专题跟踪检测(二十一) 电磁感应（Word练习）-【创新方案】2024年高考物理二轮复习专题辅导与测试（老教材）

专题跟踪检测(二十一)　电磁感应 1．(2023·包头高三模拟)(多选)某种驻极体自身总带有定量的电荷，且所带电荷无法自由移动，利用驻极体可实现力电转换，进而解决可穿戴电子设备的供电难题。如图为某种可发生弹性形变的驻极体，其内部带有负电荷，闭合开关S，按压驻极体，下方金属板上的自由电子在静电力作用下发生如图所示的移动。则闭合开关(　 ) A．在向下按压驻极体的过程中，电流自左向右流经电阻R B．在向下按压驻极体的过程中，机械能转化为电能 C．周期性按压驻极体，有交变电流流经电阻R D．若断开开关S，按压驻极体，则下方金属板上的P点电势升高 解析：选BC　由按压状态图可知，电子从左向右流经电阻R，故电流为从右向左流经电阻R，故A错误；按压驻极体过程能量转化为机械能再转化为电能，故B正确；向下按压驻极体时电子从左向右流经电阻R进入大地，当停止按压，驻极体恢复为原状，电子从大地经电阻R流回金属板，若周期性按压驻极体，则有交变电流流经电阻R，故C正确；开关闭合，没有按压时无电流，说明金属板电势等于大地电势，按压驻极体时，电流方向自右向左，说明大地电势高于P点电势，所以断开开关S，按压驻极体，会使P点电势降低，故D错误。 2．将一根绝缘硬质细导线顺次绕成如图所示的线圈，其中大圆面积为S1，小圆面积均为S2，垂直线圈平面方向有一随时间t变化的磁场，磁感应强度大小B＝B0＋kt，B0和k均为常量，则线圈中总的感应电动势大小为(　 ) A．kS1　　　　　　　 B．5kS2 C．k(S1－5S2) D．k(S1＋5S2) 解析：选D　根据法拉第电磁感应定律可得大圆线圈产生的感应电动势E1＝＝＝kS1，每个小圆线圈产生的感应电动势E2＝＝＝kS2，由线圈的绕线方式和楞次定律可知大、小圆线圈中产生的感应电动势方向相同，故线圈中总的感应电动势大小为E＝E1＋5E2＝k(S1＋5S2)，D正确。 3．轻质细线吊着一匝数为100匝、总电阻为2.5 Ω的匀质正三角形闭合金属线框，线框的质量为600 g，线框的顶点正好位于半径为10 cm的圆形匀强磁场的圆心处，线框的上边水平，如图甲所示。磁场方向垂直纸面向里，大小随时间变化如图乙所示。从0时刻开始经过一段时间后细线开始松弛，取g＝10 m/s2，π＝3。则(　 ) A．线框中有沿逆时针方向逐渐增大的感应电流 B．线框中磁通量的变化率为1.5×10－2 Wb/s C．t＝8 s时，线框中产生的感应电动势的大小为0.25 V D．t＝10 s时，细线开始松弛 解析：选C　由题图乙并结合法拉第电磁感应定律可知感应电动势大小不变，故感应电流大小不变，根据楞次定律可知，感应电流逆时针方向，故A错误；线框中磁通量的变化率为＝×π×0.12 Wb/s＝2.5×10－3Wb/s，故B错误；根据法拉第电磁感应定律可得感应电动势为E＝n＝nS＝100××π×0.12 V＝0.25 V，故C正确；t＝10 s时，由题图可知B＝5 T，根据几何关系可得线框的有效长度为L＝r＝0.1 m，线框受到的安培力为F＝nBIL＝100×5×0.1×0.1 N＝5 N，因为F＝5 N<G＝6 N，所以细线并未开始松弛，故D错误。 4．(多选)如图所示，xOy平面第一象限有垂直纸面向里的磁场，其磁感应强度B随横坐标x变化的关系为B＝(k为大于零的常量)。一边长为a、电阻为R的单匝正方形金属线框以速度v沿x轴正方向匀速运动，t＝0时刻线框右侧与y轴重合，在线框匀速进入磁场的过程中(　 ) A．线框进入磁场过程中的电流方向为逆时针方向 B．线框全部进入磁场后，线框中无电流 C．t＝时刻，线框中感应电流大小为 D．t＝时刻，线框所受安培力大小为 解析：选AC　线框进入磁场过程中，穿过线框的磁通量增加，由楞次定律可知，线框中的电流方向为逆时针方向，A正确；线框全部进入磁场后，磁感应强度变小，磁通量减小，线框中有顺时针方向的电流，故B错误；当t＝时刻x＝vt＝，线框右边的磁感应强度B＝＝，此时线框中的电流I＝＝，线框所受安培力大小F＝BIa＝·a·＝，C正确，D错误。 5．(2023·四川宜宾模拟)(多选)如图，水平放置足够长光滑金属导轨abc和de，ab与de平行，bc是以O为圆心的圆弧导轨，圆弧be左侧和半圆形Obc内有方向如图的匀强磁场，金属杆OP的O端与e点用导线相接，P端与圆弧bc接触良好。初始时，可滑动的金属杆MN静止在平行导轨上，若杆OP绕O点在匀强磁场区内从b到c匀速转动过程中，回路中始终有电流，金属杆MN的速度用v表示，金属杆MN的加速度用a表示，回路中电流用I表示，回路消耗的电功率用P表示，只计金属杆MN、OP的电阻。下列图像中可能正确的是(　 ) 解析：选AC　OP转动切割磁感线产生感应电动势E＝大小恒定，回路中产生感应电流