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高考物理知识点

10.电磁感应

绩优堂高考知识点10.电磁感应包括磁通量,电磁感应现象,感应电流的方向,法拉第电磁感应定律,电磁感应中的电路问题,电磁感应的动力学与能量问题,电磁感应中的图像问题,楞次定律等

考点

磁通量,电磁感应现象感应电流的方向法拉第电磁感应定律电磁感应中的电路问题电磁感应的动力学与能量问题电磁感应中的图像问题楞次定律

共计101道相关试题精选知识点题

  • A.金属棒所受各力的合力所做的功等于零
  • B.金属棒所受各力的合力所做的功等于  和电阻  产生的焦耳热之和
  • C.恒力  与重力的合力所做的功等于棒克服安培力所做的功与电阻  上产生的焦耳热之和
  • D.恒力  和重力的合力所做的功等于电阻  上产生的焦耳热
【正确答案】
AD
创建者: 绩优堂 贡献者: 绩优堂
  • A.  两个线圈中产生的感应电动势之比为  
  • B.  两个线圈中产生的感应电流之比为  
  • C.相同时间内通过  两个线圈导线横截面的电荷量之比为  
  • D.相同时间内  两个线圈中产生的热量之比为  
【正确答案】
BC
创建者: 绩优堂 贡献者: 绩优堂
  • A.此实验说明线圈  的感应电流是由线圈A的磁场变化引起的
  • B.开关  闭合瞬间,G中的电流方向是  
  • C.若将其中的铁环拿走,再做这个实验,  闭合瞬间,G中没有电流
  • D.若将其中的铁环拿走,再做这个实验,  闭合瞬间,G中仍有电流
【正确答案】
AD
创建者: 绩优堂 贡献者: 绩优堂
【正确答案】
B
【命题立意】

本题考查楞次定律和法拉第电磁感应定律的应用.

【解题思路】

导线框左边进人磁场时由楞次定律可以判断感应电流方向为逆时针方向,故CD错误;当导线框左边全部进人磁场时,切割长度不变,感应电流大小不变,当导线框左边刚好全部出磁场时,导线框右边刚好全部进入磁场,此后可以全部在磁场中切割磁感线运动一段距离,产生的感应电动势、感应电流不变,所以A错误,B正确.

【知识拓展】

应用楞次定律判断感应电流方向的步骤:a.明确闭合回路范围内的原磁场的方向;b.分析穿过闭合回路的磁通量的变化情况是增加还是减少;c.根据楞次定律,判断感应电流磁场的方向;d.利用安培定则,判断感应电流的方向.

创建者: 绩优堂 贡献者: 绩优堂
  • A.奥斯特发现了电流的磁效应,揭示了电现象和磁现象之间的联系
  • B.欧姆发现了欧姆定律,说明了热现象和电现象之间存在联系
  • C.法拉第发现了电磁感应现象,揭示了磁现象和电现象之间的联系
  • D.焦耳发现了电流的热效应,定量给出了电能和热能之间的转换关系
【正确答案】
ACD
【命题立意】

本题考查对物理学史的了解,

【解题思路】

奥斯特发现通电导线周围存在磁场,能使小磁针发生偏转,揭示了电现象和磁现象之间的联系,这就是电流的磁效应,A正确;欧姆定律说明导体中电压和电流的关系,与热现象无关,B错误;法拉第通过十年的不懈努力发现了电磁感应现象,揭示了磁生电的原理,C正确;焦耳发现了电流的热效应,推导出了电流产生的热量与电阻的关系  ,D正确.

【举一反三】

做此种类型的试题,需要两个条件:一要知道相关的历史人物、实验现象以及实验结论;二要能根据自己所学知识,灵活类比、运用到有关题目中.

创建者: 绩优堂 贡献者: 绩优堂
【正确答案】
解:(1)设任意时刻杆  向上的速度大小为  ,  向下的速度大小为  ,加速度大小分别为  和  ,所受安培力大小为  ,则有

    ①

    ②

   ③

①②式中  和  分别为回路中的电动势和电流,由牛顿定律得

   ④

   ⑤

   ⑥

联立④⑤⑥式得

   ⑦

因两杆初速均为0,故任意时刻  ,故

   ⑧

(2)加速度为0时两杆的速度达到最大值,分别用  ,  表示,由以上各式得

      ⑨

    ⑩

评分参考:本题共11分.第(1)问7分,①②③④⑤⑥⑧式各1分;第(2)问4分,⑨⑩式各2分.

