电磁感应定律的综合应用
(精品专题训练)
1.
[精品试题](多选)如图所示是世界上早期制造的发电机及电动机的实验装置,有一个可绕固定转轴转动的铜盘,铜盘的一部分处在蹄形磁铁当中.实验时用导线A连接铜盘的中心,用导线B连接铜盘的边缘,则下列说法中正确的是( )
A.若导线A、B连接,用外力摇手柄使铜盘转动,闭合电路中会
产生感应电流
B.若导线A、B连接,用外力摇手柄使铜盘转动,则B 端电势
高于A端
C.若导线A、B与外电源连接,当A接电源正极时,从上向下看
铜盘会逆时针转动
D.若导线A、B连接一用电器,当用外力摇手柄使铜盘匀速转动
时,则有交变电流流过用电器
答案:AC
解析:若逆时针摇手柄(从上向下看),由右手定则可知,产生的感应电流从导线A流出,导线A相当于连接电源正极,电势高,A正确,B错误;若将导线A、B连接外电源,A接正极时,则由左手定则可知,铜盘会逆时针转动,C正确;若导线A、B连接一用电器,当用外力摇手柄使铜盘匀速转动起来时,产生的是直流电,D错误.
2.
[名师精品]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ΔB平面垂直,磁感应强度大小B随时间t均匀变化,且=k(k>0),Δt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( ) 8kL225kL2A. B. 9r18r4kL225kL2C. D. 9r9r答案:A ΔB解析:电路中的总电阻为R=18r,电路中的感应电动势为E=Δt2E8kLS=16kL2,导线框abcd中的电流为I==,选项A正确. R9r3. [精品改编]在范围足够大、方向垂直纸面向里、磁感应强度大小为B=0.2 T的匀强磁场中,有一水平放置的光滑金属框架,宽度L=0.4 m,如图所示,框架上放置一质量为m=0.05 kg、长度为L、电阻为r=1 Ω的金属杆MN,且金属杆MN始终与金属框架接触良好,金属框架电阻不计,左侧a、b端连一阻值为R=3 Ω的电阻,且b端接地.若金属杆MN在水平外力F的作用下以恒定的加速度a=2 m/s2由静止开始向右做匀加速运动,则下列说法正确的是( ) A.在5 s内流过电阻R的电荷量为0.1 C B.5 s末回路中的电流为0.8 A C.5 s末a端处的电势为0.6 V D.如果5 s末外力消失,最后金属杆将停止运动,5 s后电阻R产生的热量为2.5 J 答案:C 12解析:在t=5 s内金属杆的位移x=at=25 m,5 s内的平均2x速度v==5 m/s,故平均感应电动势E=BLv=0.4 V,在5 s内t流过电阻R的电荷量为q=·t=0.5 C,A错误;5 s末金属杆R+rE的速度v=at=10 m/s,此时感应电动势E=BLv,则回路中的电流为BLvI==0.2 A,B错误;5 s末a点的电势φa=Uab=IR=0.6 V,CR+r正确;如果5 s末外力消失,最后金属杆将停止运动,5 s末金属杆的动能将转化为整个回路中产生的热量,所以电阻R产生的热量为R1·mv2=1.875 J,D错误. R+r24.[名师精品]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( )