章末过关检测(十)
(时间:45分钟 分值:100分)
一、单项选择题(本题共6小题,每小题6分,共36分.在每小题给出的四个选项中,只有一个选项正确)
1. (2019·江西吉安模拟)如图甲所示,在光滑水平面上,一个正方形闭合线框abcd在水平外力的作用下,从静止开始沿垂直磁场边界方向直线穿过匀强磁场.线框中产生的感应电流i和运动时间t的变化关系如图乙中的实线所示,则线框边长与磁场宽度(两边界之间的距离)的比值为( )
A.1∶2 B.1∶3
C.3∶5 D.3∶8
解析:选D.由法拉第电磁感应定律和闭合电路欧姆定律有I=,则题给图象可知,线框的运动为初速度为零的匀加速直线运动,设其加速度a,则线框刚进入磁场时的速度为2a,然后以该速度切割磁感线产生感应电流,若设线框边长为L,磁场宽度为d,则图象中有电流的时间,即线框的右边刚进入磁场到线框全部进入磁场的过程中有L=×2,从线框全部进入磁场到线框右边到达磁场右边界的过程,没有电流产生,有d-L=×2,以上二式联立解得=,选项D正确.
2. 如图所示,一水平放置的矩形闭合线圈abcd,在细长磁铁的N极附近竖直下落,保持bc边在纸外,ad边在纸内,从图中位置Ⅰ经过位置Ⅱ到达位置Ⅲ,位置Ⅰ和Ⅲ都很靠近Ⅱ.在这个过程中,线圈中感应电流( )
A.沿abcd流动
B.沿dcba流动
C.由Ⅰ到Ⅱ是沿abcd流动,由Ⅱ到Ⅲ是沿dcba流动
D.由Ⅰ到Ⅱ是沿dcba流动,由Ⅱ到Ⅲ是沿abcd流动
解析:选A.由条形磁铁的磁场分布情况可知,线圈在位置Ⅱ时穿过矩形闭合线圈的磁通量最少.线圈从位置
Ⅰ到Ⅱ,穿过abcd自下而上的磁通量减少,感应电流的磁场阻碍其减少,则在线框中产生的感应电流的方向为abcd,线圈从位置Ⅱ到Ⅲ,穿过abcd自上而下的磁通量在增加,感应电流的磁场阻碍其增加,由楞次定律可知感应电流的方向仍然是abcd.故本题答案为A.
3.(2019·长兴中学高三模拟)1831年,法拉第在一次会议上展示了他发明的圆盘发电机(图甲).它是利用电磁感应原理制成的,是人类历史上第一台发电机.图乙是这个圆盘发电机的示意图:铜盘安装在水平的铜轴上,它的边缘正好在两磁极之间,两块铜片C、D分别与转动轴和铜盘的边缘良好接触.使铜盘转动,电阻R中就有电流通过.若所加磁场为匀强磁场,回路的总电阻恒定,从左往右看,铜盘沿顺时针方向匀速转动,CRD平面与铜盘平面垂直,下列说法正确的是( )
A.电阻R中没有电流流过
B.铜片C的电势高于铜片D的电势
C.保持铜盘不动,磁场变为方向垂直于铜盘的交变磁场,则铜盘中有电流产生
D.保持铜盘不动,磁场变为方向垂直于铜盘的交变磁场,则CRD回路中有电流产生
解析:选C.根据右手定则可知,电流从D点流出,流向C点,因此在圆盘中电流方向为从C向D,由于圆盘在切割磁感线时相当于电源,所以D处的电势比C处高,A、B错误;保持铜盘不动,磁场变为方向垂直于铜盘的交变磁场,则穿过铜盘的磁通量发生变化,故铜盘中有感应电流产生,但是此时不再切割磁感线,所以CD不能当成电源,故CRD回路中没有电流产生,C正确,D错误.
4. 如图所示,A、B、C是三个完全相同的灯泡,L是一自感系数较大的线圈(直流电阻可忽略不计).则( )
A.S闭合时,A灯立即亮,然后逐渐熄灭
B.S闭合时,B灯立即亮,然后逐渐熄灭
C.电路接通稳定后,三个灯亮度相同
D.电路接通稳定后,S断开时,C灯立即熄灭
解析:选A.电路中A灯与线圈并联后与B灯串联,再与C灯并联.S闭合时,三个灯同时立即发光
,由于线圈的电阻由大变小,逐渐将A灯短路,A灯逐渐熄灭,A灯的电压逐渐降低,B灯的电压逐渐增大,B灯逐渐变亮,故选项A正确,B错误;电路接通稳定后,A灯被线圈短路,完全熄灭.B、C并联,电压相同,亮度相同,故选项C错误;电路接通稳定后,S断开时,C灯中原来的电流立即减至零,由于线圈中电流要减小,产生自感电动势,阻碍电流的减小,线圈中电流不会立即消失,这个自感电流通过C灯,所以C灯过一会儿熄灭,故选项D错误.
5.(2019·南京模拟)如图所示,一个闭合三角形导线框ABC位于竖直平面内,其下方(略靠前)固定一根与导线框平面平行的水平直导线,导线中通以图示方向的恒定电流.释放导线框,它由实线位置下落到虚线位置未发生转动,在此过程中( )
A.导线框中感应电流的方向依次为
ACBA→ABCA→ACBA
B.导线框的磁通量为零时,感应电流为零
C.导线框所受安培力的合力方向依次为向上→向下→向上
D.导线框所受安培力的合力为零,做自由落体运动
解析:选A.根据右手螺旋定则可知导