内容正文:
高考物理《电磁感应》常用模型最新模拟题精练
专题3. 法拉第电磁感应定律
一.选择题
1. (2023湖北四市七校联盟期中联考)如图所示,在一根软铁棒上绕有一组线圈,a、c是线圈的两端,b为中心抽头。把a端和b抽头分别接到两条平行金属导轨上,导轨间有匀强磁场,方向垂直于导轨所在纸面向里。金属棒PQ在外力作用下左右运动,运动过程中保持与导轨垂直,且两端与导轨始终接触良好。若PQ运动过程中,a、c的电势都比b点的电势高,则PQ可能的运动情况为( )
A. 向左减速运动 B. 向右减速运动
C. 向左匀速运动 D. 向右匀速运动
【参考答案】B
【名师解析】
PQ向左边减速运动的过程中,根据右手定则可知产生的感应电流由P到Q减小,此时b点电势高于a点;由于穿过线圈的磁通量向上减小,根据楞次定律可知,b、c线圈产生的感应电动势,b点电势高于c点,则a、c的电势都比b点的电势低,A错误;
PQ向右边减速运动的过程中,根据右手定则可知产生的感应电流由Q到P减小,此时a点电势高于b点;由于穿过线圈的磁通量向下减小,根据楞次定律可知,b、c线圈产生的感应电动势,c点电势高于b点,则a、c的电势都比b点的电势高,B正确;
PQ做匀速直线运动,产生恒定的电流,线圈不会产生感应电流,bc等电势,CD错误。
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2. (2022北京朝阳二模)如图所示,将一铝质薄圆管竖直放在表面绝缘的台秤上,圆管的电阻率为ρ,高度为h,半径为R,厚度为d(d远小于R)。整个装置处于方向竖直向下、磁感应强度大小()均匀磁场中。则从时刻开始,下列说法正确的是( )
A. 从上向下看,圆管中的感应电流为顺时针方向
B. 圆管中的感应电动势大小为
C. 圆管中的感应电流大小为
D. 台秤的读数会随时间推移而增大
【参考答案】C
【名师解析】
根据楞次定律可知,从上向下看,圆管中的感应电流为逆时针方向,故A错误;
根据法拉第电磁感应定律可知,圆管中的感应电动势大小为,故B错误;
根据电阻定律可知,圆管在沿感应电动势方向的电阻为,根据闭合电路欧姆定律可知,圆管中的感应电流大小为,故C正确;
根据对称性以及左手定则可知,圆管所受合安培力为零,台秤的读数始终不变,故D错误。
3. (2022河北普通高中第一次联考)某同学设计了一种无线供电装置,原理如图甲所示,感应线圈处在垂直于感应线圈平面的磁场中,磁场的磁感应强度变化如图乙所示,规定磁场垂直感应线圈平面向上为正,下列说法正确的是
甲 乙
A.时间内,感应线圈中的电流方向自b流向a
B.时间内,感应线圈中的电流方向自a流向b
C.保持磁场磁感应强度最大值不变,使其周期减半,则端感应电动势将加倍
D.保持磁场磁感应强度最大值不变,使其周期加倍,则端感应电动势将加倍
【参考答案】.C
【名师解析】时间内磁场方向向上且增强,根据楞次定律可知感应电流产生的磁场方向向下,由右手螺旋定则可判断电流方向由a流向b;时间内磁场方向向下且增强,根据楞次定律可知感应电流产生的磁场方向向上,由右手螺旋定则可判断电流方向由b流向a,A、B错误;磁场的最大值不变,周期减半,感应线圈磁通量变化率加倍,根据法拉第电磁感应定律可知,感应电动势加倍,C正确,同理D错误。
【命题意图】本题以无线充电为背景,考查楞次定律、法拉第电磁感应定律等知识,主要考查理解能力、推理能力,体现科学思维,突出对应用性的考查要求。
4. 如图所示,两根平行金属导轨置于水平面内,导轨之间接有电阻R。金属棒ab与两导轨垂直并保持良好接触,整个装置放在匀强磁场中,磁场方向垂直于导轨平面向下。现使磁感应强度随时间均匀减小,ab始终保持静止,下列说法正确的是( )
A.ab中的感应电流方向由b到a
B.ab中的感应电流逐渐减小
C.ab所受的安培力保持不变
D.ab所受的静摩擦力逐渐减小
【参考答案】 D
【名师解析】磁感应强度随时间均匀减小,根据楞次定律判断回路中产生顺时针的感应电流,ab中的感应电流方向由a到b,故A错误。根据法拉第电磁感应定律,E=n=nS,电阻一定,I==n,磁感应强度随时间均匀减小,磁通量变化率为定值,ab中的感应电流不变,B错误。F=BIL,磁感应强度随时间均匀减小,则安培力随时间均匀减小,C错误。ab始终保持静止说明静摩擦力和安培力为一对平衡力,故摩擦力逐渐减小,故D项正确。
5、(2021吉林重点高中三模)如图1所示,一个圆形线圈的匝数匝,线圈面积,线圈的电阻,线圈外接一个阻值的电阻,把线圈放入一方向垂直线圈平面向里的匀强磁场中,磁感应强度随时间的变化规律如图2所示,下列说法中正确的是( )
A.在内穿过线圈的磁通量变化量为
B.前内通过电阻R的电量为
C. 内电阻R的功率为0.