【文档说明】第二章 电磁感应 能力提高卷(B卷)(全解全析版)-高二物理分层训练AB卷(人教版2019选择性必修第二册).docx,共(7)页,142.856 KB,由envi的店铺上传
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第二章电磁感应能力提高卷(B卷)高二物理·全解全析123456789101112DCDBADDABDBDCDAC1.D【解析】当磁铁N极向下运动时,导致向下穿过线圈的磁通量变大,由楞次定律可得,感应磁场方向与原来磁场方向相反,再由安培定则可
得感应电流方向沿线圈盘旋而下,由于线圈相当于电源,则流过R的电流方向是从b到a,对电容器充电下极板带正电。故选D。2.C【解析】AB.当金属棒AB向右运动时,轨道产生逆时针的电流。线框所处的位置的感应磁场方向垂直于纸面向里,若闭合导体框向左运动,则导体框内需要产生逆时针的感应电流,感应电流
的磁场方向垂直纸面向外,根据楞次定律可知,导体框所处的磁场强度在增加,故金属棒需要加速向右运动,AB错误;CD.当金属棒AB向左运动时,轨道产生顺时针的电流。线框所处的位置的感应磁场方向垂直于纸面向外,若闭合导体框向左运动,则导体框内需要产生顺时针的感应电流,感应电流的磁场
方向垂直纸面向里,根据楞次定律可知,导体框所处的磁场强度在增加,故金属棒需要加速向左运动,C正确,D错误。故选C。3.D【解析】由于磁感应强度B随时间t均匀变化,则在圆形金属线圈内产生感生电场,但感生电
场是有旋无源场,且单匝圆形金属线圈粗细均匀,故在金属线圈连接面a、b处不会积累净电荷,则金属线圈上a、b两点之间的电势差为0。故选D。4.B【解析】AB.根据楞次定律和甲乙两图中的绕线方式可判断,甲乙两图中大圆和小圆中产生的感应电流、感
应电动势方向均相反,实际线圈中感应电流方向应以大圆中感应电流方向为准,甲图的大圆中感应电流方向为顺时钟方向,大圆和小圆总电动势为两电动势之差1212()BSBSEkSSttt==−=−故A错误,B
正确;C.根据楞次定律和丙图中的绕线方式可知,丙图中大圆和小圆中产生感应电动势方向相同,大圆和小圆总电动势为两电动势之和1212()BSBSEkSSttt==+=+故C错误;D.由左手定则和圆的
对称性可知,丁图中大圆和小圆各自所受的安培力的合力均为零,所以大圆和小圆所受安培力的合力为零,故D错误。故选B。5.A【解析】A.真空冶炼炉能在真空环境下,利用电磁感应现象,使炉内的金属产生涡流,从而炼化金属,故
A正确;B.根据电磁驱动原理,当蹄形磁体顺时针转动时,铝框将朝相同方向转动,故B错误;C.金属探测器通过使用交变电流的长柄线圈来探测地下是否有金属,故C错误;D.磁电式仪表,把线圈绕在铝框骨架上,铝框中产生感应电流,使线框尽快停止摆
动,起到电磁阻尼的作用,故D错误。故选A。6.D【解析】AB.安检门利用涡流探测人身上携带的金属物品原理是:线圈中交变电流产生交变的磁场,会在金属物品产生交变的感应电流,而金属物品中感应电流产生的交变磁场会在线圈中产生
感应电流,引起线圈中交变电流发生变化,从而被探测到.则安检门不能检查出毒贩携带的毒品,能检查出金属物品携带者,故AB正确;C.安检门工作时,主要利用了电磁感应原理,也采用电流的磁效应,故C正确;D.根据工作原理可知,如果“门框”的线圈中通上恒定电流,安检门不能正常工作,故D错误。本题选错
误的,故选D。7.D【解析】A.互感:当一个线圈中电流变化,它所产生的变化的磁场会在另一个线圈中产生感应电动势的现象,称为互感。图A手机无线充电技术属于互感现象,只要线圈A中输入变化的电流,线圈B中就会产生感应电动势,根据产生感应电动势的条件,只有
处于变化的磁场中,B线圈才能产生感应电动势,若线圈A中输入电流为恒定的,则B线圈就不会产生感应电动势,故A错误;B.汽车经过通电线圈上方时,汽车底盘的金属部件通过线圈所产生的磁场,金属部件中的磁通量发生
