高考物理基础知识查漏补缺选练(9)

一、选择题1．(2009·湖南长沙二中质检)电磁感应现象中产生感应电流，关于能量转化问题以下说法中正确的是()A．一定是磁场能转化为电能B．一定是电场能转化为电能C．一定是机械能转化为电能D．以上说法均不正确[答案]D[来源:学科网ZXXK][解析]发电机是机械能转化为电能，变压器是电能从一个螺线管转移给另一个螺线管．2．在下图所示的闭合铁芯上绕有一组线圈，与滑动变阻器、电池构成闭合电路，a、b、c为三个闭合金属圆环，假定线圈产生的磁场全部集中在铁芯内，则当滑动变阻器的滑片左、右滑动时，能产生感应电流的金属圆环是()[来源:Zxxk.Com]A．a、b两个环B．b、c两个环C．a、c两个环D．a、b、c三个环[来源:学+科+网][答案]A[解析]当滑片左右滑动时，通过a、b的磁通量变化，而通过c环的合磁通量始终为零，故a、b两环中产生感应电流，而c环中不产生感应电流．3．(2010·安徽省合肥市高三调研)绕有线圈的铁芯直立在水平桌面上，铁芯上套着一个铝环，线圈与电源、电键相连，如图所示．线圈上端与电源正极相连，闭合电键的瞬间，铝环向上跳起．则下列说法中正确的是()A．若保持电键闭合，则铝环不断升高B．若保持电键闭合，则铝环停留在某一高度C．若保持电键闭合，则铝环跳起到某一高度后将回落D．如果电源的正、负极对调，观察到的现象不变[答案]CD[解析]若保持电键闭合，磁通量不变，感应电流消失，所以铝环跳起到某一高度后将回落；正、负极对调，同样磁通量增加，由楞次定律可知，铝环向上跳起．4．如图所示，MN是一根固定的通电长直导线，电流方向向上．今将一金属线框abcd放在导线上，让线框的位置偏向导线的左边，两者彼此绝缘，当导线中的电流I突然增大时，线框的整体受力情况为()A．受力向左B．受力向右C．受力向上D．受力为零[答案]B[解析]线框内左边部分磁感线穿出，右边部分磁感线穿入，由于线框位置偏向导线左边，所以整个线框的合磁感线是穿出的，并且随电流的增大而增大．用“阻碍磁通量变化”来考虑线框受磁场力作用要运动的方向，显然，线框只有向右运动，因此线框所受的磁场力应向右．5．(2009·广东模拟)如图(甲)所示，两个闭合圆形线圈A、B的圆心重合，放在同一水平面内，线圈A中通以如图(乙)所示的变化电流，t＝0时电流方向为顺时针(如图中箭头所示)．在t1～t2时间内，对于线圈B，下列说法中正确的是()A．线圈B内有顺时针方向的电流，线圈有扩张的趋势B．线圈B内有顺时针方向的电流，线圈有收缩的趋势C．线圈B内有逆时针方向的电流，线圈有扩张的趋势D．线圈B内有逆时针方向的电流，线圈有收缩的趋势[答案]A[解析]在t1～t2时间内，通入线圈A中的电流是正向增大的，即逆时针方向增大的，其内部会产生增大的向外的磁场，穿过B的磁通量增大，由楞次定律可判定线圈B中会产生顺时针方向的感应电流．线圈B中电流为顺时针方向，与A的电流方向相反，有排斥作用，故线圈B将有扩张的趋势．6．(2009·南通中学质检二)某匀强磁场垂直穿过一个线圈平面，磁感应强度B随时间t变化的规律如图所示．若在某1s内穿过线圈的磁通量的变化量为零，则该1s开始的时刻是()[来源:学科网ZXXK]A．第1.51sB．第1.69sC．第117sD．第53s[答案]C[解析]前2s内磁感应强度方程B＝0.2＋0.4t，后2s磁感应强度方程是B＝1－0.3(t－2)，因某1s内穿过线圈中的磁通量的变化量为零，故这1s始末时刻的磁感应强度相同，有1－0.3[(t＋1)－2]＝0.2＋0.4t，解得t＝117s.7．如图所示，AOC是光滑的金属轨道，AO沿竖直方向，OC沿水平方向，PQ是一根金属直杆如图立在导轨上，直杆从图示位置由静止开始在重力作用下运动，运动过程中Q端始终在OC上，空间存在着垂直纸面向外的匀强磁场，则在PQ杆滑动的过程中，下列判断正确的是()A．感应电流的方向始终是由P→QB．感应电流的方向先是由P→Q，后是由Q→PC．PQ受磁场力的方向垂直杆向左D．