内容正文:
高考热点练(十三) 电磁感应
1.某眼动仪可以根据其微型线圈在磁场中随眼球运动时所产生的电流来追踪眼球的运动。若该眼动仪线圈面积为S、匝数为N,处于磁感应强度为B的匀强磁场中,线圈平面最初平行于磁场,经过时间t后线圈平面逆时针转动至与磁场夹角为θ处,则在这段时间内,线圈中产生的平均感应电动势的大小和感应电流的方向(从左往右看)为( )
A.,逆时针 B.,逆时针
C.,顺时针 D.顺时针
2.(多选)(2023·四川射洪中学高三模拟)近年来,无线门铃逐渐流行。某款无线门铃按钮的“自发电”原理如图所示,按下门铃按钮磁铁靠近螺线管,松开门铃按钮磁铁远离螺线管回归原位置。下列说法正确的是( )
A.按下按钮的过程,螺线管上的导线Q端电势较高
B.松开按钮的过程,螺线管上的导线P端电势较低
C.按住按钮不动,螺线管上导线两端PQ间仍有电势差
D.按下和松开按钮的过程,螺线管产生的感应电动势大小不一定相等
3.如图所示,现有一长为2L的金属棒ab垂直置于两平行导轨上,棒的右侧分布着匀强磁场(方向垂直于纸面向里),已知导轨间距为L,左端接有一电阻R,右端接一电容为C=1 μF的电容器,其余电阻不计,现金属棒ab以a点为轴、角速度ω=0.5 rad/s顺时针转过60°,若此过程中,流过电阻R的电荷量跟金属棒刚转过60°时电容器极板上的电荷量相等,则R的值为( )
A.×106 Ω B.×106 Ω
C.×106 Ω D.2×106 Ω
4.如图所示,将一通电螺线管竖直放置,螺线管内部形成方向竖直向上、磁感应强度大小B=kt的匀强磁场,在内部用绝缘轻绳悬挂一与螺线管共轴的金属薄圆管,其电阻率为ρ、高度为h、半径为r、厚度为d(d≪r),则( )
A.从上向下看,圆管中的感应电流为逆时针方向
B.圆管的感应电动势大小为
C.圆管的热功率大小为
D.轻绳对圆管的拉力随时间减小
5.(多选)如图甲所示,粗糙U形导线框固定在水平面上,右端放有一金属棒PQ,整个装置处于竖直方向的磁场中,磁感应强度B按如图乙所示规律变化,规定竖直向上为正方向,整个过程金属棒保持静止,则下列说法正确的是( )
A.t0时刻回路没有感应电流
B.在t0~2t0时间内,流过金属棒的感应电流方向是从Q到P
C.在0~t0时间内,金属棒PQ所受安培力方向水平向右
D.2t0时刻金属棒PQ所受摩擦力方向水平向右
6.(多选)如图所示,跑步机底面固定有间距为L、长度为d的平行金属电极,电极间充满磁感应强度大小为B、方向垂直于纸面向里的匀强磁场,且两电极连接有电压表和电阻R,绝缘橡胶带上镀有间距为d、电阻也为R的平行细金属条,磁场中始终仅有一根金属条,且与电极接触良好,若橡胶带匀速运动时,电压表读数为U,则下列说法正确的是( )
A.橡胶带匀速运动的速率为v=
B.电阻R中的电流方向由N到M
C.电阻R消耗的电功率为P=
D.每根金属条每次经过磁场区域克服安培力做的功为W=
7.如图所示,两光滑平行长直金属导轨水平固定放置,导轨间存在竖直向下的匀强磁场。两根相同的金属棒ab、cd垂直放置在导轨上,开始时处于静止状态。t=0时刻,对cd棒施加水平向右的恒力F,棒始终与导轨接触良好,导轨电阻不计。两棒的速度vab、vcd和加速度aab、acd随时间t变化的关系图像可能正确的是( )
A B
C D
8.(多选)如图所示,两根足够长的平行光滑导轨固定在绝缘水平面上,所在空间有方向垂直于水平面、磁感应强度大小为B的范围足够大的匀强磁场,导轨的间距为L,电阻不计;导轨上静置两根长度均为L的导体棒PQ和MN,其中PQ的质量为2m、阻值为R,MN的质量为m、阻值为2R。若在t=0时刻给PQ一个平行于导轨向右的初速度v0,不计运动过程中PQ和MN的相互作用力,则下列说法正确的是( )
A.t=0时刻,两导体棒的加速度大小相等
B.t=0时刻,PQ两端的电压为BLv0
C.PQ匀速运动时的速度大小为v0
D.从t=0时刻到PQ匀速运动的过程中,导体棒MN产生的焦耳热为
9.某研究性学习小组用如图所示的装置测量地面附近地磁场的磁感应强度。固定金属横杆上的O、O′两点间距离为L,两根长度均为L的轻质软导线,其一端分别接在O、O′点,另一端分别接在长度也为L的导体棒ab两端。现将导体棒ab拉至图示位置,使棒与OO′在同一水平面内由静止释放,导体棒ab转过四分之一圆弧至最低点时速度大小为v,由接入电路的电流传感器测得此过程通过导体棒截面的电荷量为q。已知地磁场与水平面夹角为θ,且与金属横杆垂直,导体棒ab的质量为m、电阻为R,重力加速度为g,不计回路其他部分电阻,忽略空气阻力。求:
(1)导体棒ab由静止转至最低点过程中安培力做的功