变化,在金属部件中产生感应电流,金属部件中的感应电流产生磁场,此磁场随汽车的运动,使穿过线圈的磁通量变化,所以即使汽车运动运动,线圈中也会产生感应电流,故B错误;C.图C所示是一种延时继电器的示意图,闭合开关时,A线圈会产生磁场,且通过了B线圈,使得B线圈
会产生感应电流,同时该电流会产生个磁场反过来使得在弹片附近的磁场的增加变慢,达到延时的效果;当打开时A线圈产生的磁场,通过B线圈时减少,使得B线圈又会产生感应电流,阻碍通过B的磁场的减少,同时使在使得在弹片附近的磁场的减少变慢,达到延时的效果,故C
错误;D.自感:由于导体本身电流发生变化而产生的电磁感应现象。图D所示由于采用的双线绕法,两根平行导线中的电流反向,它们产生的磁通量互相抵消,不论导线中的电流如何变化,线圈中的磁通量始终为零,所以消除了自感现象的影响,故D正确。故选D。8.A【解析】AB.断开开关1S瞬间,灯1A突然闪亮,
随后逐渐变暗,说明闭合1S时,电路稳定后,通过1L的电流大于1A的电流;断开1S,原来通过1L的电流流经1A构成闭合回路,所以1A闪亮瞬间电流方向和断开前相反,选项A正确,B错误;C.闭合2S瞬间,2L对电流
有阻碍作用,所以2A中电流与3A中电流不相等,选项C错误;D.闭合开关2S,灯2A逐渐变亮,而另一个相同的灯3A立即变亮,最终2A与3A的亮度相同,说明两支路的电流相同,两支路的电阻相同,由于两灯泡电阻相同,所以变阻器R与2L的电阻值相同,选项
D错误。故选A。9.BD【解析】AB.由题可知,链球在转动过程中切割地磁场的竖直分量,由右手定则可知手握的一端电势比拴球的一端高,故B正确,A错误;CD.由EBLv−=得()2=222yyLLlEBLlBLL++=+()故D正确,C错误。故选BD。10.
BD【解析】AB.电子所受感应电场力方向沿切线方向,电子做圆周运动需要的向心力是电子受的洛伦兹力提供的;电子在轨道中做加速的驱动力是由感生电场提供的电场力,A错误,B正确;C.从上往下看电子沿逆时针方向做加速运动,表明感应电场沿顺
时针方向,图示电磁铁螺线管电流产生的磁场方向竖直向上,根据楞次定律和右手定则,当磁场正在增强时,产生的感应电场沿顺时针方向,C错误;D.由C分析可知,要使电子在固定的圆轨道上不断加速,真空室的磁场应不断增强,D正确。故选BD。11
.CD【解析】AB.磁场充满整个圆盘,一次圆盘转动过程中产生的涡流为0,AB错误;CD.金属圆盘看成无数金属辐条组成,根据右手定则判断可知,圆盘上的感应电流流向边缘,所以靠近圆心处电势低,圆盘中磁场不对称,故有感应电流,同时会产生阻力
,CD正确。故选CD。12.AC【解析】AB.图甲中,断开开关S1瞬间,灯A1突然闪亮,是因为电路稳定时,L1的电流大于A1的电流,可知L1的电阻小于A1的电阻,故B错误,A正确;CD.图乙中,闭合S2瞬间,L2对电流有
阻碍作用,所以L2中电流与变阻器R中电流不相等,最终A2与A3的亮度相同,说明变阻器R与L2的阻值相同,故D错误,C正确。故选AC。13.见解析(2分)右(2分)左(2分)【解析】(1)[1]探究线圈中
感应电流的方向必须先知道:①电流表指针偏转方向与电流从正(负)接线柱流入时的关系,②线圈的绕向,③电流表指针的偏转方向。(2)[2]开关闭合时,线圈A产生的磁场由无到有,穿过线圈B的磁通量增加,若将滑片
向左移动,线圈A中电流增加,穿过B的磁通量也增加,且磁场方向未变,所以电流表指针偏转方向与开关闭合时的偏转方向相同,即向右偏转;[3]若将线圈A抽出,穿过线圈B的磁通量减少,电流表指针向左偏转。14.向左(2分)变长(2分)E1=E2(
2分)R1>R2(2分)【解析】(1)[1]断开开关,线圈电流减小,根据楞次定律,感应电流的效果总是要反抗产生感应电流的原因,线圈会产生和原电流方向相同的感应电流,故灯泡上的电流方向向左;[2]产生的感应电流和自感系数成正比,线圈中插
