2020版高考物理大二轮复习专题强化训练13电磁感应规律及其综合应用10页

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专题强化训练(十三)
一、选择题
1．(2018·黄冈中学元月月考)如右图所示，ab是一个可以绕垂直于纸面的轴 O转动的
闭合矩形导体线圈，当滑动变阻器 R的滑片 P自左向右滑动的过程中，线圈 ab将(　　)
A．静止不动
B．顺时针转动
C．逆时针转动
D．发生转动，但电源的极性不明，无法确定转动方向
[解析]　题图中的两个通电的电磁铁之间的磁场方向总是水平的，当滑动变阻器 R的滑
片 P自左向右滑动的过程中，电路的电流是增大的，两个电磁铁之间的磁场的磁感应强度也
是增大的，闭合导体线圈中的磁通量是增大的，线圈在原磁场中所受的磁场力肯定使线圈向
磁通量减小的方向转动，显然只有顺时针方向的转动才能使线圈中的磁通量减小．
[答案]　B
2．(2018·乐山二诊)如右图所示，两个相同的轻质铝环套在一根水平光滑绝缘杆上，
当一条形磁铁向左运动靠近两环时，两环的运动情况是(　　)
A．同时向左运动，间距增大
B．同时向左运动，间距减小
C．同时向右运动，间距减小
D．同时向右运动，间距增大
[解析]　当条形磁铁向左靠近两环时，两环中的磁通量均增加．根据楞次定律，两环的
运动都要阻碍磁铁相对环的运动，即阻碍“靠近”，那么两环都向左运动．又由于两环中的
感应电流方向相同，两环相互吸引，所以两环间距离要减小，故只有选项 B正确．

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[答案]　B
3．(2019·珠海毕业班水平测试)如右图所示，金属杆 ab 水平放置在某高处，当它被平
抛进入方向竖直向上的匀强磁场中时，以下说法中正确的是(　　)
A．运动过程中感应电动势大小不变，且φa>φb
B．运动过程中感应电动势大小不变，且φa<φb
C．由于速率不断增大，所以感应电动势不断变大，且φa>φb
D．由于速率不断增大，所以感应电动势不断变大，且φa<φb
[解析]　导体做切割磁感线运动产生的感应电动势的大小 E＝BLv，其中 v 是与 B 垂直
方向的速度分量．本题中杆在平抛过程中的速度方向与 B的夹角是不断增大的，但该速度在
水平方向的分速度，即与 B垂直的有效切割速度始终不变，故在杆中产生的感应电动势的大
小不变，由右手定则可知φa>φb，故选 A.
[答案]　A
4．(多选)(2019·德阳高三年级二诊)如图甲所示，质量 m＝3.0×10－3kg的“ ”形
金属细框竖直放置在两水银槽中，“ ”形框的水平细杆 CD长 l＝0.20 m，处于磁感应强
度大小 B1＝1.0 T、方向水平向右的匀强磁场中．有一匝数 n＝300、面积 S＝0.01 m2的线圈
通过开关 K与两水银槽相连．线圈处于与线圈平面垂直、沿竖直方向的匀强磁场中，其磁感
应强度 B2随时间 t 变化的关系如图乙所示．t＝0.22 s 时闭合开关 K 瞬间细框跳起(细框跳
起瞬间安培力远大于重力)，跳起的最大高度 h＝0.20 m．不计空气阻力，重力加速度 g＝10
m/s2，下列说法正确的是(　　)
A．0～0.10 s内线圈中的感应电动势大小为 3 V
B．开关 K闭合瞬间，CD中的电流方向由 C到 D
C．磁感应强度 B2的方向竖直向下

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D．开关 K闭合瞬间，通过细杆 CD的电荷量为 0.03 C
[解析]　0～0.1 s内线圈中的磁场均匀变化，由法拉第电磁感应定律 E＝n
ΔΦ
Δt
＝nS
ΔB
Δt
，
代入数据得 E＝30 V，A 错误；开关闭合瞬间，细框会跳起，可知细框受向上的安培力，由
左手定则可判断电流方向由 C到 D，B正确；由于 t＝0.22 s时通过线圈的磁通量正在减少，
对线圈由楞次定律可知感应电流产生的磁场的方向与 B2的方向相同，故再由安培定则可知
C 错误；K 闭合瞬间，因安培力远大于重力，则由动量定理有 B1IlΔt＝mv，通过细杆的电
荷量 Q＝IΔt，细框向上跳起的过程中 v2＝2gh，解得 Q＝0.03 C，D正确．
[答案]　BD
5．(2018·全国卷Ⅱ)如图，在同一水平面内有两根平行长导轨，导轨间存在依次相邻
的矩形匀强磁场区域，区域宽度均为 l，磁感应强度大小相等、方向交替向上向下．一边长
为
3
2
l 的正方形金属线框在导轨上向左匀速运动．线框中感应电流 i 随时间 t 变化的正确图
线可能是(　　)
[解析]　设线框运动的速度为 v，则线框向左匀速运动第一个
l
2v
的时间内，线框切割磁

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感线运...