当前位置:首页 >> 理化生 >>

2014高考物理 增值增分特训 楞次定律和法拉第电磁感应定律


楞次定律和法拉第电磁感应定律
(限时:45 分钟) 一、单项选择题 1. (2013·浙江·15)磁卡的磁条中有用于存储信息的磁极方向不同的磁化区, 刷卡器中有 检测线圈. 当以速度 v0 刷卡时, 在线圈中产生感应电动势, 其 E-t 关系如图 1 所示. 如 果只将刷卡速度改为 ,线圈中的 E-t 关系图可能是 2 ( )

v0

r />图1

答案 D 解析 当以不同速度刷卡时, 磁卡的不同的磁化区经过线圈时, 线圈内的磁通量的变化 量 Δ Φ 是相同的,刷卡速度由 v0 变为 时,完成相同磁通量变化的时间 Δ t 变为原来 2 ΔΦ 1 的 2 倍,由 E=n 得线圈产生的感应电动势相应的都变为原来的 ,故 D 选项正确. Δt 2 2. (2013·北京·17)如图 2 所示,在磁感应强度为 B、方向垂直纸面向里的匀强磁场中, 金属杆 MN 在平行金属导轨上以速度 v 向右匀速滑动,MN 中产生的感应电动势为 E1;若 磁感应强度增为 2B, 其他条件不变, MN 中产生的感应电动势变为 E2.则通过电阻 R 的电 流方向及 E1 与 E2 之比 E1∶E2 分别为 ( )

v0

1

图2 A.c→a,2∶1 B.a→c,2∶1 C.a→c,1∶2 D.c→a,1∶2 答案 C 解析 用右手定则判断出两次滑动中金属棒 MN 中的电流方向为 N→M, 所以电阻 R 中的 电流方向为 a→c.由感应电动势公式 E=Blv 可知: =

E1 Blv 1 = ,故选项 C 正确. E2 2Blv 2

3.如图 3 所示, 在 0≤x≤2L 的区域内存在着匀强磁场, 磁场方向垂直于 xOy 坐标系平面(纸 面)向里.具有一定电阻的矩形线框 abcd 位于 xOy 坐标系平面内,线框的 ab 边与 y 轴 重合, bc 边长为 L.设线框从 t=0 时刻起在外力作用下由静止开始沿 x 轴正方向做匀加 速运动, 则线框中的感应电流 i(取逆时针方向的电流为正)随时间 t 变化的函数图象可 能是选项中的 ( )

图3

答案 D 解析 线框进入磁场时,根据楞次定律,感应电流的方向为逆时针方向(正方向),线框 出磁场时, 感应电流的方向为顺时针方向(负方向); 线框做初速度为零的匀加速直线运 动,若线框的 dc 边由-L 处运动到 O 处时所用的时间为 t0,那么线框的 dc 边从 L 处运 动到 2L 处所用的时间将小于 t0;综上所述,选项 D 正确. 4. 如图 4 所示,虚线 MN 表示正方形金属框的一条对称轴,A、B、C 是三个磁感线均匀分

2

布的有界磁场区,区内磁感应强度随时间变化规律都满足 B=kt,金属框按照图示方式 处在磁场中, 测得金属框在 A 区中的感应电流为 I, 在 B 区和 C 区内感应电流分别为 IB、

IC,以下判断正确的是

(

)

图4 A.IB=2I,IC=2I C.IB=0,IC=0 答案 B ΔB S ΔB 解析 对于 A 线框 IA= · =I;对于 B 线框 IB= S=2I;对于 C 线框,由于上侧 Δt 2 Δt 磁通量的增量与下侧磁通量的增量大小相同, 但是方向相反, 所以整个线框中磁通量不 发生变化,无感应电流,B 正确. 5.如图 5 所示, 磁场垂直于纸面向外, 磁场的磁感应强度随水平向右的 x 轴按 B=B0+kx(B0、 B.IB=2I,IC=0 D.IB=I,IC=I

k 为常量)的规律均匀增大.位于纸面内的正方形导线框 abcd 处于磁场中,在外力作用
下始终保持 dc 边与 x 轴平行向右匀速运动.若规定电流沿 a→b→c→d→a 的方向为正 方向,则从 t=0 到 t=t1 的时间间隔内,下列关于该导线框中产生的电流 i 随时间 t 变化的图象,正确的是 ( )

