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章末验收检测(十) 电磁感应
一、单项选择题
1.下列图中的设备或元件没有利用涡流的是 ( )
圈用铝框做骨架
解析 金属探测器、真空冶炼炉都是利用涡流现象工作的,磁电式仪表利用涡流能让指针快速稳定,也是利用涡流现象,变压器中的硅钢片是为了防止涡流产生铁损,故B项正确。
答案 B
2.如图所示,电路中A、B是规格相同的灯泡,L是电阻可忽略不计的电感线圈,那么 ( )
A.断开S,B立即熄灭,A闪亮一下后熄灭
B.合上S,B先亮,A逐渐变亮,最后A、B一样亮
C.断开S,A立即熄灭,B由亮变暗后熄灭
D.合上S,A、B逐渐变亮,最后A、B一样亮
解析 断开S,线圈中电流要减小,会产生自感电动势,故只能缓慢减小,小球与电灯A构成回路放电,故B立即熄灭,A闪亮一下后熄灭,故A项正确,C项错误;开关S闭合的瞬间,两灯同时获得电压,所以A、B同时发光;由于线圈的电阻可以忽略,灯A逐渐被短路,流过A灯的电流逐渐减小,B灯逐渐增大,则A灯变暗,B灯变亮,故B、D两项错误。
答案 A
3.如图甲所示,一线圈匝数为100匝,横截面积为0.01 m2,磁场与线圈轴线成30°角向右穿过线圈。若在2 s时间内磁感应强度随时间的变化关系如图乙所示,则该段时间内线圈两端a和b之间的电势差Uab为 ( )
A.- V B.2 V
C. V D.从0均匀变化到2 V
解析 与线圈轴线成30°角穿过线圈的向右磁感应强度均匀增加,故产生恒定的感应电动势,根据法拉第电磁感应定律有E=N=NScos 30°,由题图乙可知=2 T/s,解得E= V,a、b两端的电势差大小等于线圈产生的感应电动势,由楞次定律可得,a端电势低于b端电势,故Uab=-E=- V,A项正确,B、C、D三项错误。
答案 A
4.如图所示,固定在匀强磁场中的金属圆环的圆心为O点,占总长度四分之一的劣弧AB段单位长度的电阻值为r,其余部分的电阻可忽略不计,磁感应强度为B,方向垂直于纸面向里。现有一段长度等于金属圆环的半径,粗细、材料均与金属圆环的劣弧AB段相同的导体棒,一端始终保持在O点,且通过电阻可忽略的导线与B点相连,另一端与金属圆环保持良好接触。已知导体棒的长度为L,以角速度ω沿顺时针方向绕O点匀速转动,当导体棒与金属圆环的接触端运动到劣弧AB的中点时 ( )
A.流过导体棒的电流为
B.流过导体棒的电流为
C.导体棒两端的电压为BL2ω
D.导体棒两端的电压为
解析 导体棒旋转过程中产生的电动势大小E=BL2ω,当导体棒与导体框的接触端运动到劣弧AB的中点时,外电路为并联电路,外电阻R=πLr,根据闭合电路欧姆定律可得,流过导体棒的电流大小I==,A、B两项错误;导体棒两端的电压为路端电压,即U=IR=,C项错误,D项正确。
答案 D
5.两相同的“”形光滑金属框架竖直放置,框架的一部分处在垂直纸面向外的条形匀强磁场中,如图所示。两长度相同、粗细不同的均质铜棒a、b分别从两框架上相同高度处由静止释放,下滑过程中铜棒与框架垂直且接触良好,框架电阻不计,已知铜棒a、b穿过磁场的时间分别为ta、tb,下列判断正确的是 ( )
A.ta=tb
B.ta>tb
C.ta<tb
D.无法判断ta、tb的大小关系
解析 设a棒刚进入磁场时的速度大小为v,假设mg>,有mg-BIL=ma,E=BLv,m=ρ密SL, I=,R=ρ电,解得a=g-,铜棒a、b在磁场中的运动情况完全相同,即ta=tb,A项正确。
答案 A
二、多项选择题
6.如图所示,水平铜圆盘与沿其轴线的竖直金属杆固定连接,并可一同绕圆盘中心轴线自由转动。a接线柱通过导线与金属杆连通,b接线柱通过电刷与圆盘边缘接触良好,方向竖直向下的匀强磁场穿过整个圆盘,则 ( )
A.若使圆盘沿图示方向转动,b接线柱处电势高、a接线柱处电势低
B.若使圆盘沿图示方向转动,a接线柱处电势高、b接线柱处电势低
C.若使a接电源正极、b接电源负极,圆盘将沿图示方向转动
D.若使b接电源正极、a接电源负极,圆盘将沿图示方向转动
解析 若使圆盘沿图示方向转动,根据右手定则可知感应电流由圆盘边缘流向竖直金属杆;而切割磁感线的导体相当于电源,在电源内部电流从低电势处流向高电势处,则a接线柱处电势高,b接线柱处电势低,A项错误,B项正确;若a接电源正极、b接电源负极,电流从金属杆流向圆盘边缘,根据左手定则可知,圆盘在安培力作用下将沿图示方向转动;若b接电源正极、a接电源负极,电流从圆盘边缘流向金属杆,根据左手定则,圆盘在安培力作用下将沿与图示方向相反的方向转动,C项正确,D项错误。
答案 BC
7.在如图甲所示的虚线框内有匀强磁场,设图甲所示磁场方向为正,磁感应强度随时间的变化规律如图乙所示。边长为l、电阻为R的正方形均匀线框abcd有一半处在磁场中,磁