课时巩固练(14) 电磁感应规律及综合应用 (专题微练Word)-【赢在微点·考前顶层设计】2024新高考物理大二轮专题复习（Word版）

课时巩固练(14)　电磁感应规律及综合应用 　　　　　　　　　　　　　　　　　　 基础巩固练 1.(多选)一半径为R的金属圆环固定在螺线管内的正中央，圆环中心轴线与螺线管中心轴线重合，其示意图如图甲所示。现给螺线管通如图乙所示的正弦交流电，图甲所示电流方向为正方向。已知螺线管内部激发磁场的磁感应强度大小B正比于所通电流大小，即B=ki，下列说法正确的是 (　　) 甲　乙 A.t1时刻圆环有收缩的趋势 B.若t1时刻圆环中感应电流为I，则该时刻圆环所受安培力大小为2πki1IR C.t2时刻圆环中产生的电流从左往右看为顺时针方向且圆环受到向右的安培力 D.t3~t4时间内圆环消耗的电功率不断减小 解析　根据题意，由题图乙可知，t1时刻螺线管中电流增大，穿过圆环的磁通量增大，则圆环有收缩的趋势，阻碍穿过圆环的磁通量增大，A项正确;根据题意，由题图结合安培定则和楞次定律可知，圆环中感应电流方向与磁场方向垂直，圆环为闭合曲线，所受安培力为零，B、C两项错误;由题图可知，t3~t4时间内电流的变化率减小，则磁场的变化率减小，由法拉第电磁感应定律可知，感应电流减小，则圆环消耗的电功率不断减小，D项正确。 答案　AD 2.电磁制动原理是通过线圈与磁场的作用使物体做减速运动。某列车车底安装的电磁铁产生磁场可视为匀强磁场，磁感应强度大小为B，方向竖直向下。同种材料制成的粗细均匀的闭合正方形线框abcd，边长为L1，MN长为L2(L2>L1)，若当列车MN部分刚越过ab时，速度大小为v，则ab两端的电势差Uab等于 (　　) A.BL1v B.BL2v C.-BL1v D.-BL2v 解析　若当列车MN部分刚越过ab时，由楞次定律，正方形线框abcd产生的感应电流方向为abcd方向。ab相当于电源，电源内部电流从负极指向正极。a点电势低于b点电势。线框中产生的感应电动势E=BL1v，ab两端的电势差Uab=-E=-BL1v，C项正确。 答案　C 3.如图，条形磁铁悬挂在绝缘橡皮筋的下端。将磁铁向下拉到某一位置后由静止释放，磁铁上下振动。将一铜制容器P置于磁铁正下方且不与磁铁接触，不计空气阻力及散热，则 (　　) A.铜制容器的温度不变 B.铜制容器的温度会升高 C.系统的机械能守恒，磁铁振动的振幅减小 D.系统的机械能守恒，磁铁振动的振幅不变 解析　铜制容器P置于磁铁正下方且不与磁铁接触，磁铁上下振动，铜制容器会产生涡流发热，温度会升高，系统机械能变小，磁铁振动的振幅减小，B项正确。 答案　B 4.在如图甲所示的电路中，电阻R1=R2=R，圆形金属线圈半径为r1，线圈导线的电阻也为R，半径为r2(r2<r1)的圆形区域内存在垂直于线圈平面向里的匀强磁场，磁感应强度B随时间t变化的关系图线如图乙所示，图线与横、纵轴的交点坐标分别为t0和B0，其余导线的电阻不计。t=0时闭合S，至t1时刻，电路中的电流已稳定，下列说法正确的是 (　　) 　 甲 乙 A.线圈中产生的感应电动势的大小为 B.电容器下极板带负电 C.t0时间内流过R1的电荷量和流过R2的电荷量相等 D.稳定后线圈两端的电压为 解析　由法拉第电磁感应定律知感应电动势为E==S=，A项错误;由楞次定律知圆形金属线圈中的感应电流方向为顺时针方向，金属线圈相当于电源，电源内部的电流从负极流向正极，则电容器的下极板带正电，上极板带负电，B项错误;电容器与电阻R1并联，t0时间内流过R2的电荷量等于流过R1的电荷量与电容器带电量之和，C项错误;稳定后线圈两端的电压为U=I(R1+R2)=，D项正确。 答案　D 5.(多选)如图为投币机中一种测量硬币某种特性的装置，硬币可竖直通过两线圈中间的狭缝。发射线圈L1的匝数为N1，接有频率为f、电压为U1的低频交流电。接收线圈L2的匝数为N2，在不同情况下，接收线圈输出的电压U2会发生改变，下列说法正确的是 (　　) A.无硬币通过时，若L1与L2为完全相同的线圈，则U2=U1 B.无硬币通过时，若只增大U1，则U2也增大 C.硬币通过狭缝时，硬币中会产生感应电流 D.硬币通过狭缝的全过程中，其加速度不变 解析　无硬币通过时，若L1、L2为完全相同的线圈，两线圈的匝数相同，由于两线圈之间存在磁损，因此通过L1的磁通量与L2的磁通量不同，则U2与U1不相等，A项错误;无硬币通过时，只增大U1，L2磁通量的变化率增大，因此U2也增大，B项正确;硬币通过狭缝时，硬币中的磁通量会变化，因此硬币中会产生感应电流，C项正确;硬币通过狭缝的全过程中，硬币中产生了感应电流，硬币受到的安培力发生变化，硬币所受的合力发生变化，根据牛顿第二定律，其加速度发生变化，D项错误。 答案　BC 6.(多选)如图所示，abcdef为金属线框，线框由7段长