图5

答案 A 解析 设正方形的边长为 L,速度为 v,当 ad 边位于 x 处时,bc 边位于(x+L)处,则
3

ad 边切割磁感线产生的感应电动势为:Ead=(B0+kx)Lv,bc 边切割磁感线产生的感应
电动势为:Ebc=[B0+k(x+L)]Lv,由此可得整个回路的感应电动势 E=Ebc-Ead=kL v, 即 E 为恒定值,所以感应电流的大小保持不变,且为 a→b→c→d→a 的方向,选项 A 正确. 6. 如图 6 所示,一个方向垂直于纸面向里的匀强磁场,磁场仅限于虚线边界所围的等腰直 角三角形区域内,一固定的正方形金属框,其边长与三角形的直角边相同,每条边的材 料均相同, 现在让有界匀强磁场向右匀速地通过金属框且金属框的下边与磁场区域的下 边在一直线上.在磁场通过金属框的过程中电势差 Uab 随时间变化的图象是下列四个图 中的 ( )
2

图6

答案 D 解析 由 E=Blv 可知产生的感应电动势跟切割的有效长度成正比,由于是匀速运动, 有效长度跟时间呈线性关系,结合楞次定律可知,ab 边刚开始切割磁感线时金属框中 3 感应电流的方向是逆时针方向,电势差 Uab=- Blv,cd 边刚开始切割磁感线时金属框 4 1 中感应电流的方向是顺时针方向,电势差 Uab=- Blv,故选项 D 正确. 4 7. 如图 7 所示,两个宽度均为 L 的条形区域,存在着大小相等、方向相反且均垂直纸面的 匀强磁场, 以竖直虚线为分界线, 其左侧有一个用金属丝制成的与纸面共面的直角三角 形线框 ABC,其底边 BC 长为 2L,并处于水平.现使线框以速度 v 水平匀速穿过匀强磁 场区,则此过程中,线框中的电流随时间变化的图象正确的是(设逆时针的电流方向为 正方向,取时间 t0= 作为计时单位)

L v

(

)

4

图7

答案 D 解析 根据题意,从 2t0 到 3t0 的过程中电流大小由 2i0 逐渐增大为 3i0,从 3t0 到 4t0 的 过程中电流大小由 i0 逐渐增大为 2i0,且在 4t0 时电流大小为 2i0,所以选项 D 正确. 8. 如图 8 所示的电路中,三个灯泡 L1、L2、L3 的电阻关系为 R1<R2<R3,电感 L 的电阻可 忽略,D 为理想二极管.电键 K 从闭合状态突然断开时,下列判断正确的是 ( )

图8 A.L1 逐渐变暗,L2、L3 均先变亮,然后逐渐变暗 B.L1 逐渐变暗,L2 立即熄灭,L3 先变亮,然后逐渐变暗 C.L2 立即熄灭,L1、L3 均逐渐变暗 D.L1、L2、L3 均先变亮,然后逐渐变暗 答案 C 解析 电键 K 从闭合状态突然断开时,电感 L 中产生自感电动势,感应电流向右,与 L3 构成闭合回路,L2 立即熄灭,L1、L3 均逐渐变暗,选项 C 正确. 二、多项选择题 9. 如图 9,圆环形导体线圈 a 平放在水平桌面上,在 a 的正上方固定一竖直螺线管 b,二 者轴线重合, 螺线管与电源和滑动变阻器连接成如图所示的电路. 若将滑动变阻器的滑 片 P 向下滑动,下列表述正确的是 ( )

5

图9 A.线圈 a 中将产生俯视顺时针方向的感应电流 B.穿过线圈 a 的磁通量变小 C.线圈 a 有缩小的趋势 D.线圈 a 对水平桌面的压力 FN 将增大 答案 CD 解析 若将滑动变阻器的滑片 P 向下滑动,螺线管 b 中的电流增大,根据楞次定律,线 圈 a 中将产生俯视逆时针方向的感应电流, 穿过线圈 a 的磁通量变大, 线圈 a 有缩小的 趋势,线圈 a 对水平桌面的压力 FN 将变大,选项 C、D 正确. 10.水平面上的光滑平行导轨 MN、PQ 上放着光滑导体棒 ab、cd,两棒用绝缘拉直的细线系 住.t=0 时刻的匀强磁场的方向如图 10 甲所示,磁感应强度 B 随时间 t 的变化图线如 图乙所示,不计 ab、cd 间电流的相互作用,则 ( )

