内容正文:
单元综合测试(一) 电磁感应
第Ⅰ卷(选择题 共48分)
一、选择题(本题有12小题,每小题4分,共48分。1~9题为单选题,10~12题为多选题)
1.目前金属探测器已经广泛应用于各种安检、高考及一些重要场所,关于金属探测器的下列有关论述中正确的是( )
A.金属探测器可用于月饼生产中,用来防止细小的金属颗粒混入月饼馅中
B.金属探测器能帮助医生探测儿童吞食或扎到手脚中的金属物,是因为探测器的线圈中能产生涡流
C.使用金属探测器时,应该让探测器静止不动,探测效果会更好
D.能利用金属探测器检测考生是否携带手机等违禁物品,是因为探测器的线圈中通有直流电
解析 金属探测器是通过其通有交流电的探测线圈,会在被探测的金属中激起涡流,反射回探测线圈,从而改变原交流电的大小,起到探测作用。当探测器相对于被测金属发生移动时,探测器的线圈中的交流电产生的磁场相对变化较快,在金属中产生的涡流会更强,检测效果更好,故A项正确。
答案 A
2.如图所示,半径为r的n匝线圈套在边长为L的正方形abcd之外,匀强磁场局限在正方形区域内且垂直穿过正方形,当磁感应强度以的变化率均匀变化时,线圈中产生的感应电动势大小为( )
A.πr2 B.L2
C.nπr2 D.nL2
解析 根据法拉第电磁感应定律,线圈中产生的感应电动势的大小E=n=nL2。
答案 D
3.一矩形线框置于匀强磁场中,线框平面与磁场方向垂直。先保持线框的面积不变,将磁感应强度在1 s时间内均匀地增大到原来的两倍。接着保持增大后的磁感应强度不变,在1 s时间内,再将线框的面积均匀地减小到原来的一半。先后两个过程,线框中感应电动势的比值为( )
A. B.1
C.2 D.4
解析 根据法拉第电磁感应定律E==,设初始时刻磁感应强度为B0,线框面积为S0,则第一种情况下的感应电动势为E1===B0S0;则第二种情况下的感应电动势为E2===B0S0,所以两种情况下线框中的感应电动势相等,比值为1。
答案 B
4.如图所示,一正方形线圈的匝数为n,边长为a,线圈平面与匀强磁场垂直,且一半处在磁场中。在Δt时间内,磁感应强度的方向不变,大小由B均匀地增大到2B。在此过程中,线圈中产生的感应电动势为( )
A. B.
C. D.
解析 根据法拉第电磁感应定律得,线圈中产生的感应电动势E=n=n··S=n··=,选项B正确。[来源:学&科&网]
答案 B
5.如图所示,通有恒定电流的直导线MN与闭合金属线框abcd共面,第一次将金属线框由位置Ⅰ平移到位置Ⅱ,第二次将金属线框由位置Ⅰ翻转到位置Ⅱ,设两次通过金属线框截面的电荷量分别为q1和q2,则( )
A.q1<q2 B.q1=q2
C.q1>q2 D.q1≠0,q2=0
解析 由法拉第电磁感应定律=n、=和q=Δt可得q=n。设金属线框在位置Ⅰ时,通过金属线框的磁通量为正,且数值为Φ1,在位置Ⅱ时通过金属线框的磁通量数值为Φ2,第一次将金属线框由位置Ⅰ平移到位置Ⅱ,磁通量的变化量为Φ1-Φ2,第二次将金属线框由位置Ⅰ翻转到位置Ⅱ,磁通量的变化量为Φ1+Φ2,第二次磁通量变化大,通过的电荷量多,选项A正确。[来源:学科网]
答案 A
6.如图所示,导体AB的长为2R,绕O点以角速度ω匀速转动,OB为R,且OBA三点在一条直线上,有一磁感应强度为B的匀强磁场,充满转动平面且与转动平面垂直,那么AB两端的电势差为( )
A.BωR2 B.2BωR2
C.4BωR2 D.6BωR2
解析 设经过t,磁通量的变化量ΔΦ=BΔS=B(3R)2-BR2=4BωtR2。由法拉第电磁感应定律,得AB两端电势差U===4BωR2。[来源:学科网ZXXK]
答案 C
7.如图所示,在空间中存在两个相邻的、磁感应强度大小相等、方向相反的有界匀强磁场,其宽度均为L。现将宽度也为L的矩形闭合线圈,从图中所示位置垂直于磁场方向匀速拉过磁场区域,则在该过程中,图中能正确反映线圈中所产生的感应电流或其所受的安培力随时间变化的图象的是( )
解析 由楞次定律可知,当矩形闭合线圈进入磁场和出磁场时,磁场力总是阻碍线圈的运动,方向始终向左,所以外力始终水平向右,因安培力的大小不同且在中间时最大,故选项D是正确的,选项C是错误的;当矩形闭合线圈进入磁场时,由法拉第电磁感应定律判断,感应电流的大小在中间时是最大的,所以选项A、B是错误的。
答案 D
8.如图所示,等腰直角三角形OPQ区域内存在匀强磁场,另有一等腰直角三角形导线框ABC以恒定的速度v沿垂直于磁场方向穿过磁场,穿越过程中速度方向始终与AB边垂直,且保持AC平行于OQ。关于线框中的感应电流,以下说法正确的是( )
A.开始进入磁场时感应电流最小
B.开始穿出磁场时感应电流最