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2018届高考物理二轮专题复习:选择题押题练(七) 电磁感应(常考点)

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                    选择题押题练(七) 电磁感应(常考点)

    1.随着科技的不断发展,无线充电已经进入人们的视线。小到手表、手机,大到电脑、
电动汽车,都已经实现了无线充电从理论研发到实际应用的转化。如图所示为某品牌的无

线充电手机利用电磁感应方式充电的原理图。关于无线充电,下列说法正确的是(  )


    A.无线充电时手机接收线圈部分的工作原理是“电流的磁效应”
    B.只有将充电底座接到直流电源上才能对手机进行充电
    C.接收线圈中交变电流的频率与发射线圈中交变电流的频率相同
    D.只要有无线充电底座,所有手机都可以进行无线充电
    解析:选    C 无线充电利用电磁感应原理。当充电底座的发射线圈中通有交变电流时,
发射线圈产生交变的磁场,根据电磁感应原理,在接收线圈中产生感应电流,实现对接收
充电设备的充电。无线充电时手机接收线圈部分的工作原理是“电磁感应”。只有将充电
底座接到交流电源上才能对手机进行充电。所以                    A、B   选项错误。接收线圈中交变电流的
频率与发射线圈中交变电流的频率相同,C                  选项正确。不是所有手机都可以进行无线充电,
手机中要装有接收线圈设备才可以,故                 D 错误。

    2.韦伯和纽曼总结、提出了电磁感应定律,如图所示是关于该定律的
实验,P    是由闭合线圈组成的螺线管,把磁铁从                P 正上方,距     P 上端  h 处
由静止释放,磁铁竖直穿过            P 后落在海绵垫上并停下。若仅增大              h,重复
原来的操作,磁铁穿过          P 的过程与原来相比,下列说法正确的是(  )
    A.穿过线圈的磁通量将增大
    B.线圈中产生的感应电动势将增大
    C.通过线圈导线截面的电量将增大
    D.线圈对磁铁的阻碍作用将变小
    解析:选    B 若仅增大     h,对穿过线圈的磁通量没有影响,故                A 错误;若仅增大       h,磁
铁经过线圈的时间减小,线圈中产生的感应电动势将增大,故                          B 正确;若仅增大       h,对穿
过线圈的磁通量没有影响,所以穿过线圈的磁通量的变化相同,则通过线圈导线截面的电
      ΔΦ
量  q= R 保持不变,故      C 错误;线圈中产生的感应电动势将增大,所以感应电流增大,线
圈对磁铁的阻碍作用将变大,故              D 错误。

    3.如图所示,两个标有“6           V、2   W”的相同的灯泡        A、B,分别
与电容器    C 和电感线圈     L 相连后接在     6  V 电源的两端,已知电感线圈
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的自感系数很大、内阻不计,电容器的耐压值足够大,则(  )
    A.若电源是直流电源,闭合开关时,A                灯缓慢地变亮
    B.若电源是直流电源,闭合开关稳定后再断开时,A                      灯会亮一下再熄灭
    C.若电源是交流电源,闭合开关稳定后,A                  灯不会亮
    D.若电源是交流电源,闭合开关稳定后,B                  灯可能会被烧坏
    解析:选    B 电容器在电路中的作用是“通交流、阻直流”,电感线圈在电路中的作
用是“通直流、阻交流”,因此,若电源是直流电源时,闭合开关后,B                              灯缓慢变亮。电
路接通瞬间,给电容器充电,A             灯将出现闪亮一下后熄灭,闭合开关稳定后再断开时,
L 与 A、B  及  C 组成闭合回路,L       中由于产生自感电动势,阻碍电流的减小,因此                    A 灯会
亮一下再熄灭,故选项          A 错误,选项     B 正确;当电源是交流电源时,闭合开关稳定后,
A 灯一直发光,B       灯几乎不亮,故选项        C、D   错误。

    4.“超导量子干涉仪”可用于探测心磁(10-10                T)和脑磁(10-13   T)等微弱磁场,其灵敏
度可达   10-14 T,其探测“回路”示意图如图甲。穿过                ABCD“回路”的磁通量为           Φ。总电
                   Φ

                                                 -15
流强度   I=i1+i2。I  与Φ0的关系如图乙所示(Φ0=2.07×10             Wb),下列说法正确的是(  )


    A.图乙中横坐标的单位是           Wb
    B.穿过“回路”的磁通量越大,电流                I 越大
    C.穿过“回路”的磁通量变化引起电流                 I 周期性变化
    D.根据电流      I 的大小,可以确定穿过“回路”的磁通量大小
                Φ
    解析:选    C Φ0的单位是      1,故  A 错误;从题图中可以看出穿过“回路”的磁通量变
                          Φ
化引起电流     I 周期性变化,当Φ0的比值是整数时,电流最大,故                    B 错误,C    正确;因为电
流是周期性变化的,同一个电流值,对应很多个回路的磁通量,故不能根据电流的大小来
确定回路中磁通量的大小,D            错误。

    5.如图所示,a、b       两个闭合正方形线圈用同样的导线制成,匝

数均为   10 匝,边长    la=3lb,图示区域内有垂直纸面向里的匀强磁场,
且磁感应强度随时间均匀增大,不考虑线圈之间的相互影响,则(  )
    A.两线圈内产生顺时针方向的感应电流
    B.a、b   线圈中感应电动势之比为           9∶1
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    C.a、b   线圈中感应电流之比为          3∶4
    D.a、b   线圈中电功率之比为         3∶1
    解析:选    B 当磁感应强度变大时,由楞次定律知,线圈中感应电流的磁场方向垂直
纸面向外,由安培定则知,线圈内产生逆时针方向的感应电流,选项                             A 错误;由法拉第电
               ΔB                                           L

