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感生电动势的产生及应用:考向三优化方案

时间:2023-07-08 理论教育 版权反馈
【摘要】:22.(2014·江苏卷)如图所示,一正方形线圈的匝数为n,边长为a,线圈平面与匀强磁场垂直,且一半处在磁场中,在Δt时间内,磁感应强度的方向不变,大小由B 均匀地增大到2B,在此过程中,线圈中产生的感应电动势为 ( )A. B. C. D.23.(2016·上海卷)(感生电动势)磁铁在线圈中心上方开始运动时,线圈中产生如图方向的感应电流,则磁铁 ( )A.向上运动 B.向下运动C.向左运动 D.

感生电动势的产生及应用:考向三优化方案

22.(2014·江苏卷)如图所示,一正方形线圈的匝数为n,边长为a,线圈平面与匀强磁场垂直,且一半处在磁场中,在Δt时间内,磁感应强度的方向不变,大小由B 均匀地增大到2B,在此过程中,线圈中产生的感应电动势为 ( )

23.(2016·上海卷)(感生电动势)磁铁在线圈中心上方开始运动时,线圈中产生如图方向的感应电流,则磁铁 ( )

A.向上运动 B.向下运动

C.向左运动 D.向右运动

24.(2016·上海卷)(多选)(感生电动势)如图(a),螺线管内有平行于轴线的外加匀强磁场,以图中箭头所示方向为其正方向.螺线管与导线框abcd 相连,导线框内有一小金属圆环L,圆环与导线框在同一平面内.当螺线管内的磁感应强度B 随时间按图(b)所示规律变化时 ( )

A.在t1~t2 时间内,L 有收缩趋势

B.在t2~t3 时间内,L 有扩张趋势

C.在t2~t3 时间内,L内有逆时针方向的感应电

D.在t3~t4 时间内,L内有顺时针方向的感应电流

25.(2016·北京卷)(感生电动势)如图所示,匀强磁场中有两个导体圆环a、b,磁场方向与圆环所在平面垂直.磁感应强度B 随时间均匀增大.两圆环半径之比为2:1,圆环中产生的感应电动势分别为Ea和Eb.不考虑两圆环间的相互影响.下列说法正确的是 ( )

A.Ea:Eb=4:1,感应电流均沿逆时针方向

B.Ea:Eb=4:1,感应电流均沿顺时针方向

C.Ea:Eb=2:1,感应电流均沿逆时针方向

D.Ea:Eb=2:1,感应电流均沿顺时针方向

26.(2016·海南卷)(感生电动势)如图,一圆形金属环与两固定的平行长直导线在同一竖直平面内,环的圆心与两导线距离相等,环的直径小于两导线间距.两导线中通有大小相等、方向向下的恒定电流.若 ( )

A.金属环向上运动,则环上的感应电流方向为顺时针方向

B.金属环向下运动,则环上的感应电流方向为顺时针方向

C.金属环向左侧直导线靠近,则环上的感应电流方向为逆时针方向

D.金属环向右侧直导线靠近,则环上的感应电流方向为逆时针方向

27.(2016·浙江卷)(感生电动势)如图所示,a、b两个闭合正方形线圈用同样的导线制成,匝数均为10匝,边长la=3lb,图示区域内有垂直纸面向里的均强磁场,且磁感应强度随时间均匀增大,不考虑线圈之间的相互影响,则 ( )

A.两线圈内产生顺时针方向的感应电流

B.a、b线圈中感应电动势之比为9:1

C.a、b线圈中感应电流之比为3:4

D.a、b线圈中电功率之比为3:1

28.(2014·安徽卷)英国物体学家麦克斯韦认为,磁场变化时会在空间激发感生电场,如图所示,一个半径为r的绝缘细圆环放置,环内存在竖直向上的匀强磁场,环上套一带电荷量为+q的小球,已知磁感强度B 随时间均匀增加,其变化率为k,若小球在环上运动一周,则感生电场对小球的作用力所做功大小是 ( )

