20xx屆新高考二輪復(fù)習(xí)-專(zhuān)題四第2講-電磁感應(yīng)規(guī)律及綜合應(yīng)用-學(xué)案(編輯修改稿)
2025-04-05 05:03 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 產(chǎn)生的磁場(chǎng)恒定不變C．送電線(xiàn)圈和受電線(xiàn)圈通過(guò)互感現(xiàn)象實(shí)現(xiàn)能量傳遞D．手機(jī)和基座無(wú)需導(dǎo)線(xiàn)連接，這樣傳遞能量沒(méi)有損失【解析】 由于送電線(xiàn)圈輸入的是正弦式交變電流，是周期性變化的，因此產(chǎn)生的磁場(chǎng)也是周期性變化的，A正確，B錯(cuò)誤；根據(jù)變壓器原理，原、副線(xiàn)圈是通過(guò)互感現(xiàn)象實(shí)現(xiàn)能量傳遞，因此送電線(xiàn)圈和受電線(xiàn)圈也是通過(guò)互感現(xiàn)象實(shí)現(xiàn)能量傳遞，C正確；手機(jī)與機(jī)座無(wú)需導(dǎo)線(xiàn)連接就能實(shí)現(xiàn)充電，但磁場(chǎng)能有一部分以電磁波輻射的形式損失掉，因此這樣傳遞能量是有能量損失的，D錯(cuò)誤．故選A、C．7．(多選)1824年，法國(guó)科學(xué)家阿拉果完成了著名的“圓盤(pán)實(shí)驗(yàn)”，實(shí)驗(yàn)中將一銅圓盤(pán)水平放置，在其中心正上方用柔軟細(xì)線(xiàn)懸掛一枚可以自由旋轉(zhuǎn)的磁針，如圖所示，實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，當(dāng)圓盤(pán)在磁針的磁場(chǎng)中繞過(guò)圓盤(pán)中心的豎直軸旋轉(zhuǎn)時(shí)，磁針也隨著一起轉(zhuǎn)動(dòng)起來(lái)，但略有滯后，下列說(shuō)法正確的是( AB )A．圓盤(pán)上產(chǎn)生了感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)B．圓盤(pán)內(nèi)的感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)導(dǎo)致磁針轉(zhuǎn)動(dòng)C．在圓盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)的過(guò)程中，磁針的磁場(chǎng)穿過(guò)整個(gè)圓盤(pán)的磁通量發(fā)生了變化D．圓盤(pán)中的自由電子隨圓盤(pán)一起運(yùn)動(dòng)形成了電流，此電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)導(dǎo)致磁針轉(zhuǎn)動(dòng)【解析】 因?yàn)楫?dāng)磁體和導(dǎo)體之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)在導(dǎo)體內(nèi)產(chǎn)生了感應(yīng)電流，而感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)又會(huì)與磁體的磁場(chǎng)相互作用，從而使磁體一起轉(zhuǎn)動(dòng)起來(lái)，具體是當(dāng)銅圓盤(pán)在小磁針的磁場(chǎng)中轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，半徑方向的金屬條在切割磁感線(xiàn)，發(fā)生電磁感應(yīng)現(xiàn)象，在銅圓盤(pán)的圓心和邊緣之間產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，A項(xiàng)正確；圓盤(pán)在徑向的輻條切割磁感線(xiàn)過(guò)程中，內(nèi)部距離圓心遠(yuǎn)近不同的點(diǎn)電勢(shì)不等而形成感應(yīng)電流即渦流(根據(jù)圓盤(pán)轉(zhuǎn)向的不同以及磁極的不同，感應(yīng)電流從軸心流向邊緣或從邊緣流向軸心)，而感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)又會(huì)與小磁針的磁場(chǎng)相互作用，從而使小磁針一起轉(zhuǎn)動(dòng)起來(lái)，故B項(xiàng)正確，圓盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中，圓盤(pán)位置，圓盤(pán)面積和磁場(chǎng)都沒(méi)有發(fā)生變化，故磁場(chǎng)穿過(guò)整個(gè)圓盤(pán)的磁場(chǎng)通量沒(méi)有變化，C項(xiàng)錯(cuò)誤；圓盤(pán)本身呈中性，不會(huì)產(chǎn)生環(huán)形電流，D項(xiàng)錯(cuò)誤． 考向4 法拉第電磁感應(yīng)定律的應(yīng)用8．(2020海南5月調(diào)研)如圖所示， m的扇形閉合線(xiàn)框，該線(xiàn)框繞垂直于紙面的O軸以100 rad/s的角速度勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，O軸位于方向垂直紙面向里、 T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)邊界上．