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江苏省五年(2016-2020)高考物理试题分项汇编
电磁感应
1、(2020·江苏卷·T3)如图所示,两匀强磁场的磁感应强度和大小相等、方向相反。金属圆环的直径与两磁场的边界重合。下列变化会在环中产生顺时针方向感应电流的是( )
A 同时增大减小
B. 同时减小增大
C. 同时以相同的变化率增大和
D. 同时以相同的变化率减小和
【答案】B
【解析】
AB.产生顺时针方向的感应电流则感应磁场的方向垂直纸面向里。由楞次定律可知,圆环中的净磁通量变化为向里磁通量减少或者向外的磁通量增多,A错误,B正确。
CD.同时以相同的变化率增大B1和B2,或同时以相同的变化率较小B1和B2,两个磁场的磁通量总保持大小相同,所以总磁通量为0,不会产生感应电流,CD 错误。
故选B。
2、(2018·江苏卷·T9)如图所示,竖直放置的形光滑导轨宽为L,矩形匀强磁场Ⅰ、Ⅱ的高和间距均为d,磁感应强度为B.质量为m的水平金属杆由静止释放,进入磁场Ⅰ和Ⅱ时的速度相等.金属杆在导轨间的电阻为R,与导轨接触良好,其余电阻不计,重力加速度为g.金属杆( )
A. 刚进入磁场Ⅰ时加速度方向竖直向下
B. 穿过磁场Ⅰ的时间大于在两磁场之间的运动时间
C. 穿过两磁场产生的总热量为4mgd
D. 释放时距磁场Ⅰ上边界的高度h可能小于
【答案】BC
【解析】
本题考查电磁感应的应用,意在考查考生综合分析问题的能力.由于金属棒进入两个磁场的速度相等,而穿出磁场后金属杆做加速度为g的加速运动,所以金属感进入磁场时应做减速运动,选项A错误;对金属杆受力分析,根据可知,金属杆做加速度减小的减速运动,其进出磁场的v-t图象如图所示,由于0~t1和t1~t2图线与t轴包围的面积相等(都为d),所以t1>(t2-t1),选项B正确;从进入Ⅰ磁场到进入Ⅱ磁场之前过程中,根据能量守恒,金属棒减小的机械能全部转化为焦耳热,所以Q1=mg.2d,所以穿过两个磁场过程中产生的热量为4mgd,选项C正确;若金属杆进入磁场做匀速运动,则,得,有前面分析可知金属杆进入磁场的速度大于,根据得金属杆进入磁场的高度应大于,选项D错误.
点睛:本题以金属杆在两个间隔磁场中运动时间相等为背景,考查电磁感应的应用,解题的突破点是金属棒进入磁场Ⅰ和Ⅱ时的速度相等,而金属棒在两磁场间运动时只受重力是匀加速运动,所以金属棒进入磁场时必做减速运动.
3、(2017·江苏卷·T7)某音响电路的简化电路图如图所示,输入信号既有高频成分,也有低频成分,则
(A)电感L1的作用是通高频
(B)电容C2的作用是通高频
(C)扬声器甲用于输出高频成分
(D)扬声器乙用于输出高频成分
【答案】BD
4、(2016·江苏卷·T6)电吉他中电拾音器的基本结构如图所示,磁体附近的金属弦被磁化,因此弦振动时,在线圈中产生感应电流,电流经电路放大后传送到音箱发出声音,下列说法正确的有
[来源:Zxxk.Com]
(A)选用铜质弦,电吉他仍能正常工作
(B)取走磁体,电吉他将不能正常工作
(C)增加线圈匝数可以增大线圈中的感应电动势
(D)弦振动过程中,线圈中的电流方向不断变化
【答案】BCD
5、(2020·江苏卷·T21)如图所示,电阻为的正方形单匝线圈的边长为,边与匀强磁场边缘重合。磁场的宽度等于线圈的边长,磁感应强度大小为。在水平拉力作用下,线圈以的速度向右穿过磁场区域。求线圈在上述过程中:
(1)感应电动势的大小E;
(2)所受拉力的大小F;
(3)感应电流产生的热量Q。
【答案】(1)0.8V;(2)0.8N;(3)0.32J
【解析】
(1)由题意可知当线框切割磁感线是产生的电动势为
(2)因为线框匀速运动故所受拉力等于安培力,有
根据闭合电路欧姆定律有
结合(1)联立各式代入数据可得F=0.8N;
(3)线框穿过磁场所用的时间为
故线框穿越过程产生的热量为
6、(2019·江苏卷·T21)如图所示,匀强磁场中有一个用软导线制成的单匝闭合线圈,线圈平面与磁场垂直.已知线圈的面积S=0.3m2、电阻R=0.6Ω,磁场的磁感应强度B=0.2T.现同时向两侧拉动线圈,线圈的两边在Δt=0.5s时间内合到一起.求线圈在上述过程中
(1)感应电动势的平均值E;
(2)感应电流的平均值I,并在图中标出电流方向;
(3)通过导线横截面的电荷量q.
【答案】(1)E=0.12V;(2)I=0.2A(电流方向见图);(3)q=0.1C
【解析】
(1)由法拉第电磁感应定律有:
感应电动势的平均值
磁通量的变化
解得:
代入数据得:E=0.12V;
(2)由闭合电路欧姆定律可得:
平均电流
代入数据得I=0.2A
由楞次定律可得,感应电流方向如图:
(3)由电流的定义式可得:电荷量q=I∆t代入数据得q=0.1C。
7、(2017·