图 10 A.在 0~t2 时间内回路中的电流先顺时针后逆时针 B.在 0~t2 时间内回路中的电流大小先减小后增大 C.在 0~t2 时间内回路中的电流大小不变 D.在 0~t1 时间内细线的张力逐渐减小 答案 CD 解析 0~t2 时间内,磁场先向里减小,再向外增大,由楞次定律可知,电流一直为顺

ΔB 时针方向,A 错误;由 E= S=kS 可知,产生的感应电动势、感应电流大小不变,B Δt 错误,C 正确;导体棒受到的安培力 F=BIl,0~t1 时间内电流恒定而磁场减小,则安培 力减小,细线的张力逐渐减小,D 正确. 3 11.如图 11 所示, 部分的金属圆环,半径为 a,固定在水平面上.磁感应强度为 B 的匀强 4 磁场垂直圆面向里, 覆盖圆环所在区域(图中未画出). 长度大于 2a 的金属杆 OA 可以绕 圆环的端点 O 沿逆时针方向匀速转动,转动的角速度为 ω .杆转动时,在端点 O 处杆与

6

金属圆环是绝缘的,杆的另一端与金属圆环接触良好.用导线将电阻 R 连接在杆的 O 3π 端和金属圆环之间,除 R 外其余电阻不计.θ 由 0 开始增加到 的过程中,下列说法 4 正确的是 ( )

图 11 A.通过电阻 R 的电流先增大后减小 π 2 B.θ = 时,杆切割磁感线产生的感应电动势为 3Ba ω 3 C.通过电阻 R 的电荷量为

Bπ a2 R
2 4 2

4B a ω D.电阻 R 的最大电功率是

R

答案 AD 解析 由于杆与金属圆环绝缘, 电路为纯串联结构, 由金属杆切割磁感线的有效长度先 增大后减小和 E=Bl v 可知感应电动势先增大后减小,因此感应电流也是先增大后减 π π 小,选项 A 正确;当 θ = 时,切割磁感线的有效长度为 2acos = 3a,感应电动 3 6 ΔΦ ·Δ t Δt ω · 3a 3 2 E 势为 E=Bl v = 3Ba· = Ba ω , 选项 B 错误; 由 q=IΔ t= Δ t= 2 2 R R ΔΦ



R



BΔ S 可知,通过电阻 R 的电荷量为 R

Ba2?

3 1 π+ ? 4 2

R
?

,选项 C 错误;当金属杆转
2

E2 m 过 90°时,电阻 R 的电功率最大,为 Pm= = R

ω ·2a 2aB ? 2

R

4B a ω = ,选项 D 正确.

2 4

2

R

12.如图 12 甲所示,一个边长为 L 的正方形线框固定在匀强磁场(图中未画出)中,磁感应 强度的方向垂直于导线框所在平面.规定向里为磁感应强度的正方向,向右为导线框

ab 边所受安培力的正方向.已知在 0~4 s 时间内导线框 ab 边所受的安培力如图乙所
示,则下图中能正确表示磁感应强度 B 随时间变化的图象是 ( )

7

图 12

答案 ABD

E ΔB 解析 由 F=BIl、I= 、E=S 可知,由于第 1 s 内,ab 边所受安培力向左且逐渐减 R Δt
小,线圈中的磁场应向外均匀减弱,或向里均匀减弱;由于第 2 s 内,ab 边所受安培 力向右逐渐增大,线圈中的磁场应向里均匀增强,或向外均匀增强;第 3 s 内的磁场变 化与第 1 s 内相同,第 4 s 内的磁场变化与第 2 s 内相同,选项 A、B、D 正确,C 错误. 13.半径为 r 带缺口的刚性金属圆环在纸面上固定放置,在圆环的缺口两端引出两根导线, 分别与两块垂直于纸面固定放置的平行金属板连接,两板间距为 d,如图 13 甲所示; 有一变化的磁场垂直于纸面,规定向内为正,变化规律如图乙所示.在 t=0 时刻平行 板之间的中心位置有一电荷量为+q 的粒子由静止释放,粒子的重力不计,平行板电容 器的充、放电时间不计.则以下说法中正确的是 ( )

图 13 A.第 1 秒内上极板为正极 B.第 2 秒内上极板为正极 C.第 2 秒末粒子回到了原来位置 πr D.第 2 秒末两极板之间的电场强度大小为 10d 答案 BD 解析 0~1 s 内的情况:由楞次定律可知,金属板上极板带负电,下极板带正电,由
2

