1、課后限時集訓(二十六)(時間：40分鐘)1(2020全國卷t14)管道高頻焊機可以對由鋼板卷成的圓管的接縫實施焊接。焊機的原理如圖所示，圓管通過一個接有高頻交流電源的線圈，線圈所產生的交變磁場使圓管中產生交變電流，電流產生的熱量使接縫處的材料熔化將其焊接。焊接過程中所利用的電磁學規律的發現者為()a庫侖b霍爾 c洛倫茲d法拉第d高頻焊接利用的電磁學規律是電磁感應現象，發現者是法拉第，a、b、c項錯誤，d項正確。2.(多選)如圖所示，閉合金屬導線框放置在豎直向上的勻強磁場中，勻強磁場的磁感應強度隨時間變化。下列說法正確的是()a當磁感應強度增加時，線框中的感應電流可能減小b當磁感應強度增加時，線

2、框中的感應電流一定增大c當磁感應強度減小時，線框中的感應電流一定增大d當磁感應強度減小時，線框中的感應電流可能不變ad線框中的感應電動勢為es，設線框的電阻為r，則線框中的電流i，因為b增大或減小時，可能減小，可能增大，也可能不變，故選項a、d正確。3.如圖所示，abcd為水平放置的平行“”形光滑金屬導軌，間距為l，導軌間有垂直于導軌平面的勻強磁場，磁感應強度大小為b，導軌電阻不計。已知金屬桿mn傾斜放置，與導軌成角，單位長度的電阻為r，保持金屬桿以速度v沿平行于cd的方向滑動(金屬桿滑動過程中與導軌接觸良好)。則()a電路中感應電動勢的大小為b電路中感應電流的大小為c金屬桿所受安培力的大小為

3、d金屬桿的發熱功率為b電路中的感應電動勢eblv，感應電流i，故a錯誤，b正確；金屬桿所受安培力大小fbi，故c錯誤；金屬桿的發熱功率pi2ri2 r，故d錯誤。4如圖所示，圖甲和圖乙是教材中演示自感現象的兩個電路圖，l1和l2為電感線圈。實驗時，斷開開關s1瞬間，燈a1突然閃亮，隨后逐漸變暗；閉合開關s2，燈a2逐漸變亮，而另一個相同的燈a3立即變亮，最終a2與a3的亮度相同。下列說法正確的是()甲乙a圖甲中，a1與l1的電阻值相同b圖甲中，閉合s1，電路穩定后，a1中電流大于l1中電流c圖乙中，變阻器r與l2的電阻值相同d圖乙中，閉合s2瞬間，l2中電流與變阻器r中電流相等c斷開開關s1瞬

4、間，線圈l1產生自感電動勢，阻礙電流的減小，通過l1的電流反向通過a1，燈a1突然閃亮，隨后逐漸變暗，說明il1ia1，即rl1ra1，故a錯；題圖甲中，閉合開關s1，電路穩定后，因為rl1ra1，所以a1中電流小于l1中電流，故b錯；題圖乙中，閉合開關s2，燈a2逐漸變亮，而另一個相同的燈a3立即變亮，最終a2與a3的亮度相同，說明變阻器r與l2的電阻值相同，故c對；閉合s2瞬間，通過l2的電流增大，由于電磁感應，線圈l2產生自感電動勢，阻礙電流的增大，則l2中電流與變阻器r中電流不相等，故d錯。5(多選)航母上飛機彈射起飛利用的電磁驅動原理如圖所示。當固定線圈上突然通過直流電流時，線圈左側

5、的金屬環被彈射出去，現在線圈左側同一位置，先后放上用橫截面積相等的銅和鋁導線制成形狀、大小相同的兩個閉合環，電阻率銅鋁，則合上開關s的瞬間()a從右側看，環中產生沿逆時針方向的感應電流b銅環受到的安培力大于鋁環受到的安培力c若將金屬環置于線圈的右側，環將向右彈射d電池正負極調換后，金屬環仍能向左彈射bcd線圈中電流為左側流入，磁場方向為向右，在閉合開關的過程中，磁場變強，則由楞次定律可以知道，感應電流由右側看為順時針，故a項錯誤；因為銅環的電阻較小，故銅環中感應電流較大，故銅環受到的安培力要大于鋁環，故b項正確；若環放在線圈右方，根據“來拒去留”可得，環將向右運動，故c項正確；電池正負極調換后

6、，金屬環受力向左，故仍將向左彈出，故d項正確。6.(多選)法拉第圓盤發電機的示意圖如圖所示。銅圓盤安裝在豎直的銅軸上，兩銅片p、q分別與圓盤的邊緣和銅軸接觸。圓盤處于方向豎直向上的勻強磁場b中。圓盤旋轉時，關于流過電阻r的電流，下列說法正確的是()a若圓盤轉動的角速度恒定，則電流大小恒定b若從上向下看，圓盤順時針轉動，則電流沿a到b的方向流動c若圓盤轉動方向不變，角速度大小發生變化，則電流方向可能發生變化d若圓盤轉動的角速度變為原來的2倍，則電流在r上的熱功率也變為原來的2倍ab由右手定則知，圓盤按如題圖所示的方向轉動時，感應電流沿a到b的方向流動，選項b正確；由感應電動勢ebl2知，角速度恒

