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3.2电磁感应——高考真题与课后专项提升练
1. (2023•重庆)某小组设计了一种呼吸监测方案:在人身上缠绕弹性金属线圈,观察人呼吸时处于匀强磁场中的线圈面积变化产生的电压,了解人的呼吸状况。如图所示,线圈P的匝数为N,磁场的磁感应强度大小为B,方向与线圈轴线的夹角为θ。若某次吸气时,在t时间内每匝线圈面积增加了S,则线圈P在该时间内的平均感应电动势为( )
A. B. C. D.
2. (2023•北京)如图所示,光滑水平面上的正方形导线框,以某一初速度进入竖直向下的匀强磁场并最终完全穿出,线框的边长小于磁场宽度。下列说法正确的是( )
A.线框进磁场的过程中电流方向为顺时针方向
B.线框出磁场的过程中做匀减速直线运动
C.线框在进和出的两过程中产生的焦耳热相等
D.线框在进和出的两过程中通过导线横截面的电荷量相等
3. (2023•湖北)近场通信(NFC)器件应用电磁感应原理进行通讯,其天线类似一个压平的线圈,线圈尺寸从内到外逐渐变大。如图所示,一正方形NFC线圈共3匝,其边长分别为1.0cm、1.2cm和1.4cm,图中线圈外线接入内部芯片时与内部线圈绝缘。若匀强磁场垂直通过此线圈,磁感应强度变化率为103T/s,则线圈产生的感应电动势最接近( )
A.0.30V B.0.44V C.0.59V D.4.3V
4. (2023•北京)如图所示,L是自感系数很大、电阻很小的线圈,P、Q是两个相同的小灯泡。开始时,开关S处于闭合状态,P灯微亮,Q灯正常发光,断开开关( )
A.P与Q同时熄灭 B.P比Q先熄灭
C.Q闪亮后再熄灭 D.P闪亮后再熄灭
5. (2023•甲卷)如图,水平桌面上固定一光滑U形金属导轨,其平行部分的间距为l,导轨的最右端与桌子右边缘对齐,导轨的电阻忽略不计。导轨所在区域有方向竖直向上的匀强磁场,磁感应强度大小为B。一质量为m、电阻为R、长度也为l的金属棒P静止在导轨上。导轨上质量为3m的绝缘棒Q位于P的左侧,以大小为v0的速度向P运动并与P发生弹性碰撞,碰撞时间很短。碰撞一次后,P和Q先后从导轨的最右端滑出导轨,并落在地面上同一地点。P在导轨上运动时,两端与导轨接触良好,P与Q始终平行。不计空气阻力。求
(1)金属棒P滑出导轨时的速度大小;
(2)金属棒P在导轨上运动过程中产生的热量;
(3)与P碰撞后,绝缘棒Q在导轨上运动的时间。
一、单项选择题
1. (2023秋•北碚区校级期末)1834年,在俄国工作的物理学家楞次在分析了许多实验事实后,得到了关于感应电流方向的规律——楞次定律。在图所示的长直导线MN中通有由M向N的电流,要使与它共面放置的闭合导线圈a中产生图示方向的感应电流,根据楞次定律应采取的办法是( )
A.线圈a不动,使导线MN中电流减小
B.线圈a不动,使导线MN中电流增大
C.导线MN中电流不变,使线圈a水平向左运动
D.导线MN中电流不变,使线圈a靠近MN运动
2. (2023秋•大兴区期末)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a→b→c→d→a
B.线框中产生的感应电流大小恒定
C.线框ad边所受的安培力大小恒定
D.线框整体受到的安培力方向水平向左
3. (2023秋•大兴区期末)用如图所示装置探究电磁感应现象,将电池组、滑动变阻器、带铁芯的线圈A、线圈B、电流计及开关按如图方式连接,下列说法中正确的是( )
A.只要开关是闭合的,电流计指针就会偏转
B.开关闭合后,线圈A插入或拔出都会引起电流计指针偏转
C.开关闭合后,若匀速移动滑动变阻器的滑片P,电流计指针不会偏转
D.该装置是用来探究线圈A中感应电流产生条件的
4. (2023秋•洛阳期末)如图所示,两块水平放置的金属板,用导线把它和开关K与一个线圈连接,线圈置于方向竖直向上的变化磁场B中。开关K闭合时,一带负电液滴刚好静止在两极板间。则线圈中的磁场B的变化情况和电容器极板带电正负情况分别为( )
A.正在增强,上板为正 B.正在减弱,上板为正
C.正在减弱,下板为正 D.正在增强,下板为正
5. (2023秋•海淀区校级期末)如图所示,直导线PQ与矩形金属线框ABCD位于同一竖直平面内,PQ中通有如图所示(向上)方向的电流,在PQ中电流减小的过程中,下列选项正确的是( )
A.穿过线框的磁感线垂直纸面向外
B.线框中的磁通量不变
C.金属框中电流方向为逆时针方向
D.AB边受到的安培力方向向上
6. (2023秋•南开区校级期末)在例题中,磁感应强度大小随时间t的变化关系为B(t)=0.3﹣0.1t(SI),其