考前基础回扣练 十三
电磁感应规律及其应用
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1.如图所示,一个U形金属导轨水平放置,其上放有一个金属导体棒ab,有一个磁感应强度为B的匀强磁场斜向上穿过轨道平面,且与竖直方向的夹角为θ,在下列各过程中,一定能在轨道回路中产生感应电流的是 ( )
A.ab向右运动,同时使θ减小
B.使磁感应强度B减小,同时θ角也减小
C.ab向左运动,同时增大磁感应强度B
D.ab向右运动,同时增大磁感应强度B和θ角(0<θ<90°)
【解析】选A。设此时回路面积为S,由题意得磁通量Φ=BScosθ,对A项有S增大,θ减小,cosθ增大,则Φ增大,故A正确;对B项有B减小,θ减小,cosθ增大,Φ可能不变,故B错误;对C项有S减小,B增大,Φ可能不变,故C错误;对D项有S增大,B增大,θ增大,cosθ减小,Φ可能不变,故D错误。
2.如图所示,金属棒ab、金属导轨和螺线管组成闭合回路,金属棒ab在匀强磁场B中沿导轨向右运动,则 ( )
A.ab棒不受安培力作用
B.ab棒所受安培力的方向向右
C.ab棒向右运动速度v越大,所受安培力越大
D.螺线管产生的磁场,A端为N极
【解析】选C。金属棒ab沿导轨向右运动时,安培力方向向左,以“阻碍”其运动,故A、B错误;金属棒ab沿导轨向右运动时,感应电动势E=Blv,感应电流I=
,安培力F=BIl=
,可见运动速度v越大,所受安培力越大,故C正确;由右手定则可知,流过金属棒ab的感应电流的方向是由b到a,所以流过螺线管的电流方向是从A端到达B端,根据右手螺旋定则可知,螺线管的A端为S极,故D错误。
3.(多选)如图所示,光滑固定的金属导轨M、N水平放置,两根导体棒P、Q平行放置在导轨上,形成一个闭合回路,一条形磁铁从高处下落接近回路时 ( )
A.P、Q将相互靠拢
B.P、Q将相互远离
C.磁铁的加速度仍为g
D.磁铁的加速度小于g
【解析】选A、D。根据楞次定律的推论“来拒去留”,当条形磁铁靠近回路时,必受到回路给予的向上的斥力,因而磁铁的加速度小于g,故C错误,D正确;根据推论“增缩减扩”,当条形磁铁靠近回路时,穿过回路的磁通量增加,回路必然有减小面积的趋势,以阻碍磁通量的增加,故P、Q互相靠拢,故A正确,B错误。
4.(多选)如图甲所示,一个圆形线圈的匝数n=100,线圈面积S=200 cm2,线圈的电阻r=1Ω,线圈外接一个阻值R=4Ω的电阻,把线圈放入一方向垂直线圈平面向里的匀强磁场中,磁感应强度随时间的变化规律如图乙所示(规定图甲中B的方向为正方向)。下列说法中正确的是 ( )
A.线圈中的感应电流方向为逆时针方向
B.电阻R两端的电压随时间均匀增大
C.线圈电阻r消耗的功率为4×10-4W
D.前4 s内通过R的电荷量为4×10-4C
