 小】
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1、简答题 光敏电阻的阻值随照射光的强弱而变化,作为简化模型,可以近似认为,照射光较强(如白天)时电阻几乎为0;照射光较弱(如黑天)时电阻接近于无穷大.利用光敏电阻作为传感器,借助电磁开关,可以实现路灯自动在白天关闭,黑天打开.电磁开关的内部结构如图所示.1、2两接线柱之间是励磁线圈,3、4两接线柱分别与弹簧片和触点连接.当励磁线圈中电流大于50mA时,电磁铁吸合铁片,弹簧片和触点分离,3、4断开;电流小于50mA时,3、4接通.励磁线圈中允许通过的最大电流为100mA. (1)利用下表中的器材设计一个自动控制路灯的电路,在虚线框内画出电路图.
| 序号 | 器材描述 1 光敏电阻R1,符号
 2 灯泡L:额定电压36V,额定功率40W 3 电磁开关:符号
 4 蓄电池E:电动势36V,内阻不计; 5 保护电阻R2 6 开关S、导线若干
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 (2)如果励磁线圈的电阻为200Ω,励磁线圈允许加的最大电压为______V,保护电阻R2的阻值范围为______Ω.
参考答案:(1)电路原理如图所示.

(2)已知励磁线圈中允许通过的最大电流为Im=100mA,电阻为R=200Ω,由欧姆定律得:最大电压为Um=ImR=20V. 由题得知,励磁线圈电流范围为50mA-100mA,根据欧姆定律得 保护电阻R2的最大值为Rmax=EImin-R2=360.05-200=520Ω,最小值为Rmin=EImax-R2=360.1-200=160Ω 故保护电阻R2的阻值范围为160~520Ω. 故答案为: (1)电路原理如图所示.

(2)20,160~520
本题解析:
本题难度:一般
2、选择题 如图所示,在通电直导线的正下方有矩形导线框,导线框在下列运动中能产生感应电流的是( ) A.导线框在水平方向向右匀速运动 B.导线框在水平方向向右加速运动 C.导线框以直导线为轴旋转 D.导线框向直导线靠近
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参考答案:D
本题解析:
本题难度:简单
3、简答题 如图所示,两根相距为d 的足够长的光滑金属导轨位于水平的xoy平面内,一端接有阻值为R的电阻。在x>0的区域存在垂直纸面向里的磁场,磁感应强度B随x的增大而增大,B=kx,式中k是一常量。一质量为m的金属杆地(地应为与)金属导轨垂直,可在导轨上滑动,当t=0时位于x=0处,速度为v0,方向沿x轴的正方向。在运动过程中,有一大小可调节方向始终不变的外力F作用于金属杆以保证金属杆的加速度恒定,大小为a,方向沿x轴的负方向。当金属杆的速度大小为 时,求所加外力F的大小。没(应为设)金属导轨与金属杆的电阻不计。
?
参考答案: ;
本题解析:以x1表示金属杆的速度变为 时它所在的x坐标,对于匀减速直线运动有:
?① 以 代入得:
?② 由题给条件得出此时金属杆所在处的磁感应强度:
?③ 此时金属杆产生感应电动势为:
?④ 回路中电流为:
?⑤ 金属杆受到的安培力为:
?⑥ 由题意知,F方向始终向x轴负方向, 当金属杆向x正方向运动时有:
?⑦ 得 ?⑧ 当金属杆向x 负方向运动时有:
?⑨ 得: ?⑩
本题难度:一般
4、选择题 如图所示,MN、PQ为两平行金属导轨,M、P间连有一阻值为R的电阻,导轨处于匀强磁场中,磁感应强度为B,磁场方向与导轨所在平面垂直,图中磁场垂直纸面向里。有一金属圆环沿两导轨滑动,速度为v,与导轨接触良好,圆环的直径d与两导轨间的距离相等。设金属环与导轨的电阻均可忽略,当金属环向右做匀速运动时
 [? ] A.有感应电流通过电阻R,大小为 B.有感应电流通过电阻R,大小为 C.有感应电流通过电阻R,大小为 D.没有感应电流通过电阻R
参考答案:B
本题解析:
本题难度:一般
5、简答题 如图16-2-15,面积为0.2 m2的100匝线圈处在匀强磁场中,磁场方向垂直于线圈平面,已知磁感应强度随时间变化规律为B=2+0.2t(T),定值电阻R1="6" Ω,线圈电阻R2="4" Ω,试分析:
 图16-2-15 (1)磁通量变化率( ),回路感应电动势(E); (2)a、b两点间电压Uab.
参考答案:(1)0.04 Wb/s? 4 V? (2)2.4 V
本题解析:(1)由B="2+0.2t" T得:磁感应强度变化率: ="0.2" T/s.因此,磁通量变化率为 ?=0.2×0.2 Wb/s="0.04" Wb/s. 根据法拉第电磁感应定律得,回路感应电动势:E=N =100×0.04 Wb/s="4" V. (2)在回路中,产生电磁感应现象的具体部位在线圈处,该处可处理为等效电源.根据楞次定律可知,线圈中感应电流方向由b→a,因此线圈a、b两端点电势关系为:Ua>Ub. 根据全电路欧姆定律得:I=E/(R1+R2)="0.4" A a、b两点间电压Uab=E-IR2="2.4" V
本题难度:简单
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