29.(2015·重庆卷)如图为无线充电技术中使用的受电线圈示意图,线圈匝数为n,面积为S.若在t1 到t2 时间内,匀强磁场平行于线圈轴线向右穿过线圈,其磁感应强度大小由B1 均匀增加到B2,则该段时间线圈两端a和b之间的电势差φab ( )

30.(2014·四川卷)(多选)如图所示,不计电阻的光滑U 形金属框水平放置,光滑、竖直玻璃挡板H、P 固定在框上,H、P 的间距很小.质量为0.2kg的细金属杆CD 恰好无挤压地放在两挡板之间,与金属框接触良好并围成边长为1m的正方形,其有效电阻为0.1Ω.此时在整个空间加方向与水平面成30°角且与金属杆垂直的匀强磁场,磁感应强度随时间变化规律是B=(0.4-0.2t)T,图示磁场方向为正方向.框、挡板和杆不计形变.则: ( )

A.t=1s时,金属杆中感应电流方向从C至D

B.t=3s时,金属杆中感应电流方向从D至C

C.t=1s时,金属杆对挡板P 的压力大小为0.1N

D.t=3s时,金属杆对挡板H 的压力大小为1.2N(www.xing528.com)

31.(2017·全国卷Ⅲ)(动生电动势+感生电动势)如图所示,在方向垂直于纸面向里的匀强磁场中有一U 形金属导轨,导轨平面与磁场垂直.金属杆PQ 置于导轨上并与导轨形成闭合回路PQRS,一圆环形金属线框T 位于回路围成的区域内,线框与导轨共面.现让金属杆PQ突然向右运动,在运动开始的瞬间,关于感应电流的方向,下列说法正确的是 ( )

图1

A.PQRS中沿顺时针方向,T 中沿逆时针方向

B.PQRS中沿顺时针方向,T 中沿顺时针方向

C.PQRS中沿逆时针方向,T 中沿逆时针方向

D.PQRS中沿逆时针方向,T 中沿顺时针方向

32.(2014·新课标全国卷Ⅰ)(感生电动势:互感现象)如图(a)所示,线圈ab、cd绕在同一软铁芯上.在ab线圈中通以变化的电流,用示波器测得线圈cd间电压如图(b)所示.已知线圈内部的磁场与流经线圈的电流成正比,则下列描述线圈ab中电流随时间变化关系的图中,可能正确的是 ( )

图(a)

图(b)

33.(2018·全国卷Ⅲ)(多选)(感生电动势)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 中通有正弦交流电流i,i的变化如图(b)所示,规定从Q 到P 为电流的正方向.导线框R 中的感应电动势 ( )

D.在t=T 时最大,且沿顺时针方向

34.(2018·全国卷Ⅰ)(多选)(感生电动势—互感现象)如图,两个线圈绕在同一根铁芯上,其中一线圈通过开关与电源连接,另一线圈与远处沿南北方向水平放置在纸面内的直导线连接成回路.将一小磁针悬挂在直导线正上方,开关未闭合时小磁针处于静止状态.下列说法正确的是 ( )

A.开关闭合后的瞬间,小磁针的N 极朝垂直纸面向里的方向转动

B.开关闭合并保持一段时间后,小磁针的N极指向垂直纸面向里的方向

C.开关闭合并保持一段时间后,小磁针的N极指向垂直纸面向外的方向

D.开关闭合并保持一段时间再断开后的瞬间,小磁针的N极朝垂直纸面向外的方向转动

35.(2017·北京卷)(感生电动势—自感现象)图1和图2是教材中演示自感现象的两个电路图,L1 和L2电感线圈.实验时,断开开关S1 瞬间,灯A1 突然闪亮,随后逐渐变暗;闭合开关S2,灯A2 逐渐变亮,而另一个相同的灯A3 立即变亮,最终A2 与A3 的亮度相同.下列说法正确的是 ( )

A.图1中,A1 与L1 的电阻值相同

B.图1中,闭合S1,电路稳定后,A1 中电流大于L1 中电流

C.图2中,变阻器R 与L2 的电阻值相同

D.图2中,闭合S2 瞬间,L2 中电流与变阻器R中电流相等

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