2020高考物理二轮复习600分冲刺专题四电路和电磁感应第12讲电磁感应规律及其应用优练含解析.doc

-8-电磁感应规律及其应用一、选择题(本题共8小题其中1～5题为单选6～8题为多选)1．(2019·广东模拟)航母上飞机弹射起飞是利用电磁驱动来实现的。电磁驱动原理如图所示在固定线圈左右两侧对称位置放置两个闭合金属圆环铝环和铜环的形状、大小相同已知铜的电阻率较小则合上开关S的瞬间(D)A．两个金属环都向左运动B．两个金属环都向右运动C．铜环受到的安培力小于铝环受到的安培力D．从左侧向右看铝环中感应电流沿顺时针方向[解析]若环放在线圈两边根据“来拒去留”可得合上开关S的瞬间环为阻碍磁通量增大则环将向两边运动A、B错误；由于铜环的电阻较小则铜环中感应电流较大故铜环受到的安培力要大于铝环C错误；线圈中电流为右侧流入磁场方向为向左在闭合开关的过程中磁场变强由楞次定律可知电流由左侧向右看为顺时针D正确。2．(2019·湖南模拟)图甲为兴趣小组制作的无线充电装置中受电线圈示意图已知线圈匝数n＝100匝、电阻r＝1Ω、横截面积S＝1.5×10－3m2外接电阻R＝7Ω。线圈处在平行于线圈轴线的磁场中磁场的磁感应强度随时间变化如图乙所示设磁场的正方向水平向左则(C)A．在0.005s时通过电阻R的电流大小为0B．在0.005s时通过电阻R的电流方向由a流向bC．在0～0.01s内通过电阻R的电荷量q＝1.5×10－3CD．在0.02～0.03s内电阻R产生的焦耳热为Q＝1.8×10－3J[解析]t＝0.005s时磁感应强度为0磁通量为0但磁通量的变化率最大感应电动势最大感应电流最大A错误；0～0.005s过程中磁感应强度减小磁通量减小根据楞次定律根据电流磁场方向向左由安培定则知流过电阻R的电流方向由b流向aB错误；在0～0.01s内根据感应电量的公式有q＝neq\f(ΔΦR＋r)其中ΔΦ＝2BS＝2×4×10－2×1.5×10－3＝1.2×10－4Wb所以q＝100×eq\f(1.2×10－47＋1)C＝1.5×10－3CC正确；由图象知周期T＝2.0×10－2s角速度ω＝eq\f(2πT)＝eq\f(2π2.0×10－2)＝100πrad/s感应电动势的最大值Em＝nBSω＝100×4×10－2×1.5×10－3×100π＝0.6π感应电动势的有效值E＝eq\f(Em\r(2))＝eq\f(0.6π\r(2))电流I＝eq\f(ER＋r)＝eq\f(0.6π8)A电阻R上产生的焦耳热Q＝I2Rt＝(eq\f(0.6π8))2×7×0.01J≈4.0×10－3JD错误。3．(2019·江苏模拟)发光二极管是目前电器指示灯广泛使用的电子元件在电路中的符号是“”。只有电流从标有“＋”号的一端流入时它才能发光如图所示螺线管与两只反向并联的发光二极管相连磁铁从螺线管的正上方由静止释放向下穿过螺线管。下列说法正确的是(A)A．磁铁N极朝下释放时先红灯亮后绿灯亮B．磁铁S极朝下释放时先红灯亮后绿灯亮C．若磁铁磁性足够强则磁铁可以悬停在管内D．磁铁减少的重力势能等于回路中产生的电能[解析]磁铁N极朝下释放时由楞次定律可判断先是红灯亮后绿灯亮A正确；磁铁S极朝下释放时由楞次定律可判断先是绿灯亮后红灯亮B错误；即使磁铁磁性足够强磁铁也不可能悬停在管内因为假设悬停在管内螺线管内无磁通量变化无感应电流产生磁铁只受重力C错误；此过程中磁铁的重力势能、动能和回路中的电能相互转化磁铁减少的机械能等于回路中产生的电能D错误。4．(2019·云南模拟)如图所示两光滑水平放置的平行金属导轨间距为L直导线MN垂直跨在导轨上且与导轨接触良好整个装置处于垂直于纸面向里的匀强磁场中磁感应强度为B。电容器的电容为C除电阻R外导轨和导线的电阻均不计。现给导线MN一初速度使导线MN向右运动当电路稳定后MN以速度v向右匀速运动时(C)A．电容器两端的电压为零B．通过电阻R的电流为eq\f(BLvR)C．电容器所带电荷量为CBLvD．为保持MN匀速运动需对其施加的拉力大小为eq\f(B2L2vR)[解析]导线向右运动时切割磁感线给电容器充电根据左手定则可知安培力使得导线减速运动当电容器电压与导线的电动势相等时导线中没有电流导线做匀速运动因此选项A、B均错；根据Q＝CU可知最终电容器所带电荷量为Q＝CBLvC正确；根据上述分析当电容器电压与切割磁感线的电动势相等时就没有感应电流因此不要外界作用力D错误。5．(2019·辽宁沈阳模拟)如图所示两个线圈套在同一个铁芯上线圈的绕向如图甲所示左线圈连着正方形线框abcd线框所在区域存在变化的磁场取垂直纸面向外力正磁感应强度随时间变化如图乙所示不计线框以外的感生电场右侧线圈连接一定值电阻R下列说法中正确的是(D