2018届高三物理复*课时作业:专题四 电路与电磁感应4.2 含解析

发布于:2021-06-19 13:52:53

[课时作业] (本栏目内容,在学生用书中以独立形式分册装订!) 一、选择题(1~5 题为单项选择题,6~9 题为多项选择题) 1.(2017· 内蒙古部分学校高三联考)如图 1 所示,固定闭合线圈 abcd 处于 方向垂直纸面向外的磁场中,磁感线分布均匀、磁场的磁感应强度大小 B 随时 间 t 的变化规律如图 2 所示,则下列说法正确的是( ) A.t=1 s 时,ab 边受到的安培力方向向左 B.t=2 s 时,ab 边受到的安培力为 0 C.t=2 s 时,ab 边受到的安培力最大 D.t=4 s 时,ab 边受到的安培力最大 解析: 由题图 2 知,0~2 s 内磁感应强度大小逐渐增大,根据楞次定律 ΔB Δt =0, 和左手定则判断知 ab 边受到的安培力方向向右,A 错误;t=2 s 时, 感应电流 i=0,安培力 F=0,B 正确,C 错误;t=4 s 时,B=0,安培力 F=0, D 错误。 答案: B 2.(2017· 吉林省长春市七校高三第二次联考) 一匝由粗细均匀的同种导线绕成的矩形导线框 abcd 固定不动,其中矩形区 域 efcd 存在磁场(未画出),磁场方向与线圈*面垂直,磁感应强度大小 B 随时 间 t 均匀变化,且 ΔB Δt =k(k>0),已知 ab=fc=4L,bc=5L,已知 L 长度的电阻 ) 为 r,则导线框 abcd 中的电流为( 8kL2 25kL2 A. B. 9r 18r C. 4kL2 9r D. 25kL2 9r ΔB Δt S= 解析: 电路中的总电阻为 R=18r,电路中的感应电动势为 E= 8kL2 abcd 中的电流为 I= = ,选项 A 正确。 R 9r E 16kL2,导线框 答案: A 3.(2017· 广西重点高中高三一模)如图甲所示,单匝矩形线圈 abcd 垂直固 定在匀强磁场中。 规定垂直纸面向里为磁感应强度的正方向,磁感应强度随时间 变化的规律如图乙所示。 以逆时针方向为电流正方向,以向右方向为安培力正方 向,下列关于 bc 段导线中的感应电流 i 和受到的安培力 F 随时间变化的图象正 确的是( ) 解析: 0~0.5T 时间内,磁感应强度减小,方向垂直纸面向里,由楞次定 律可知,产生的感应电流沿顺时针方向,为负,同理可知,0.5T~T 时间内,电 流为正,由法拉第电磁感应定律可知,0~0.5T 时间内通过 bc 段导线的电流是 1 E 0.5T~T 时间内通过 bc 段导线的 ,A 错,B 对;由安培力公式 F=BIL,I= , 2 R ΔΦ ΔB E= = S 可知, t=T 时 bc 段导线受到的安培力大小是 t=0 时 bc 段导线受 Δt Δt 到的安培力大小的 4 倍,C、D 均错。 答案: B 4.如图所示,用一条横截面积为 S 的硬导线做成一个边长为 L 的正方形, 把正方形的一半固定在均匀增大的匀强磁场中,磁场方向垂直纸面向里,磁感应 强度大小随时间的变化率 ΔB Δt =k(k>0),虚线 ab 与正方形的一条对角线重合,导 ) 线的电阻率为 ρ。则下列说法正确的是( A.线框中产生顺时针方向的感应电流 B.线框具有扩张的趋势 2kBL2S 8ρ C.若某时刻的磁感应强度为 B,则线框受到的安培力为 kL2 2 D.线框中 a、b 两点间的电势差大小为 解析: 根据楞次定律,线框中产生的感应电流方向沿逆时针方向,故 A 错误;B 增大,穿过线框的磁通量增大,根据楞次定律,感应电流的磁场为了阻 碍磁通量的增加,线框有收缩的趋势,故 B 错误;由法拉第电磁感应定律得:E ΔB 1 1 ΔΦ ΔB = = S= · L2= kL2, Δt Δt Δt 2 2 因线框电阻 R=ρ 4L E kSL ,那么感应电流大小为 I= = ,则线框受到的安培 S R 8ρ 2kBL2S 8ρ 力为:F=BI× 2L= ,故 C 正确;由上分析,可知,ab 两点间的电 1 1 势差大小 U= E= kL2,故 D 错误。 2 4 答案: C 5.(2017· 佛山市二模)如图所示,*行极板与单匝圆线圈相连,极板距离为 d,圆半径为 r,单匝线圈的电阻为 R1,外接电阻为 R2,其他部分的电阻忽略不 计。在圆中有垂直纸面向里的磁场,磁感应强度均匀增加,有一个带电粒子静止 在极板之间,带电粒子质量为 m、电荷量为 q。则下列说法正确的是( ) A.粒子带正电 B.磁感应强度的变化率为 ΔB Δt = ?R1+R2?mgd πr2qR2 C.保持开关闭合,向上移动下极板时,粒子将向下运动 D.断开开关 S,粒子将向下运动 解析: 穿过线圈的磁通量垂直纸面向里增加,由楞次定律可知,*行板电 容器的上极板电势高,下极板电势低,板间存在向下的电场,粒子受到竖直向下 的重力而静止,因此粒子受到的电场力方向向上,电场力方向与场强方向相反, U2 粒子带负电,故 A 错误;对粒子,由*衡条件得:mg=q ,而感应电动势:E d ?R2+R1?U2 ?R1+R2?mgd ΔΦ = ,解得:E= ,由法拉第电磁感应定律得:E=n = R2 qR2 Δt ΔB ΔB ?R1+R2?mgd nS ,解得: = ,故 B 正确;保持开关闭合,则极板间的电压 Δt Δt πr2qR2 不变, 当向上移动下极板时, 导致间距减小, 那么电场强度增大, 则电场力增大, 因此粒子将向上运动,故 C 错误;断开开关 S,电容器既不充电,也不放电, 则电场强度不变,因此电场力也不变,故粒子静止不动,故 D 错误。 答案: B 6.在竖直向上的匀强磁场中,水*放置一个不变形的单匝金属圆线圈,线 圈所围的面积为 0.1 m2,线圈电阻为 1 Ω。规定线圈中感应电流 I 的正方向从上 往下看是顺时针方向,如图甲所示。磁场的磁感应强度 B 随时间 t 的变化规律如 图乙所示。则以下说法正确的是( ) A

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