专题强化练(十三)
题型一 楞次定律、法拉第电磁感应问题
1.已知地磁场类似于条形磁铁产生的磁场,地磁N极位于地理南极附近.如图所示,在湖北某中学实验室的水平桌面上,放置边长为L的正方形闭合导体线框abcd,线框的ad边沿南北方向,ab边沿东西方向,下列说法正确的是( )
A.若使线框向东平移,则a点电势比d点电势高 B.若使线框向北平移,则a点电势等于b点电势
C.若以ad边为轴,将线框向上翻转90°,则翻转过程线框中电流方向始终为adcba方向
D.若以ab边为轴,将线框向上翻转90°,则翻转过程线框中电流方向始终为adcba方向
解析:地球北半部的磁场方向由南向北斜向下,可分解为水平向北和竖直向下两个分量.若线圈向东平移,根据右手定则可知a点电势低于d点电势,A项错误;若线圈向北平移,根据右手定则可知a点电势高于b点电势,B项错误;若以ad边为轴,将线框向上翻转90°过程中,根据楞次定律及安培定则可知线框中的电流方向始终为adcba方向,C项正确;若以ab边为轴,将线框向上翻转90°过程中,穿过线框的磁通量先增大后减小,根据楞次定律及安培定则可知,线框中的电流方向为先沿abcda方向再沿adcba方向,故D错误.
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答案:C
2.(多选)如图所示,通过水平绝缘传送带输送完全相同的铜线圈,线圈等距离排列,且与传送带以相同的速度匀速运动.为了检测出个别未闭合的不合格线圈,让传送带通过一固定匀强磁场区域,磁场方向垂直于传送带运动方向,根据穿过磁场后线圈间的距离,就能够检测出不合格线圈.通过观察图形,判断下列说法正确的是( )
A.若线圈闭合,进入磁场时,线圈中感应电流方向从上向下看为逆时针
B.若线圈闭合,传送带以较大速度匀速运动时,磁场对线圈的作用力增大
C.从图中可以看出,第2个线圈是不合格线圈 D.从图中可以看出,第3个线圈是不合格线圈
解析:由楞次定律可知,若线圈闭合,进入磁场时,线圈中感应电流方向从上向下看为顺时针,A错误;若线圈闭合,传送带以较大速度匀速运动时,线圈通过磁场区域更快,由法拉第电磁感应定律可知,产生的感应电动势更大,感应电流更大,安培力也更大,B正确;由图知1、2、4、…线圈都发生了相对滑动,而第3个线圈没有,故第3个线圈为不合格线圈,C错误,D正确.
答案:BD
3.(2018·全国卷Ⅲ)(多选)如图(a),在同一平面内固定有一长直导线PQ和一导线框R,R在PQ的右侧.导线PQ中通有正弦交流电i,
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i的变化如图(b)所示,规定从Q到P为电流正方向.导线框R中的感应电动势( )
T
A.在t=时为零
4T
B.在t=时改变方向
2
TC.在t=时最大,且沿顺时针方向
2D.在t=T时最大,且沿顺时针方向
T
解析:在t=时,交流电图线斜率为0,即磁场变化率为0,由E
4=
ΔΦΔBT
=S知,E=0,故A正确.在t=和t=T时,图线斜率最大,ΔtΔt2
TTT
在t=和t=T时感应电动势最大.在到之间,电流由Q向P减弱,
242导线在R处产生垂直纸面向里的磁场,且磁场减弱,由楞次定律知,R产生的感应电流的磁场方向也垂直纸面向里,则R中感应电动势沿顺3T3
时针方向,同理可判断在到T时,R中电动势也为顺时针方向,在
244T到T时,R中电动势为逆时针方向,C正确,B、D错误.
答案:AC
4.(2020·浙江卷)如图所示,固定在水平面上的半径为r的金属圆环内存在方向竖直向上、磁感应强度大小为B的匀强磁场.长为l的
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2021届高考物理二轮专题复习(选择性考试)专题强化练(十三) 电磁感应规律及其应用 含解析
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