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高三物理高考備考一輪復(fù)習(xí)電磁感應(yīng)同步訓(xùn)練一、單選題(共7題,每題5分,共35分)1.在物理學(xué)史上,奧斯特首先發(fā)現(xiàn)電流周圍存在磁場。隨后,物理學(xué)家提出“磁生電”的閃光思想。很多科學(xué)家為證實(shí)這種思想進(jìn)行了十多年的艱苦研究,首先成功發(fā)現(xiàn)“磁生電”的物理學(xué)家是()A.牛頓 B.愛因斯坦 C.法拉第 D.安培2.如圖所示是手機(jī)無線充電板的充電原理示意圖。充電板接交流電源,對充電板供電,充電板內(nèi)的送電線圈可產(chǎn)生交變磁場,從而使手機(jī)內(nèi)的受電線圈產(chǎn)生交變電流,再經(jīng)整流電路轉(zhuǎn)變成直流電流后對手機(jī)電池充電。為方便研究,現(xiàn)將問題做如下簡化:設(shè)受電線圈的匝數(shù)為n,面積為S,若在時間內(nèi),磁場垂直于受電線圈平面向上穿過線圈,其磁感應(yīng)強(qiáng)度由均勻增加到。下列說法正確的是()A.點(diǎn)c的電勢高于點(diǎn)d的電勢B.受電線圈中感應(yīng)電流方向由d到cC.c、d之間的電勢差為D.c、d之間的電勢差為3.如圖所示,在某節(jié)實(shí)驗(yàn)課上,李老師把一個帶有長鐵芯的導(dǎo)電線圈L、開關(guān)S和電源用導(dǎo)線連接起來,并將一金屬套環(huán)套過線圈L的鐵芯后放在線圈上方。閉合開關(guān)S的瞬間,套環(huán)立刻跳起。某同學(xué)另找來器材再做此實(shí)驗(yàn)。他連接好電路,經(jīng)重復(fù)試驗(yàn),導(dǎo)電線圈上的套環(huán)均未動。對比李老師演示的實(shí)驗(yàn),下列四個說法中,導(dǎo)致套環(huán)未動的原因可能是()
A.導(dǎo)電線圈接在了直流電源上 B.電源電壓過高C.所選導(dǎo)電線圈的匝數(shù)太多 D.所用套環(huán)的材料與李老師的不同4.某探究小組模擬法拉第在1831年發(fā)現(xiàn)“磁生電”現(xiàn)象的實(shí)驗(yàn)。如圖所示,他們把兩個線圈繞在同一個軟鐵環(huán)上,線圈A和電池、滑動變阻器連接,線圈B用導(dǎo)線、開關(guān)連通,導(dǎo)線下面平行放置一個小磁針,開始開關(guān)閉合。下列關(guān)于實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的說法正確的是()
A.用一節(jié)電池作電源小磁針不偏轉(zhuǎn),用十節(jié)電池作電源小磁針會偏轉(zhuǎn)B.線圈B匝數(shù)較少時小磁針不偏轉(zhuǎn),匝數(shù)足夠多時小磁針會偏轉(zhuǎn)C.?dāng)嚅_開關(guān)S瞬間,小磁針會偏轉(zhuǎn)D.勻速移動滑動變阻器的滑片,小磁針會偏轉(zhuǎn)5.下列關(guān)于電磁感應(yīng)的說法正確的是()A.只要導(dǎo)線做切割磁感線的運(yùn)動,導(dǎo)線中就產(chǎn)生感應(yīng)電流B.只要閉合金屬線圈在磁場中運(yùn)動,線圈中就產(chǎn)生感應(yīng)電流C.閉合金屬線圈放在磁場中,只要磁感應(yīng)強(qiáng)度發(fā)生變化,線圈中就產(chǎn)生感應(yīng)電流D.閉合金屬線圈放在磁場中,只要線圈中磁通量發(fā)生變化,線圈中就產(chǎn)生感應(yīng)電流6.下列情境中,能產(chǎn)生感應(yīng)電流的是()A.位于磁場中的閉合線圈B.閉合線圈和磁場發(fā)生相對運(yùn)動C.閉合線圈做切割磁感線運(yùn)動D.