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押题精选12电磁感应
1.如图所示,两电阻不计的足够长光滑导轨倾斜放置,上端连接一电阻R,空间有一垂直导轨平面向上的匀强磁场B,一质量为m的导体棒与导轨接触良好,从某处自由释放,下列四幅图像分别表示导体棒运动过程中速度v与时间t关系、加速度a与时间t关系、机械能E与位移x关系、以及通过导体棒电量q与位移x关系,其中可能正确的是( )
A.
B.
C.
D.
【答案】C
【详解】
A.根据右手定则和左手定则,导体棒在斜面方向受力有
可得
可知,速度逐渐增加,其他物理量不变,加速度逐渐减小,而速度时间图像中斜率表示加速度,由图可知加速度逐渐增加,与分析不符合,A错误;
B.由加速度时间图像可知,加速度逐渐减小,且加速度的变化率逐渐增大,由分析可得,加速度为
图像与分析变化率减小不符合,B错误;
C.开始时,合力方向沿斜面向下,位移沿斜面向下,合力做正功,动能增加,由动能定理有
又
联立可得
因此,机械能减小,当加速度为零时,导体棒会继续匀速下滑,此后动能不变,重力势能减小,机械能减小,C正确;
D.由电荷量的公式可得
在电磁感应中,电流与磁通量的关系为
联立可得
可知,电荷量与位移成正比,D错误。
故选C。
2.如图所示,一根光滑的水平绝缘杆,A处固定一个金属线圈,B处挂一个闭合铜环。现给线圈分别通以如图所示的四种电流,其中能使铜环在0~t1时间内加速度方向保持向右的是( )
A.
B.
C.
D.
【答案】C
【详解】
当铜环具有向右的加速度时,说明其产生的感应电流具有使其远离线圈的趋势,根据环形电流的磁场强度分布规律可知,在0~t1时间内穿过铜环的磁通量应一直增大,所以在线圈中通入的电流也应一直增大,故C正确。
故选C。
3.如图甲所示,光滑的水平桌面上固定着一根绝缘的长直导线,可以自由移动的矩形导线框abcd靠近长直导线静止放在桌面上。当长直导线中的电流按图乙所示的规律变化时(图甲所示电流的方向为正方向),则t1到t2时间内线框( )
A.向右做加速运动
B.向左做加速运动
C.向右做减速运动
D.向左做减速运动
【答案】C
【详解】
由图可知,在t1到t2,时间内,导线的电流为正向在减小,产生的磁场在减小,根据楞次定律可知,导线框的感应磁场与原磁场的方向相同,由右手螺旋定则可得,电流的方向为abcda,直导线的电流和线框的da边的电流方向相同,它们互相吸引,但是由于在0到t1时间内,导线的电流为正向在增大,产生的磁场在增大,根据楞次定律可知,它们互相排斥,导线框已经向右运动,有了初速度,所以此时线框向右做减速直线运动,但不是匀减速运动,故选C。
4.涡流内检测技术是一项用来检测各种金属管道是否有破损的技术。下图是检测仪在管道内运动及其工作原理剖面示意图,当激励线圈中通以正弦交流电时,金属管道壁内会产生涡流,涡流磁场会影响检测线圈的电流。以下有关涡流内检测仪的说法正确的是( )
A.检测线圈消耗功率等于激励线圈输入功率
B.在管道内某处检测时,如果只增大激励线圈中交流电的频率,则检测线圈的电流强度不变
C.在管道内某处检测时,如果只增大激励线圈中交流电的频率,则检测仪消耗功率将变大
D.当检测仪从金属管道完好处进入到破损处检测时,管道壁中将产生更强的涡流
【答案】C
【详解】
A.激励线圈输入功率大于检测线圈消耗功率,管道壁中产生涡流,有一定的热功率,
P激励=P检测+P热
故A错误;
B.增大频率,检测线圈的磁通量变化率变大,产生的感应电动势变大,则电流强度变大,故B错误;
C.增大频率,检测线圈的功率和管道产生的热功率变大,则检测仪消耗功率将变大,故C正确;
D.当检测仪从金属管到完好处进入破损处检测时,厚度减小,则管道壁中产生的涡流变小,故D错误。
故选C。
5.在某个趣味物理小实验中,几位同学手拉手与一节电动势为1.5V的干电池、导线、电键、一个有铁芯的多匝线圈按如图所示方式连接,实验过程中人会有触电的感觉。下列说法正确的是( )
A.人有触电感觉是在电键闭合瞬间
B.人有触电感觉时流过人体的电流大于流过线圈的电流
C.断开电键时流过人的电流方向从B→A
D.断开电键时线圈中的电流突然增大
【答案】C
【详解】
因为断电瞬间多匝线圈产生较大的自感电动势,所以人有触电感觉,此时人与线圈组成一个闭合回路,则两者电流总是相等,线圈中的电流方向不变还是从左到右,但是流过人的电流方向从B→A,根据楞次定律可知,自感电动势是阻碍电流的减小,但不是阻止,所以线圈中的电流是逐渐减小的,所以ABD错误;C正确;
故选C。
6.某同学设计了如图所示点火装置。在一个用许多薄硅钢片叠合而成的直条形铁芯上套有两个彼此绝缘且靠近的线圈A和B,调节触点K与带有铁头的弹簧片P恰好接触,合上开关S后,就能在火花塞的两电极M、N之间产生火