磁感应定律     E=S  Δt 及 Sa∶Sb=9∶1 知,Ea=9Eb,选项     B 正确;由    R=ρS′知两线圈的电阻关

系为   Ra=3Rb,其感应电流之比为         Ia∶Ib=3∶1,选项   C 错误;两线圈的电功率之比为

Pa∶Pb=EaIa∶EbIb=27∶1,选项  D 错误。
    6.如图所示,足够长的          U 形光滑金属导轨平面与水平面夹角为               θ,
其中   MN 与  PQ 平行且间距为      L,有一磁感应强度为         B 的匀强磁场垂直
导轨平面斜向上,导轨电阻不计。金属棒                  ab 由静止开始沿导轨下滑,并
与两导轨始终保持垂直且接触良好,ab                棒在  MN  与 PQ 之间部分的电阻

为  R,当  ab 棒沿导轨下滑的距离为          x 时,棒的速度大小为        v。则在这一过程中(  )
                                      v2
    A.金属棒     ab 运动的加速度大小始终为2x
                                  B2L2v
    B.金属棒     ab 受到的最大安培力为          R  sin θ
                                    BLx
    C.通过金属棒       ab 横截面的电荷量为        R
                              B2L2v
    D.金属棒     ab 产生的焦耳热为       2R  x
    解析:选    C 金属棒     ab 开始做加速运动,速度增大,感应电动势增大,所以感应电流
也增大,导致金属棒受到的安培力增大,所以加速度减小,即金属棒做加速度逐渐减小的
加速运动,不是匀变速直线运动,故                A 错误。金属棒      ab 受到的最大安培力大小为          F=
       BLv   B2L2v                                          ΔΦ  BLx
BIL=B   R L=   R  ,故   B 错误。通过金属棒       ab 横截面的电荷量       q=  R = R  ,C 正确。
金属棒   ab 产生的焦耳热等于克服安培力做的功,安培力是变力,且安培力非线性变化,
故  D 错误。

    7.如图所示,一闭合直角三角形线框                PNM 以速度    v 匀速穿过
匀强磁场区域。磁场         CD 边长度是线框      PN  边长度的    3 倍。从   NM 边
进入磁场区开始计时,到           P 点离开磁场区的过程中,线框内感应电
流的情况(以逆时针方向为电流的正方向)是下列图中的(  )
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    解析:选    A 如图所示,线框切割磁场的有效长度随                  t 变化,
                                              x0
                                          (0~  )
设  NM 边长度为    L,PN   边长度为    x0。进磁场过程         v ,如图中
①段,由右手定则知感应电流方向为正。有效长度                      l 从 L 线性减小
                E  Blv        BLv                 x0

至  0;电流大小     i=R=  R ,从  I0=  R 起线性减小,在       t= v 时有
                                              x0  3x0
                                                ~
最小值   0(临界点),如图所示。线框在磁场内运动过程(                  v   v ),如图中②段,线框中无
                    3x0  4x0
                       ~
感应电流。出磁场过程(          v    v ),如图中③段,电流为负方向;有效长度                 l 从 L 线性减小
                E  Blv        BLv                 4x0

至  0;电流大小     i=R=  R ,从  I0=  R 起线性减小,在       t=  v 点有最小值     0(临界点)。综上
分析,应选     A。

    8.[多选]如图所示,电阻不计、间距为               l 的光滑平行金属导轨水平
放置于磁感应强度为         B、方向竖直向下的匀强磁场中,导轨左端接一定
值电阻   R。质量为     m、电阻为     r 的金属棒   MN  置于导轨上,受到垂直于

金属棒的水平外力        F 的作用由静止开始运动,外力             F 与金属棒速度      v 的关系是    F=F0+

kv(F0、k 是常量),金属棒与导轨始终垂直且接触良好。金属棒中感应电流为                            i,受到的安

培力大小为     FA,电阻    R 两端的电压为      UR,感应电流的功率为         P,它们随时间      t 变化图像
可能正确的有(  )


                                                                  B2l2v
                                                                    +
    解析:选    BC 当金属棒      MN 的速度为     v 时,MN   受到的安培力      FA=Bil=  R  r ,根据
                                                 B2l2
                                              k-
                                   F-FA   F0     R+r         Blv      BlRv
                                                              +         +
牛顿第二定律得金属棒          MN  的加速度    a=   m  = m +    m  v,且   i=R   r,UR=R   r,
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   B2l2v2       B2l2
     +           +
P=  R  r 。若  k=R   r,金属棒做匀加速直线运动,此时,i­t              图像为直线,FA­t      图像为直

线,UR­t  图像为直线,P­t      图像为抛物线。
         B2l2
           +
    若 k>R   r,则金属棒做加速度增大的加速运动。则                  i­t 图像、FA­t 图像、UR­t  图像、
P­t 图像为曲线,斜率越来越大,此时选项                B 正确。
         B2l2
    若 k<R+r,则金属棒做加速度减小的加速运动,加速度减为零后做匀速运动,此时

i­t 图像、FA­t 图像、UR­t   图像为曲线,斜率越来越小,最后恒定,感应电流的功率最后也
恒定,此时选项       C 正确。
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