穿過閉合線圈的磁感線條數(shù)變化7.如圖所示,有界勻強(qiáng)磁場的寬度為L,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向垂直紙面向里正方形abcd是粗細(xì)均勻的導(dǎo)體框,總電阻為4R,邊長為L,該導(dǎo)體框處于紙面內(nèi)。導(dǎo)體框在外力作用下沿對角線ac(垂直于磁場邊界)由I位置勻速運(yùn)動到Ⅲ位置,速度大小為v,則()A.導(dǎo)體框由I位置到Ⅲ位置過程中感應(yīng)電流的方向保持不變B.導(dǎo)體框由Ⅰ位置到Ⅱ位置過程中最大感應(yīng)電流為C.導(dǎo)體框由I位置到Ⅲ位置過程中通過的電荷量為D.導(dǎo)體框由I位置到Ⅱ位置過程中外力的最大功率為二、多選題(共5題,每題5分,共25分)8.如圖所示,邊長為、不可形變的正方形導(dǎo)線框內(nèi)有半徑為的圓形磁場區(qū)域,其磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時間的變化關(guān)系為(常量)。回路中滑動變阻器的最大阻值為,滑片位于滑動變阻器中央,定值電阻、。閉合開關(guān),電壓表的示數(shù)為,不考慮虛線右側(cè)導(dǎo)體的感應(yīng)電動勢,則()A.兩端的電壓為B.電容器的極板帶正電C.滑動變阻器的熱功率為電阻的5倍D.正方形導(dǎo)線框中的感應(yīng)電動勢為9.2021年7月25日,臺風(fēng)“煙花”登陸上海后,“中國第一高樓”上海中心大廈上的阻尼器開始出現(xiàn)擺動,給大樓進(jìn)行減振。如圖所示,該阻尼器首次采用了電渦流技術(shù),底部附著永磁鐵的質(zhì)量塊擺動通過導(dǎo)體板上方時,導(dǎo)體板內(nèi)產(chǎn)生電渦流。關(guān)于阻尼器,下列說法正確的是()A.阻尼器擺動時產(chǎn)生的電渦流源于電磁感應(yīng)現(xiàn)象B.阻尼器擺動時產(chǎn)生的電渦流源于外部電源供電C.阻尼器最終將機(jī)械能轉(zhuǎn)化成為內(nèi)能D.質(zhì)量塊通過導(dǎo)體板上方時,導(dǎo)體板的電渦流大小與質(zhì)量塊的速率無關(guān)10.如圖所示是當(dāng)年法拉第實(shí)驗(yàn)裝置示意圖,兩個線圈分別繞在一個鐵環(huán)上,線圈A接直流電源,線圈B接靈敏電流計,下列情況可能使電流計G產(chǎn)生感應(yīng)電流的是()A.開關(guān)S接通的瞬間B.開關(guān)S斷開的瞬間C.開關(guān)S接通后一段時間D.開關(guān)S接通后,不斷移動滑動變阻器滑片P時11.如圖所示,兩根電阻不計的光滑平行金屬導(dǎo)軌的傾角為θ,導(dǎo)軌下端接有電阻R,勻強(qiáng)磁場垂直于導(dǎo)軌平面向上。質(zhì)量為m,電阻不計的金屬棒ab在沿導(dǎo)軌平面且與棒垂直的恒力F作用下沿導(dǎo)軌勻速上滑,上升高度為h,在此過程中()A.金屬棒所受各力的合力所做的功為零B.金屬棒所受各力的合力所做的功等于mgh和電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱之和C.恒力F與重力的合力所做的功等于棒克服安培力所做的功與電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱之和D.恒力F與重力的合力所做的功等于電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱12.如圖,P、Q是兩根固定在水平面內(nèi)的光滑平行金屬導(dǎo)軌,間距為L,導(dǎo)軌足夠長且電阻可忽略不計。圖中矩形區(qū)域有一方向垂直導(dǎo)軌平面向上、感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場。在時刻,兩均勻金屬棒a、b分別從磁場邊界、進(jìn)入磁場,速度大小均為;一段時間后,流經(jīng)a棒的電流為0,此時,b棒仍位于磁場區(qū)域內(nèi)。已知金屬棒a、b相同材料制成,長度均為L,電阻分別為R和,a棒的質(zhì)量為m。在運(yùn)動過程中兩金屬棒始終與導(dǎo)軌垂直且接觸良好,a、b棒沒有相碰,則()