7、定，則感應電動勢恒定，電流大小恒定，選項a正確；角速度大小變化，感應電動勢大小變化，但感應電流方向不變，選項c錯誤；若變為原來的2倍，則感應電動勢變為原來的2倍，電流變為原來的2倍，由pi2r知，電流在r上的熱功率變為原來的4倍，選項d錯誤。7.(多選)如圖所示，一導線彎成直徑為d的半圓形閉合回路，虛線mn右側有磁感應強度為b的勻強磁場，方向垂直于回路所在的平面。回路以速度v向右勻速進入磁場，直徑cd始終與mn垂直。從d點到達邊界開始到c點進入磁場為止，下列說法中正確的是()a感應電流方向為逆時針方向bcd段直導線始終不受安培力c感應電動勢的最大值ebdvd感應電動勢的平均值bdvad線圈進磁

8、場過程，垂直平面向里的磁通量逐漸增大，根據楞次定律“增反減同”，感應電流方向為逆時針方向，選項a正確；cd端導線電流方向與磁場垂直，根據左手定則判斷，安培力豎直向下，選項b錯誤；線圈進磁場切割磁感線的有效長度是線圈與mn交點位置的連線，進磁場過程，有效切割長度最長為半徑，所以感應電動勢最大值為，選項c錯誤；感應電動勢的平均值，選項d正確。8(多選)如圖甲所示的電路中，電阻r1r，r22r，單匝圓形金屬線圈半徑為r2，圓心為o，線圈導線的電阻為r，其余導線的電阻不計。半徑為r1(r1r2)、圓心為o的圓形區域內存在垂直于線圈平面向里的勻強磁場，磁感應強度大小b隨t變化的關系圖象如圖乙所示，電容器

9、的電容為c。閉合開關s，t1時刻開始電路中的電流穩定不變，下列說法正確的是()甲乙a電容器上極板帶正電bt1時刻，電容器所帶的電荷量為ct1時刻之后，線圈兩端的電壓為dt1時刻之后，r1兩端的電壓為ac根據楞次定律可知，線圈中產生沿逆時針方向的感應電流，則電容器上極板帶正電，a項正確；根據法拉第電磁感應定律有esr，則電流為i，ur2i2r，電容器所帶的電荷量qcur2，b項錯誤；t1時刻之后，線圈兩端的電壓ui(r1r2)，c項正確；t1時刻之后，r1兩端的電壓為ur1ir1，d項錯誤。9.如圖所示，匝數為n、電阻為r、面積為s的圓形線圈p放置于勻強磁場中，磁場方向與線圈平面垂直，線圈p通過

10、導線與阻值為r的電阻以及兩平行金屬板相連，兩金屬板之間的距離為d，兩板間有垂直紙面的恒定勻強磁場。當線圈p所在位置的磁場均勻變化時，一質量為m、帶電荷量大小為q的油滴在兩金屬板之間的豎直平面內做圓周運動。重力加速度為g，求：(1)流過電阻r的電流；(2)線圈p所在磁場磁感應強度的變化率。解析(1)設兩金屬板之間的電壓為u，對金屬板之間的帶電油滴受力分析有：mgq對電阻r，由歐姆定律得：uir解得：i。(2)根據法拉第電磁感應定律得：enns根據閉合電路的歐姆定律得：i聯立解得：。答案(1)(2)10如圖甲所示，兩條阻值不計的足夠長的光滑平行金屬導軌mn、pq之間的距離l0.5 m，n、q兩端連

11、接阻值r2.0 的電阻，磁感應強度為b的勻強磁場垂直于導軌所在平面向上，導軌平面與水平面的夾角30。一質量m0.40 kg、阻值r1.0 的金屬棒垂直于導軌放置并用絕緣細線跨過光滑的定滑輪與質量m0.80 kg的重物相連，細線與金屬導軌平行。金屬棒沿導軌向上滑行的速度v與時間t之間的關系如圖乙所示，已知在00.3 s內通過金屬棒的電荷量是0.30.6 s內通過金屬棒的電荷量的，g取10 m/s2，求：甲乙(1)00.3 s內金屬棒通過的位移。(2)00.6 s內金屬棒產生的熱量。解析(1)在0.30.6 s內通過金屬棒的電荷量是q1i1t1在00.3 s內通過金屬棒的電荷量q2由題意知解得x2

12、0.3 m。(2)金屬棒在00.6 s內通過的總位移為xx1x2vt1x20.75 m根據能量守恒定律得mgxmgxsin (mm)v2q解得q3.15 j由于金屬棒與電阻r串聯，電流相等，根據焦耳定律qi2rt知，它們產生的熱量與電阻成正比，所以金屬棒在00.6 s內產生的熱量qrq1.05 j。答案(1)0.3 m(2)1.05 j11.如圖所示，一橫截面積為s的n匝線圈，與相距為d的兩塊水平放置的平行金屬板連接成電路。線圈置于方向豎直向上的勻強磁場中。為使一質量為m、電荷量為q的小球在平行金屬板間水平向右做直線運動，重力加速度為g，則磁感應強度的變化情況應為()a正在增強，b正在減弱，c

13、正在增強，d正在減弱，a對帶電小球由共點力平衡條件有qmg，由法拉第電磁感應定律有uns，解得。由楞次定律可知，磁感應強度正在增強。選項a正確，b、c、d錯誤。12如圖甲所示，質量m3.0103kg的“”形金屬細框豎直放置在兩水銀槽中，“”形框的水平細桿cd長l0.20 m，處于磁感應強度大小b11.0 t、方向水平向右的勻強磁場中。有一匝數n300匝、面積s0.01 m2的線圈通過開關k與兩水銀槽相連。線圈處于與線圈平面垂直的、沿豎直方向的勻強磁場中，其磁感應強度b2的大小隨時間t變化的關系如圖乙所示。(1)求00.10 s線圈中的感應電動勢大小；(2)t0.22 s時閉合開關k，若細桿cd所受安培力方向豎直向上，判斷cd