于粒子带正电,故粒子所受电场力方向竖直向上,粒子向上做匀加速运动;1 s~2 s 内的情况:由楞次定律可知,金属板上极板带正电,金属板下极板带负电,则粒子所受

8

电场力方向竖直向下,粒子向上做匀减速运动,2 s 末速度减小为零;2 s~3 s 内的情 况:由楞次定律可知,金属板上极板带正电,金属板下极板带负电,则粒子所受电场力 方向竖直向下,粒子向下做匀加速运动;3 s~4 s 内的情况:由楞次定律可知,金属 板上极板带负电,金属板下极板带正电,则粒子所受电场力方向竖直向上,粒子向下做 匀减速运动, 4 s 末速度减小为零, 同时回到了原来的位置, 故选项 A、 C 错误, B 正确. 两 ΔB U Δ t π r2 极板间的电场强度大小 E= = = ,选项 D 正确. d d 10d

S

9


相关文章:
2014高考物理得分关键题增值增分特训:应用动力学和能量...
2014高考物理得分关键题增值增分特训:应用动力学和能量观点分析电磁感应问题 Word...由楞次定律可知,线圈中的感应电流方向为逆时针方向,选项 A 错误;由法拉第 nS...
《步步高》2014高考物理(人教版通用)大一轮复习讲义第...
《步步高》2014高考物理(人教版通用)大一轮复习讲义第九章 第1课时 电磁感应现象...考点内容 电磁感应现象 磁通量 法拉第电磁感应定律 楞次定律 要求 ⅠⅠⅡⅡ ...
2014高考物理 得分关键题增值增分特训 应用动力学和能...
2014高考物理 得分关键题增值增分特训 应用动力学和能量观点分析电磁感应问题 暂无...根据动能定理有 mgh= mvm,根据法拉第电磁感应定律有 E= 2 E BL 2gh ΔΦ ...
...专题训练:专练12+楞次定律和法拉第电磁感应定律的应...
2015届高考物理(全国通用)二轮专题训练:专练12+楞次定律和法拉第电磁感应定律的应用(含答案解析)_高三理化生_理化生_高中教育_教育专区。专练 12 应用一、单项选...
2014高考物理 增值增分特训4
2014高考物理 楞次定律和... 2014高考物理 曲线运动...2014 高考物理增值增分特训 4 1. (2013·新课标...(1)由法拉第电磁感应定律得 E= ΔΦΔB= Ld=0...
...匀强磁场的磁感应强度增加时,则( )_答案_百度高考
多选题 物理 楞次定律法拉第电磁感应定律 如图所示,闭合金属导线框水平放置在竖直向上的匀强磁场中,匀强磁场的磁感应强度增加时,则( ) A线框中的感应电流...
...第10讲 热点一 楞次定律和法拉第电磁感应定律的应用...
2015高考物理二轮专题辅导训练 专题4 第10讲 热点一 楞次定律和法拉第电磁感应定律的应用(含解析)_高三理化生_理化生_高中教育_教育专区。【创新设计】 (山东专用...
...同步复习训练:《楞次定律和法拉第电磁感应定律》
2015届高考物理二轮同步复习训练:《楞次定律和法拉第电磁感应定律》_高三理化生_理化生_高中教育_教育专区。专练 11 楞次定律和法拉第电磁感应定律 (限时:20 分钟...
2014届高考物理 9-2法拉第电磁感应定律、自感、涡流领...
2014高考物理领航规范训练:9-2 法拉第电磁感应定律、自感、涡流 1.关于感应...解析: (1)由楞次定律,可以判断出金属环中感应电流的方向为逆时针方向. Δ B...
【步步高】2014高考物理大一轮复习 9.1 电磁感应现象 ...
楞次定律、 安培定则、 法拉第电磁感应定律的应用. Ab 边受到的力向上,由安培定则可知,ab 上电流的方向由 b→a,由楞次定 律可得,线框 内 的磁通量在增加...
更多相关标签:
法拉第定律和楞次定律 | 法拉第楞次定律 | 法拉第楞次定律铝管 | 法拉第电磁感应定律 | 法拉第电磁定律 | 法拉第电磁感应定律题 | 电磁感应和楞次定律 | 电磁感应楞次定律 |