入铁芯,自感系数增大,感应电流增大,断开开关后灯泡上电流持续的时间变长。(2)[3]若①②两条曲线对应的电源电动势分别为E1、E2,由乙图可知,在断开开关之前,①②电流相同,根据闭合电路欧姆定律知,电源电动势相同,即E1=E2;乙图曲线与坐标系围成的面积表示通过导体截
面的电荷量,即SItqR===,若①②两条曲线对应的灯泡电阻分别为R1、R2,根据乙图可知,S1<S2,且线圈磁通量变化相同,则有12RR,可得:R1>R215.(1)22BLvRr+;(2)022()mvRrBL+【解析】
(1)金属棒在磁场中的速度为v时,电路中的感应电动势EBLv=(1分)电路中的电流EIRr=+(1分)金属棒所受的安培力FBIL=安(1分)得22BLvFRr=+安(1分)(2)金属棒从速度为v0至停下来的过程中,由动量定理得00Imv=−安(1分)将整
个运动过程划分成很多小段,可认为每个小段中的速度几乎不变,设每小段的时间为Δt,则安培力的冲量222222123···BLBLBLIvtvtvtRrRrRr=−++++++安22123
···BLIvtvtvtRr=−++++安()(1分)22BLIxRr=−+安(1分)解得022()mvRrxBL+=(1分)16.(1)感应电流大小为0.4A,方向b到a;(2)16m3【解析】(1)由法拉第电磁感应定律
,斜面顶部线圈产生的感应电动势为11BENNSttDDF==DD(2分)产生的感应电流为11EIR=(1分)代入数据可得10.4AI=(1分)根据楞次定律可得电流方向b到a。(2)导体棒沿斜面下滑一段距离后进入磁场2B中匀速下滑,由平衡条件可得22sinBILmgq=(2分)导体棒在2B中切割磁
感线产生的感应电流方向为b到a,感应电动势大小为22EBLv=(1分)故回路中的感应电动势为12EE+,由闭合电路欧姆定律可得122EEIR+=(1分)由运动学公式可得22sinvgxq=?(1分)联立解得16m3x=(1分)17.(1)221mgRBL;(2)32224
41()2mgRmghLBL+−;(3)44212222()gBLHLgmgR−+−,方向竖直向上【解析】(1)当线框的加速度为零时,线框的速度达到最大值,即1mgBIL=(2分)1mBLvIR=(1分)解得
m221mgRvBL=(1分)(2)当线框完全进入磁场后做匀加速直线运动,有22m22()vvgHL−=−(2分)线框从开始下落到cd边刚到达磁场区域下边界NN′的过程中,有21()2mghHWmv++=安(2分)WW=−克安安(1分)联立解得3222441()2mgRWmghLBL=
+−克安(1分)(3)当线框出磁场时,安培力大于重力,根据牛顿第二定律可得11BLvBLmgmaR−=(1分)解得44212222()gBLHLgagmR−=+−(1分)方向竖直向上。18.(1)35mgRqBL=;(2)920gRv=共;(3)920mgRQ=【解析】(1)把v正交分解可得ab
棒离开水平的轨道的速度为0cos53vv=(2分)闭合开关S,电容器通过金属棒ab放电,设放电时间为t,平均电流为I,取向右为正方向,对金属棒ab由动量定理得0Ftmv=(2分)而安培力FBIL=(2分)解得035mgRmvIBLtBLt==(1分)所以通过导体棒
ab的电荷量35mgRqItBL==(1分)(2)金属棒ab到达MN时速度大小为v,由动能定理有2211(cos53)22mgRRmvmv−=−(2分)解得1.8vgR=(1分)导体棒ab和cd最终以相同的速度匀速运动,设速度为v共,根据动
量守恒有2mvmv=共(2分)解得920gRv=共(1分)(3)导体棒在下方导轨上运动过程中,根据能量守恒可得回路产生的热量为2211222Qmvmv=−共(2分)解得920mgRQ=(1分)