【命题立意】

本题考查电磁感应现象与力学的综合问题,涉及受力分析、物体的平衡、动量守恒、法拉第电磁感应定律等知识.

【知识拓展】

由于“杆十导轨”模型题目涉及的知识点很多,如力学问题、电路问题、磁场间题及能量问题等.处理此类问题一要关注四个关键:滑轨是否光滑,滑轨间是否等间距,是否有一杆具有初速度;是否有一杆受到牵引力;二要牢记三个思路:①力学思路:与“导体

单棒”组成的闭合同路中的磁通量发生变化→导体棒产生感应电动势→感应电流→导体棒受安培力→合外力变化→加速度变化→速度变化→感应电动势变化→……,循环结束时加速度等于零,导体棒达到稳定运动状态.②是电学思路:判断产生电磁感应现象的那一部分导体(电源)→利用  或  求感应电动势的大小→利用右手定则或楞次定律判断电流方向→分析电路结构→画等效电路图.③是能量思路:电磁感应现象中,当外力克服安培力做功时,就有其他形式的能转化为电能;当安培力做正功时,就有电能转化为其他形式的能.

创建者: 绩优堂 贡献者: 绩优堂
【正确答案】
D
【命题立意】

本题考查法拉第电磁感应定律、欧姆定律和安培力.难度中等.

【解题思路】

线框右边进入磁场过程中,由 解得 ;由于安培力(合力)方向与速度方向相反,线框做加速度逐渐减小的减速运动.两边均进入磁场后,线框中的磁通量不再变化,感应电流为零,安培力(合力)为零,线框做匀速运动.线框右边出磁场左边未出磁场运动过程中,同理可知,线框做加速度逐渐减小的减速运动;整个过程中,线框的 图象如选项D所示.

创建者: 绩优堂 贡献者: 绩优堂
【正确答案】
解:(1)设金属棒下滑的速度大小为 ,则感应电动势为

 ①

平行板电容器两极板之间的电势差为

 ②

设此时电容器极板上积累的电荷量为Q,按定义有

  ③

联立①②③式得

 ④

(2)设金属棒的速度大小为 时经历的时间为  ,通过金属棒的电流为 金属棒受到的磁场的作用力方向沿导轨向上,大小为

   ⑤

设在时间间隔 内流经金属棒的电荷量为 ,按定义有

  ⑥

也是平行板电容器极板在时间间隔 内增加的电荷量.

由④式得

   ⑦

式中,  为金属棒的速度变化量.按定义是

  ⑧

金属棒所受到的摩擦力方向斜向上,大小为

   ⑨

式中,  是金属棒对于导轨的正压力的大小,有

  ⑩

金属棒在时刻 的加速度方向沿斜面向下,根据牛顿第二定律有

  ?

联立⑤至?式得

   ?

由?式及题设可知,金属棒做初速度为零的匀加速运动.t时刻金属棒的速度大小为

   ?

【命题立意】

本题综合考查了法拉第电磁感应定律、电容器、牛顿第二定律等知识.难度较大.

创建者: 绩优堂 贡献者: 绩优堂
【正确答案】
A
【命题立意】

本题考查的是法拉第电磁感应定律及闭合电路欧姆定律.难度中等.

【解题思路】

假设 ,则任一时刻回路的三条边相等,设某时刻三角形边长为 ,单位长度的电阻为  ,则有  ,解得 ,可见电流是一恒定值,与回路三角形的边长无关,即与时间无关,故本题答案为A.

【方法点拨】

特殊寓于一般之中,本题假设 ,从而简化了推导分析过程.

