第12章 周末双休练十二 电磁感应(word练习)-【金版新学案】2027年高考物理高三总复习大一轮复习讲义
周末双休练十二 电磁感应
(时间:30分钟 满分:50分)
(本栏目内容,在学生用书中以独立形式分册装订!)
一、单项选择题(每题4分,共24分)
1.(2026·广西桂林一模)如图,当车辆驶入或驶出圆形区域时,车辆会改变区域内通电线圈中的磁场,通过传感器电路将磁场的变化转换为交通灯的控制信号,车辆驶入图中圆形区域时,车辆引起磁场变化的原因类似于( )
A.将铁芯放入通电线圈
B.增大通电线圈的面积
C.增加通电线圈的匝数
D.加大对通电线圈的压力
答案:A
解析:当车辆驶入或驶出圆形区域时,车辆会改变区域内通电线圈中的磁场,利用的是互感现象,汽车上大部分是金属,汽车经过线圈时会引起汽车磁通量的变化,从而产生电磁感应现象,产生感应电流,从而改变区域内通电线圈中的磁场;此过程类似将铁芯放入通电线圈,铁芯的磁通量也会变化,也会产生感应电流,从而改变通电线圈中的磁场。故选A。
2.一外皮绝缘的导线扭成如图所示的三个圆形平面闭合回路,回路半径分别为R、2R、3R。回路中都有匀强磁场(图中未画出),且磁感应强度B与回路平面垂直并指向内,回路外无磁场。当磁感应强度以B=kt(k为大于零的常量)增大时,则( )
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A.回路中感应电动势大小为14πkR2,中间圆环中感应电流方向为顺时针
B.回路中感应电动势大小为14πkR2,中间圆环中感应电流方向为逆时针
C.回路中感应电动势大小为6πkR2,中间圆环中感应电流方向为顺时针
D.回路中感应电动势大小为6πkR2,中间圆环中感应电流方向为逆时针
答案:C
解析:根据楞次定律和安培定则可知,半径为3R和R的回路产生的感应电动势与半径为2R的回路产生的感应电动势方向相反,整个回路的感应电动势为E=kπ+kπR2-kπ
=6kπR2,与半径为2R的回路产生的感应电动势方向相反,则中间圆环中感应电流的方向为顺时针。故选C。
3.(2026·山东德州一模)如图甲所示,在半径为r的圆形区域内存在垂直平面的匀强磁场,磁感应强度大小B随时间变化如图乙所示。同一平面内有边长为2r的金属框abcd,总电阻为R,ab边与圆形磁场区域的直径重合。则( )
A.t=0.5t0时,框中的电流为
B.t=0.5t0时,框中的电流为
C.t0~3t0时间内,框中产生的焦耳热为
D.t0~3t0时间内,框中产生的焦耳热为
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答案:D
解析:由题图甲可知线框在磁场中的有效面积为S=,在0~t0时间内,由法拉第电磁感应定律可得,感应电动势的大小为E1=
=
,t=0.5t0 时,框中的电流为I=
=
,故A、B错误;t0~3t0时间内,感应电动势的大小为E2=
=
,框中的电流为I=
=
,框中产生的焦耳热为Q=I2R×2t0=
,故C错误,D正确。
4.如图甲所示,电磁炉是目前家庭常用的炊具,具有无明火、无污染、高效节能等优点。某同学仿照电磁炉原理自己制作了一个简易电磁炉,其结构简图如图乙所示。在线圈上端放置一盛有冷水的金属杯,接通交流电源,一段时间后杯内的水就会沸腾起来。下列说法正确的是( )
A.家用电磁炉工作时,利用其面板产生的涡流来加热食物
B.家用电磁炉的锅用铁而不用陶瓷材料,主要是因为陶瓷的导热性能较差
C.简易电磁炉工作时,利用线圈产生的自感现象来加热水
D.仅增大简易电磁炉交流电的频率,可以缩短水达到沸腾的时间
答案:D
解析:家用电磁炉工作时,利用金属锅自身产生的涡流来直接加热锅内的食物,故A错误;家用电磁炉的锅用铁而不用陶瓷材料,主要是因为陶瓷无法产生涡流,故B错误;简易电磁炉工作时,利用金属杯自身产生的涡流来加热水,属于互感现象,故C错误;仅增大简易电磁炉交流电的频率,通过金属杯的磁通量变化率增大,感应电动势增大,感应电流增大,电功率增大,可以缩短水达到沸腾的时间,故D正确。
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