2022高考物理二轮复习专题四电路与电磁感应第9讲电磁感应规律的综合应用练习含解析.doc
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1、电磁感应规律的综合应用一、单项选择题1如图甲所示,一根电阻R4 的导线绕成半径d2 m的圆,在圆内局部区域存在变化的匀强磁场,中间S形虚线是两个直径均为d的半圆,磁感应强度随时间变化的图象如图乙所示(磁场垂直于纸面向外为正,电流逆时针方向为正),关于圆环中的感应电流时间图象,以下选项中正确的选项是( )解析:选C.01 s,E1S4 V,I A,由楞次定律知感应电流为顺时针方向,由图知,C正确2图甲和图乙是教材中演示自感现象的两个电路图,L1和L2为电感线圈实验时,断开开关S1瞬间,灯A1突然闪亮,随后逐渐变暗;闭合开关S2,灯A2逐渐变亮,而另一个相同的灯A3立即变亮,最终A2与A3的亮度相
2、同以下说法正确的选项是( )A图甲中,A1与L1的电阻值相同B图甲中,闭合S1,电路稳定后,A1中电流大于L1中电流C图乙中,变阻器R与L2的电阻值相同D图乙中,闭合S2瞬间,L2中电流与变阻器R中电流相等解析:选C. 分析图甲,断开开关S1瞬间,A1突然闪亮,说明流经A1的电流瞬间增大,从而得到S1闭合,电路稳定时,A1中的电流小于L1中的电流,所以选项B错误由并联电路特点可知,A1的电阻值大于L1的电阻值,所以选项A错误分析图乙,开关S2闭合后,灯A2逐渐变亮,A3立即变亮,说明闭合S2瞬间A2与A3中的电流不相等,那么L2与R中的电流也不相等,所以选项D错误最终A2与A3亮度相同,说明流
3、经A2与A3的电流相同,由欧姆定律可知,R与L2的电阻值相等,所以选项C正确3(2022河北邯郸市质检)如下图,空间存在一垂直于纸面向里的匀强磁场,在纸面内,一正三角形的导线框沿着垂直于磁场边界的虚线匀速穿过磁场区域虚线垂直于AB边,且正三角形的高为磁场宽度的两倍从C点进入磁场开始计时,以电流沿逆时针方向为正关于线框中感应电流i随时间t变化的关系,以下四幅图可能正确的选项是( )解析:选A.设线框进入磁场的速度为v,线框进入磁场的前一半过程,切割磁感线的有效长度:L2vttan 30,线框切割磁感线,产生感应电动势EBLv2Bv2ttan 30,感应电流:i,i与t成正比,线框在进磁场的过程中
4、,磁通量增加,根据楞次定律可知,感应电流的方向为ABCA,为正;在出磁场的过程中,磁通量减小,根据楞次定律知,感应电流的方向为ACBA,为负在线框进入磁场的前一半的过程中,切割的有效长度均匀增大,感应电动势均匀增大,那么感应电流均匀增大,在线框进入磁场的后一半(即出磁场的前一半)过程中,切割的有效长度不变,感应电动势不变,那么感应电流不变;在线框出磁场的后一半的过程中,切割的有效长度均匀增大,感应电流均匀增大故A正确4扫描隧道显微镜(STM)可用来探测样品外表原子尺度上的形貌为了有效隔离外界振动对STM的扰动,在圆底盘周边沿其径向对称地安装假设干对紫铜薄板,并施加磁场来快速衰减其微小振动,如下
5、图无扰动时,按以下四种方案对紫铜薄板施加恒磁场;出现扰动后,对于紫铜薄板上下及左右振动的衰减最有效的方案是( )解析:选A.底盘上的紫铜薄板出现扰动时,其扰动方向不确定,在选项C这种情况下,紫铜薄板出现上下或左右扰动时,穿过薄板的磁通量难以改变,不能发生电磁感应现象,没有阻尼效应;在选项B、D这两种情况下,紫铜薄板出现上下扰动时,也没有发生电磁阻尼现象;选项A这种情况下,不管紫铜薄板出现上下或左右扰动时,都发生电磁感应现象,产生电磁阻尼效应,选项A正确5(2022安徽六安一模)如下图,匀强磁场的方向垂直于光滑的金属导轨平面向里,极板间距为d的平行板电容器与总电阻为2R0的滑动变阻器通过平行导轨
6、连接,电阻为R0的导体棒MN可在外力的作用下沿导轨从左向右做匀速直线运动,当滑动变阻器的滑动触头位于a、b的中间位置,导体棒MN的速度为v0时,位于电容器中P点的带电油滴恰好处于静止状态,假设不计摩擦和平行导轨及导线的电阻,重力加速度为g,那么以下判断正确的选项是( )A油滴带正电B假设将上极板竖直向上移动距离d,油滴将向上加速运动,加速度aC假设将导体棒的速度变为2v0,油滴将向上加速运动,加速度a2gD假设保持导体棒的速度为v0不变,而将滑动触头置于a位置,同时将电容器上极板向上移动距离,油滴仍将静止解析:选D.根据右手定那么可知,M端为正极,油滴静止,因此带负电,故A错误;设导体棒接入导
7、轨间的长度为L,导体棒切割磁感线形成的感应电动势为:EBLv,电容器两端电压为:U1,开始油滴静止,有:qmg,假设将上极板竖直向上移动距离d,有:mgqma1,联立得:a1,方向竖直向下,故B错误;假设将导体棒的速度变为2v0,有qmgma2,将U1中v0换为2v0联立解得:a2g,方向竖直向上,故C错误;假设保持导体棒的速度为v0不变,而将滑动触头置于a位置,同时将电容器上极板向上移动距离,电容器两端之间的电压为:U2BLv0,此时油滴所受电场力为:Fmg,因此油滴仍然静止,故D正确二、多项选择题6(2022江西吉安期中)如下图,相距为l的光滑平行金属导轨ab、cd放置在水平桌面上,阻值为
8、R的电阻与导轨的两端a、c相连,滑杆MN质量为m,垂直于导轨并可在导轨上自由滑动,不计导轨、滑杆以及导线的电阻,整个装置放于竖直方向的匀强磁场中,磁感应强度的大小为B,滑杆的中点系一不可伸长的轻绳,绳绕过固定在桌边的光滑轻滑轮后,与另一质量也为m的物块相连,绳处于拉直状态,现将物块由静止释放,当物块到达最大速度时,物块的下落高度h,用g表示重力加速度,那么在物块由静止开始下落至速度最大的过程中( )A物块到达的最大速度是B电阻R产生的热量为C通过电阻R的电荷量是D滑杆MN产生的最大感应电动势为解析:选ACD.对滑杆MN,当FAmg时,速度最大,那么:mg,那么最大速度v,故A正确;根据能量守恒
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