创建者: 绩优堂 贡献者: 绩优堂
  • A.一单摆做简谐运动,摆球相继两次通过同一位置时的速度必相同
  • B.机械波和电磁波本质上不相同,但它们都能发生反射、折射、干涉和衍射现象
  • C.横波在传播过程中,相邻的波峰通过同一质点所用的时间为一个周期
  • D.变化的电场一定产生变化的磁场;变化的磁场一定产生变化的电场
  • E.相对论认为:真空中的光速大小在不同惯性参考系中都是相同的
  • F.如果测量到来自遥远星球上某些元素发出的光波波长比地球上这些元素静止时发光的波长长,这说明该星球正在远离我们而去
【正确答案】
BCE
【答案详解】

 因速度是矢量具有方向性,经过同一位置时速度大小相同而方向不一定相同,A错。反射、折射、干涉和衍射现象是波的特性,B正确。波动周期等于质点的振动周期,C正确。均匀变化的电场产生恒定的磁场,D错。由相对论可知E正确。在强引力场中时间变慢,光的频率变小,波长变长,不能说明星球正远离我们,所以F错。

创建者: 绩优堂 贡献者: 绩优堂
【正确答案】
C
【答案详解】

棒匀速运动时,变压器输出电压为 ,故 均为 ,A、B均错误。当 棒做非匀变速往复运动时,变压器输出交变电压,所以三个电路中均有电流,C正确。当 棒做匀加速运动时,变压器输出恒定电压,所以电阻、电感中有电流,电容器处于断路,所以D项错误。

创建者: 绩优堂 贡献者: 绩优堂
  • A.图示位置线圈中的感应电动势最大为
  • B.闭合电路中感应电动势的瞬时值表达式为
  • C.线圈从图示位置转过 的过程中,流过电阻 的电荷量为
  • D.线圈转动一周的过程中,电阻 上产生的热量为
【正确答案】
BD
【答案详解】

 图示位置线圈中的感应电动势最小为零,A错;若线圈从图示位置开始计时,闭合电路中感应电动势的瞬时值表达式为 B正确;线圈从图示位置转过 的过程中,流过电阻 的电荷量为 ,C错;线圈转动一周的过程中,电阻 上产生的热量为 ,D对。

创建者: 绩优堂 贡献者: 绩优堂
  • A.矩形线圈产生的感应电动势的瞬时值表达式为
  • B.矩形线圈从图示位置经过 时间时,通过电流表的电荷量为
  • C.当 不动、 增大时,电压表读数也增大
  • D.当 向上移动、 不变时,电流表读数减小
【正确答案】
A
【答案详解】

 矩形线圈切割磁感线产生的感应电流为正弦式交变电流,图示时刻线圈切割磁感线产生的感应电动势最大,最大值为 ,则其瞬时值表达式为 ,选项A正确;矩形线圈从图示位置经过 时间,刚好为 周期,磁通量的变化量不为 ,通过电流表的电荷量不为 ,选项B错误;电压表读数为电压的有效值,矩形线圈的电阻不计,故电压表的示数为交流电压的有效值,恒定不变,选项C错误;当 向上移动、 不变时,原线圈的电压不变,副线圈的电压增大,输出功率变大,故原线圈中的电流增大,选项D错误。

创建者: 绩优堂 贡献者: 绩优堂
【正确答案】
答案    (1)   

(2)

【答案详解】

解析    (1)金属杆先做加速度变小的加速运动,最终以最大速度匀速运动。设杆匀速运动时速度为 ,回路中的感应电流为 ,杆受到的安培力大小为 ,电阻 消耗的电功率为 ,则

                                          ①

                                       ②

                                      ③

联立②③式得:                  ④

将已知数据代入④式解得:

(2)设杆匀速运动时电容器 两极板间的电压为 ,带电粒子进入圆筒时的速率为 、在磁场中做匀速圆周运动的半径为 ,由于 与电阻 并联,

据欧姆定律得:

据动能定理有:                             ⑤

带电粒子在磁场中做匀速圆周运动:      ⑥

联立⑤⑥式得:                      ⑦

由于带电粒子与圆筒碰撞时无电荷量和能量损失,那么每次碰撞前后粒子速度大小不变,速度方向总是沿着圆筒半径方向, 个碰撞点与小孔 恰好将圆筒壁五等分,粒子在圆筒内的轨迹具有对称性,由 段相同的圆弧组成,设每段轨迹圆弧对应的圆心角为 ,则由几何关系可得:

                                    ⑧

有两种情形符合题意:

(Ⅰ)情形1:每段轨迹圆弧对应的圆心角为

联立⑦⑧式并代入 值得:

                                ⑨

将数据代入⑨式得:

                                ⑩

(Ⅱ)情形2:每段轨迹圆弧对应的圆心角为

联立⑦⑧式并代入 值得:

                                ?

将数据代入?式得:

                                    ?

创建者: 绩优堂 贡献者: 绩优堂

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