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章末综合测评(二) 电磁感应及其应用
1.下列说法正确的是( )
A.奥斯特发现了电流磁效应,法拉第发现了电磁感应现象
B.闭合电路在磁场中做切割磁感线运动,电路中一定会产生感应电流
C.线圈中磁通量变化越大,线圈中产生的感应电动势一定越大
D.涡流的形成不遵循法拉第电磁感应定律
A [由物理学史可知A正确;B项中闭合电路的一部分导体做切割磁感线运动且使磁通量变化才产生感应电流,故B错误;C项中,感应电动势与磁通量变化率成正比,故C错误;涡流也是感应电流,也遵循法拉第电磁感应定律,D项错误。]
2.关于线圈的自感系数、自感电动势的下列说法正确的是( )
A.线圈中电流变化越大,线圈自感系数越大
B.对于某一线圈,自感电动势正比于电流的变化量
C.一个线圈的电流均匀增大,这个线圈的自感系数、自感电动势都不变
D.自感电动势总与原电流方向相反
C [线圈的自感系数L只由线圈本身的因素决定,选项A错误;由E自=L知,E自与成正比,与ΔI无直接关系,选项B错误,C正确;E自方向在电流增大时与原电流方向相反,在电流减小时与原电流方向相同,选项D错误。]
3.图甲为列车运行的俯视图,列车首节车厢下面安装一块电磁铁,电磁铁产生垂直于地面的匀强磁场,列车经过放在铁轨间的线圈时,线圈产生的电脉冲信号传到控制中心,如图乙所示。则列车的运动情况可能是( )
甲 乙
A.匀速运动 B.匀加速运动
C.匀减速运动 D.变加速运动
C [当列车通过线圈时,线圈的左边及右边先后切割磁感线,由E=Blv可得电动势的大小由速度v决定,由题图可得线圈产生的感应电动势均匀减小,则列车做匀减速运动,选项C正确。]
4.如图所示,将一半径为r的金属圆环在垂直于环面的磁感应强度为B的匀强磁场中用力握中间使其变成“8”字形状,并使上、下两圆半径相等。如果环的电阻为R,则此过程中流过环的电荷量为( )
A. B. C.0 D.
B [通过环横截面的电荷量只与磁通量的变化量和环的电阻有关,因此,ΔΦ=Bπr2-2×Bπ=Bπr2,电荷量q==。B正确。]
5.在同一铁芯上绕着两个线圈,单刀双掷开关原来接在1处,现把它从1扳到2,如图所示,试判断在此过程中,在电阻R上的电流方向是( )
A.先由P→Q,再由Q→P
B.先由Q→P,再由P→Q
C.始终由Q→P
D.始终由P→Q
C [开关由1扳到2,线圈A中电流产生的磁场由向右变为向左,先减小后反向增加,由楞次定律可得R中电流由Q→P,C正确。]
6.(2022·广东西关外国语学校高二期末)在油电混合小轿车上有一种装置,刹车时能将车的动能转化为电能,启动时再将电能转化为动能,从而实现节能减排。图中,甲、乙磁场方向与轮子的转轴平行,丙、丁磁场方向与轮子的转轴垂直,轮子是绝缘体,则采取下列哪个措施,能有效地借助磁场的作用,让转动的轮子停下( )
甲 乙
丙 丁
A.如图甲,在轮上固定如图绕制的线圈
B.如图乙,在轮上固定如图绕制的闭合线圈
C.如图丙,在轮上固定一些细金属棒,金属棒与轮子转轴平行
D.如图丁,在轮上固定一些闭合金属线框,线框长边与轮子转轴平行
D [图甲和图乙中当轮子转动时,穿过线圈的磁通量都是不变的,不会产生感生电流,则不会有磁场力阻碍轮子的运动,选项A、B错误;图丙中在轮上固定一些细金属棒,当轮子转动时会产生感应电动势,但是不会形成感应电流,则也不会产生磁场力阻碍轮子转动,选项C错误;图丁中在轮上固定一些闭合金属线框,线框长边与轮子转轴平行,当轮子转动时会产生感应电动势,形成感应电流,则会产生磁场力阻碍轮子转动,使轮子很快停下来,选项D正确。故选D。]
7.如图所示的电路中,电源的电动势为E,内阻为r,电感L的电阻不计,电阻R的阻值大于灯泡D的阻值。在t=0时刻闭合开关S,经过一段时间后,在t=t1时刻断开开关S。如选项图所示,表示A、B两点间电压UAB随时间t变化的图像中,正确的是( )
A B C D
B [开关S闭合的瞬间,由于L的阻碍作用,由R与L组成的支路相当于断路,后来由于L的阻碍作用不断减小,相当于外电路并联部分的电阻不断减小,根据闭合电路欧姆定律可知,整个电路中的总电流增大,由U内=Ir得内电压增大,由UAB=E-Ir得路端电压UAB减小。电路稳定后,由于R的阻值大于灯泡D的阻值,所以流过L支路的电流小于流过灯泡D的电流。当开关S断开时,由于电感L的自感作用,流过灯泡D的电流立即与L电流相等,与灯泡原来的电流方向相反且逐渐减小,即UAB反向减小,选项B正确。 ]
8.(2022·济南高二期中)装在汽车上的磁性转速表就利用了电磁驱动,其工作原理如图所示,下列说法正确的是( )
A.永久磁体和铝盘应装在同一转轴上