則線(xiàn)框進(jìn)入磁場(chǎng)的過(guò)程中的電功率為( A )A． W B．9 WC．30 W D．90 W【解析】 線(xiàn)框轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程半徑切割磁感線(xiàn)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為E＝Br＝Brωr＝Br2ω＝100 V＝ V，線(xiàn)框進(jìn)入磁場(chǎng)的過(guò)程中的電功率為P＝＝ W＝ W，故選A．9．(多選)(2020河北衡水中學(xué)二模)如圖甲所示，質(zhì)量m＝10－3 kg的“”形金屬細(xì)框豎直放置在兩水銀槽中，“”形框的水平細(xì)桿CD長(zhǎng)L＝ m，處于磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B1＝ T，方向水平向右的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，有一匝數(shù)n＝300，面積S＝ m2的線(xiàn)圈通過(guò)開(kāi)關(guān)S與兩水銀槽相連，線(xiàn)圈處于與線(xiàn)圈平面垂直，沿豎直方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，其磁感應(yīng)強(qiáng)度B2隨時(shí)間t變化的關(guān)系如圖乙所示，t＝ s時(shí)閉合開(kāi)關(guān)S，細(xì)框瞬間跳起(細(xì)框跳起瞬間安培力遠(yuǎn)大于重力)，跳起的最大高度h＝ m，不計(jì)空氣阻力，重力加速度g＝10 m/s2，下列說(shuō)法正確的是( BD )A．0～ s內(nèi)線(xiàn)圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小為3 VB．開(kāi)關(guān)S閉合瞬間，CD中的電流方向由C到DC．磁感應(yīng)強(qiáng)度B2的方向豎直向下D．開(kāi)關(guān)S閉合瞬間， C【解析】 由圖像可知0～ s內(nèi)ΔΦ＝ΔBS＝ Wb，0～ s線(xiàn)圈中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小E＝n＝300 V＝30 V，A錯(cuò)誤；由題意可知細(xì)桿CD所受安培力方向豎直向上，由左手定則可知電流方向?yàn)镃→D，由安培定則可知感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向豎直向上，由圖示圖像可知， s～ s內(nèi)穿過(guò)線(xiàn)圈的磁通量減少，由楞次定律可得磁感應(yīng)強(qiáng)度B2方向豎直向上，故B正確C錯(cuò)誤；對(duì)細(xì)框由動(dòng)量定理得BILΔt＝mv，細(xì)框豎直向上做豎直上拋運(yùn)動(dòng)v2＝2gh，電荷量q＝IΔt，解得Q＝ C，D正確． 考向5 電磁感應(yīng)中的等效電路問(wèn)題10．(2020安徽馬鞍山質(zhì)檢)如圖所示，虛線(xiàn)邊界MN右側(cè)充滿(mǎn)垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，紙面內(nèi)有一個(gè)邊長(zhǎng)為L(zhǎng)，粗細(xì)均勻的正方形導(dǎo)線(xiàn)框abcd，cd邊與MN平行．導(dǎo)線(xiàn)框在外力作用下，先后以v和2v的速度垂直MN兩次勻速進(jìn)入磁場(chǎng)．運(yùn)動(dòng)過(guò)程中線(xiàn)框平面始終與磁場(chǎng)垂直，則( C )A．進(jìn)入磁場(chǎng)過(guò)程中，導(dǎo)線(xiàn)框中感應(yīng)電流方向?yàn)槟鏁r(shí)針?lè)较駼．導(dǎo)線(xiàn)框以速度v進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)，cd兩點(diǎn)間電勢(shì)差為BLvC．導(dǎo)線(xiàn)框兩次進(jìn)入磁場(chǎng)過(guò)程中產(chǎn)生的熱量之比1∶2D．導(dǎo)線(xiàn)框兩次進(jìn)入磁場(chǎng)過(guò)程中，外力做功的功率之比1∶2【解析】 由楞次定律可知，進(jìn)入磁場(chǎng)過(guò)程中，導(dǎo)線(xiàn)框中感應(yīng)電流方向?yàn)轫槙r(shí)針?lè)较?，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；導(dǎo)線(xiàn)框以速度v進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)，電動(dòng)勢(shì)E＝BLv，則cd兩點(diǎn)間電勢(shì)差為Ucd＝BLv，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；導(dǎo)線(xiàn)框兩次進(jìn)入磁場(chǎng)過(guò)程中產(chǎn)生的熱量為Q＝
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