A.時刻a棒加速度大小為B.時刻b棒的速度為0C.時間內(nèi),通過a棒橫截面的電荷量是b棒的2倍D.時間內(nèi),a棒產(chǎn)生的焦耳熱為三、解答題(共4題,每題10分,共40分)13.下面是幾名同學(xué)對于感應(yīng)電動勢的認(rèn)識,他們的觀點(diǎn)正確嗎?為什么?同學(xué)甲:穿過線圈的磁通量越大,感應(yīng)電動勢越大;穿過線圈的磁通量為零,感應(yīng)電動勢一定為零。同學(xué)乙:穿過線圈的磁通量的變化量越大,感應(yīng)電動勢越大。同學(xué)丙:感應(yīng)電動勢與穿過閉合電路的磁通量的變化量成正比。14.如圖所示,足夠長的平行光滑U形導(dǎo)軌傾斜放置,所在平面的傾角θ=37°,導(dǎo)軌間的距離L=1.0m,下端連接R=1.6Ω的電阻,導(dǎo)軌電阻不計,所在空間存在垂直于導(dǎo)軌平面向上的勻強(qiáng)磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)度B=1.0T。質(zhì)量m=0.5kg、電阻r=0.4Ω的金屬棒ab垂直置于導(dǎo)軌上,現(xiàn)用沿導(dǎo)軌平面且垂直于金屬棒、大小為F=5.0N的恒力使金屬棒ab從靜止開始沿導(dǎo)軌向上滑行,當(dāng)金屬棒滑行s=2.8m后速度保持不變。求:(sin37°=0.6,cos37°=0.8,g=10m/s2)(1)金屬棒勻速運(yùn)動時的速度大小v;(2)金屬棒從靜止到剛開始勻速運(yùn)動的過程中,電阻R上產(chǎn)生的熱量QR。15.如圖所示,金屬導(dǎo)軌水平放置,寬為L=0.50m,電阻不計。在導(dǎo)軌間長d=0.8m的區(qū)域內(nèi),存在方向垂直于導(dǎo)軌平面向下的勻強(qiáng)磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)度B=2.0T。質(zhì)量m=4.0kg、電阻R0=0.05Ω的金屬棒CD水平置于導(dǎo)軌上,與軌道之間的動摩擦因數(shù)為0.25,初始位置與磁場區(qū)域的左邊界相距x=0.2m,用一根輕質(zhì)絕緣的細(xì)繩水平繞過定滑輪與CD棒相連?,F(xiàn)用一個恒力F=50N豎直向下作用于細(xì)繩A端,CD棒由靜止開始運(yùn)動,運(yùn)動過程中CD棒始終保持與導(dǎo)軌垂直,g取10m/s2。求:(1)CD棒剛進(jìn)入磁場時所受的安培力的大??;(2)CD棒通過磁場的過程中通過其橫截面的電荷量q;(3)CD棒在磁場中運(yùn)動的過程中電路中所產(chǎn)生的焦耳熱Q。16.匝數(shù)N=1000、面積S=20cm2、電阻r=1Ω的線圈水平放置,勻強(qiáng)磁場B1豎直向下穿過線圈,其磁感應(yīng)強(qiáng)度B1按如圖所示的規(guī)律變化。線圈兩端分別連接兩根完全相同的勁度系數(shù)為k=100N/m、電阻為R=1.5Ω的金屬彈簧,兩金屬彈簧上端固定在水平天花板上,下端懸掛一根水平金屬棒。另有一水平勻強(qiáng)磁場B2垂直金屬棒分布(如圖所示),其磁場寬度為L=10cm。閉合開
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