PQ受磁场力的方向先垂直于杆向左，后垂直于杆向右[答案]BD[解析]在PQ杆滑动的过程中，杆与导轨所围成的三角形面积先增大后减小，三角形POQ内的磁通量先增大后减小，由楞次定律可判断B项对，再由PQ中电流方向及左手定则可判断D项对．8．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，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，线圈相对传送带向后滑动B．若线圈不闭合，进入磁场时，线圈相对传送带向后滑动C．从图中可以看出，第3个线圈是不合格线圈D．从图中可以看出，第4个线圈是不合格线圈[答案]AC[解析]若线圈闭合进入磁场时，由于产生电磁感应现象，根据楞次定律可判断线圈相对传送带向后滑动，故A对；若线圈不闭合，进入磁场后，不会产生感应电流，故线圈相对传送带不发生滑动，B错；从图中可以看出，第3个线圈是不合格线圈，C对．二、非选择题9．在研究电磁感应现象实验中：(1)为了明显地观察到实验现象，请在如图所示的实验器材中，选择必要．．的器材，在图中用实线连接成相应的实物电路图；(2)将原线圈插入副线圈中，闭合电键，副线圈中感应电流与原线圈中电流的绕行方向________(填“相同”或“相反”)．(3)将原线圈拔出时，副线圈中的感应电流与原线圈中电流的绕行方向________(填“相同”或“相反”)．[答案](1)如图(2)相反(3)相同10．如图所示是家庭用的“漏电保护器”的关键部分的原理图，其中P是一个变压器铁芯，入户的两根电线(火线和零线)采用双线绕法，绕在铁芯的一侧作为原线圈，然后再接入户内的用电器．Q是一个脱扣开关的控制部分(脱扣开关本身没有画出，它串联在本图左边的火线和零线上，开始断开时，用户的供电被切断)，Q接在铁芯另一侧副线圈的两端a、b之间，当a、b间没有电压时，Q使得脱扣开关闭合，当a、b间有电压时，脱扣开关即断开，使用户断电．(1)用户正常用电时，a、b之间有没有电压，为什么？(2)如果某人站在地面上，手误触火线而触电，脱扣开关是否会断开？为什么？[答案](1)用户正常用电时，a、b之间没有电压，因为双线绕成的初级线圈两根导线中的电流总是大小相等、方向相反，穿过铁芯的磁通量始终为零，副线圈中不会产生感应电动势．(2)人站在地面上手误触火线，电流通过火线和人体流向大地，不通过零线，这时变压器的铁芯中就会有磁通量的变化，从而在副线圈中产生感应电动势，即a、b间有电压，脱扣开关就会断开．11．如图所示，匀强磁场区域宽为d，一正方形线框abcd的边长为l，且ld，线框以速度v通过磁场区域，从线框进入到完全离开磁场的时间内，线框中没有感应电流的时间是多少？[答案]l－dv[解析]从线框进入到完全离开磁场的过程中，当线框bc边运动至磁场右边缘至ad边运动至磁场左边缘过程中无感应电流．此过程位移为：l－d故t＝l－dv.12．与磁感应强度B＝0.8T垂直的单匝线圈面积为0.5m2，线圈的磁通量有多大？若这个线圈有50匝，磁通量又为多少？线圈位置转过53°时，磁通量为多少？[答案]0.4Wb0.4Wb0.24Wb[解析](1)∵B⊥S，∴Φ＝BS＝0.8×0.5＝0.4(Wb)[来源:学科网ZXXK](2)因为磁通量为穿过线圈的磁感线条数，所以它和线圈匝数无关．故Φ′＝Φ＝0.4(Wb)．(3)当线圈位置转过53°时Φ″＝BScos53°＝0.8×0.5×0.6＝0.24(Wb)．13．如图所示，固定于水平面上的金属架CDEF处在竖直向下的匀强磁场中，金属棒MN沿框架以速度v向右做匀速运动．t＝0时，磁感应强度为B0，此时MN到达的位置使MDEN构成一个边长为l的正方形．为使MN棒中不产生感应电流，从t＝0开始，磁感应强度B应怎样随时间t变化？请推导出这种情况下B与t的关系式．[答案]B＝B0ll＋vt[解析]要使MN棒中不产生感应电流，应使穿过线圈平面的磁通量不发生变化在t＝0时刻，穿过线圈平面的磁通量Φ1＝B0S＝B0l2设t时刻的磁感应强度为B，此时磁通量为Φ2＝Bl(l＋vt)由Φ1＝Φ2得B＝B0ll＋vt.