内容正文:
专题08 法拉第电磁感应定律及综合应用(原卷版)
一、单选题
1.(2022上·天津河西·高二天津市新华中学校考期末)如图所示,一正方形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁感线的对称轴匀速转动,沿观察,线圈逆时针转动,已知匀强磁场的磁感应强度为,线圈匝数为,边长为,总电阻为,转动的角速度为,则当线圈转至图示位置时( )
A.线圈中感应电流方向为
B.线圈中感应电流为
C.穿过线圈的磁通量的变化率为0
D.此时线圈中电流正在改变方向
2.(2022上·北京西城·高三北京八中校考阶段练习)如图所示平面内,在通有图示方向电流I的长直导线右侧,固定一矩形金属线框abcd,ad边与导线平行。调节电流I使得空间各点的磁感应强度随时间均匀增加,则( )
A.线框中产生的感应电流方向为abcda
B.线框中产生的感应电流随时间均匀增加
C.线框ad边所受的安培力大小随时间均匀增加
D.线框ab受到的安培力方向水平向右
3.(2022上·天津·高二校考期末)如图所示,在均匀分布的磁场中,放置一个闭合的匝数为n的线圈,线圈面积为S,线圈平面与磁场方向垂直。下列说法正确的是( )
A.若磁感应强度大小为B,则穿过线圈的磁通量为nBS
B.磁感应强度越大线圈中产生的感应电动势越大
C.磁感应强度变化越快,线圈中产生的感应电动势越大
D.磁感应强度变化越大,线圈中产生的感应电动势越大
二、多项选择题
4.(2022上·天津河西·高二天津市新华中学校考期末)如图所示,abcd为水平放置的平行“匸”形光滑金属导轨,间距为l,导轨间有垂直与导轨平面的匀强磁场,磁感应强度大小为B,导轨电阻不计。已知金属杆MN倾斜放置,与导轨成θ角,单位长度的电阻为r,保持金属杆以速度v沿平行于cd的方向滑动(金属杆与导轨接触良好)。则下列说法中正确的是( )
A.电路中感应电动势的大小为
B.电路中感应电动势的大小为Blv
C.金属杆所受安培力的大小为
D.电路中感应电流的大小为
5.(2022上·天津河西·高二天津市新华中学校考期末)如图所示,半径为r,单匝金属圆环下半部分置于匀强磁场中,总电阻为R,圆环固定不动,磁场以圆的直径AC为界。当t = 0时匀强磁场的磁感应强度的方向如图甲所示,磁感应强度B随时间t变化的关系图像如图乙所示,则( )
A.圆环中的感应电流方向始终为顺时针方向
B.t0时刻,圆环中的感应电流为 0
C.0- 2t0通过圆环某横截面的电荷量为
D.0 - 2t0时间内,AC两点间电势差大小始终为
6.(2022上·天津南开·高二南开中学校考期末)如图甲所示,在竖直方向上有四条间距相等的水平虚线、、、,在、之间、、之间存在匀强磁场,大小均为1T,方向垂直于虚线所在平面。现有一矩形线圈,宽度,质量为0.1kg,电阻为,将其从图示位置静止释放(边与重合),速度随时间的变化关系如图乙所示,时刻边与重合,时刻边与重合,时刻边与重合,已知的时间间隔为0.6s,整个运动过程中线圈平面始终处于竖直方向。(重力加速度g取)则( )
A.在时间内,通过线圈的电荷量为0.5C
B.线圈匀速运动的速度大小为8m/s
C.线圈的长度为1m
D.时间内,线圈产生的热量为1.8J
三、解答题
7.(2022上·天津河西·高二天津市新华中学校考期末)如图所示,两根足够长的直金属导轨MN、PQ平行放置在倾角为=37°的绝缘斜面上,两导轨间距为L=0.5m,M、P两点间接有阻值为R=0.5的电阻,一根质量为m=0.5kg的均匀直金属杆ab放在两导轨上,并与导轨垂直,金属杆的电阻为r=0.5,整套装置处于磁感应强度为B=2T的匀强磁场中,磁场方向垂直于斜面向下,导轨电阻可忽略,让ab杆沿导轨由静止开始下滑,导轨和金属杆接触良好,不计它们之间的摩擦.(重力加速度g=10m/s2)
(1)求在下滑过程中,ab杆可以达到的速度最大值vm;
(2)若金属杆ab沿斜面下滑d=2m时已经达到最大速度,求此过程通过电阻R的电量q和电阻R上产生的热量QR。
8.(2022上·天津和平·高二校考期末)如图所示,相距为的两条足够长的光滑平行金属导轨与水平面的夹角为,上端接有阻值为的电阻,虚线以下有垂直导轨平面向上的匀强磁场,磁感应强度大小为,将一根金属棒从上方处由静止释放,金属棒进入磁场后再运动距离开始匀速滑下,已知金属棒的质量为,阻值也为,导轨电阻不计,重力加速度为,求:
(1)金属棒刚进入磁场时,流过电阻的电流大小;
(2)金属棒匀速运动时的速度大小;
(3)金属棒从静止到刚开始匀速下滑的过程中,金属棒上产生的热量。
(4)金属棒从静止到刚开始匀速下滑的过程中,金属棒上流过的电量。
9.(2022上·天津南开·高二南开中学校考期末)如图所示,两根足够长平行金属导轨、固定在倾角的绝缘斜面