2018年高考物理二轮复习 专题突破练12 电磁感应规律及综合应用

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1、专题突破练12　电磁感应规律及综合应用(时间:45分钟　满分:100分)一、选择题(共12小题,每小题7分,共84分。在每小题给出的四个选项中,第1~7小题只有一个选项符合题目要求,第8~12小题有多个选项符合题目要求,全部选对的得7分,选对但不全的得3分,有选错或不答的得0分)1.在竖直平面内固定一根水平长直导线,导线中通以如图所示方向的恒定电流。在其正上方(略靠后)由静止释放一个闭合圆形导线框。已知导线框在下落过程中始终保持框平面沿竖直方向。在框由实线位置下落到虚线位置的过程中(　　)A.导线框中感应电流方向依次为:顺时针→逆时

2、针→顺时针B.导线框的磁通量为零时,感应电流也为零C.导线框所受安培力的合力方向依次为:向上→向下→向上D.导线框产生的焦耳热等于下落过程中框损失的重力势能答案A解析根据安培定则,在通电直导线的上方磁场向外,在通电导线的下方磁场向里;离导线近的地方磁感应强度大,离导线远的地方磁感应强度小。线框从上向下靠近导线的过程,向外的磁感应强度增加,根据楞次定律,线框中产生顺时针方向的电流;穿越导线时,上方向外的磁场和下方向里的磁场叠加,先是向外的磁通量减小,之后变成向里的磁通量,并逐渐增大,直至最大;根据楞次定律,线框中产生逆时针方向的电流。

3、向里的磁通量变成最大后,继续向下运动,向里的磁通量又逐渐减小,这时的电流新方向又变成了顺时针,故A正确;根据A中的分析,穿越导线时,上方向外的磁场和下方向里的磁场叠加,先是向外的磁通量减小,一直减小到0,之后变成向里的磁通量,并逐渐增大。这一过程是连续的,始终有感应电流存在,不是0,故B错误;根据楞次定律,感应电流始终阻碍导线框相对磁场的运动,故受安培力的方向始终向上,故C错误;根据能量守恒定律,导线框产生的焦耳热等于下落过程中导线框损失的重力势能与增加的动能之差,故D错误。2.(2017黑龙江大庆模拟)在半径为r、电阻为R的圆形导

4、线框内,以直径为界,左右两侧分别存在着方向如图甲所示的匀强磁场,以垂直纸面向外的磁场为正,两部分磁场的磁感应强度B随时间t的变化规律分别如图乙所示。则0~t0时间内,导线框中(　　)　　　　　　　　　　　　　　　　　　　A.感应电流方向为顺时针B.感应电流方向为逆时针C.感应电流大小为D.感应电流大小为答案A解析根据楞次定律可知,左边的导线框的感应电流是顺时针,而右边的导线框的感应电流,也是顺时针,则整个导线框的感应电流方向顺时针,故A正确,B错误;由法拉第电磁感应定律,因磁场的变化,导致导线框内产生感应电动势,结合题意可知,产生感

5、应电动势正好是两者之和,即为E=2×,再由闭合电路欧姆定律,可得感应电流大小为I=,故C、D错误。3.如图所示,两根足够长的光滑金属导轨水平平行放置,间距为l=1m,c、d间,d、e间,c、f间分别接着阻值R=10Ω的电阻。一阻值R=10Ω的导体棒ab以速度v=4m/s匀速向左运动,导体棒与导轨接触良好;导轨所在平面存在磁感应强度大小B=0.5T、方向竖直向下的匀强磁场。下列说法中正确的是(　　)A.导体棒ab中电流的流向为由b到aB.c、d两端的电压为2VC.d、e两端的电压为1VD.f、e两端的电压为1V答案D解析由右手定则可知

6、ab中电流方向为a→b,选项A错误;导体棒ab切割磁感线产生的感应电动势E=Blv,ab为电源,c、d间电阻R为外电路负载,d、e和c、f间电阻中无电流,d、e间无电压,因此c、d间与f、e间电压相等,Ucd=×R==1V,选项D正确,B、C错误。4.(2017河南洛阳质检)如图所示为安检门原理图,左边门框中有一通电线圈,右边门框中有一接收线圈。工作过程中某段时间通电线圈中存在顺时针方向均匀增大的电流,则(　　)A.无金属片通过时,接收线圈中的感应电流方向为顺时针B.无金属片通过时,接收线圈中的感应电流增大C.有金属片通过时,接收线

7、圈中的感应电流方向为顺时针D.有金属片通过时,接收线圈中的感应电流大小发生变化答案D解析当左侧线圈中通有均匀增大的顺时针方向的电流时,据楞次定律知右侧线圈中的电流为逆时针,且由于磁通量变化率是定值,由法拉第电磁感应定律可知,接收线圈中感应电流不变,故A、B错误;当有金属片通过时,不影响接收线圈中的感应电流方向,故C错误;有金属片通过时,金属片中也会产生感应电流,该电流产生的磁场与左侧线圈中电流产生的磁场方向相反,会引起接收线圈中感应电流大小发生变化,故D正确。5.(2017四川资阳模拟)用一根横截面积为S、电阻率为ρ的硬质导线做成一

8、个半径为r的圆环,ab为圆环的一条直径。如图所示,在ab的左侧存在一个均匀变化的匀强磁场,磁场垂直圆环所在的平面,方向如图,磁感应强度大小随时间的变化率=k(k<0)(　　)A.圆环具有收缩的趋势B.圆环中产生的感应电流为逆时针方向C