1.4.1 电磁感应定律的综合应用
专题限时训练
一、单项选择题
1.如图所示,两个相同的闭合铝环M、N套在一根光滑的绝缘水平杆上,螺线管的轴线与铝环的圆心在同一直线上,闭合开关S后,向左快速移动滑动变阻器的滑片P,不考虑两环间的相互作用力,则在移动滑片P的过程中( )
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A.M、N环向左运动,它们之间的距离增大
B.M、N环向左运动,它们之间的距离减小
C.M、N环向右运动,它们之间的距离增大
D.M、N环向右运动,它们之间的距离减小
答案:C
2.(2019·北京海淀区高三二模).如图所示,竖直放置的两根平行金属导轨之间接有定值电阻R,质量不能忽略的金属棒与两导轨始终保持垂直并良好接触,棒与导轨的电阻均不计,整个装置放在水平匀强磁场中,棒在竖直向上的恒力F作用下匀速上升的一段时间内,金属棒受恒定大小的滑动摩擦力f,下列说法正确的是( )
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A.通过电阻R的电流方向水平向右,棒受到的安培力方向竖直向上
B.通过电阻R的电流方向水平向左,棒受到的安培力方向竖直向下
C.棒机械能增加量的大小等于棒克服重力所做的功
D.棒机械能的增加量等于恒力F和滑动摩擦力f做的总功
答案:C
解析:由右手定则可以判断,导体棒中的电流方向向左,所以通过电阻R的电流方向向右;再由左手定则可以判断出导体棒受到的安培力方向竖直向下,所以A、B错误;由题意知导体棒做匀速运动,故动能不变,所以导体棒机械能的增加量也就是重力势能的增加量,等于棒克服重力所做的功,所以C正确;导体棒机械能的变化量等于除重力以外的力做的功,所以棒机械能的增加量等于恒力F、安培力和滑动摩擦力f做的总功,所以D错误.
3.(2018·山东德州一模改编)如图所示,半径为r且水平放置的光滑绝缘的环形细管道内有一带电粒子.此装置放在匀强磁场中,其磁感应强度随时间变化的关系式为B=B0+kt(k>0).根据麦克斯韦电磁场理论,均匀变化的磁场将产生稳定的电场,该感应电场对带电粒子将有沿圆环切线方向的作用力.粒子转动一周后的磁感应强度为B1,则( )
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A.此装置产生的感生电动势为(B1-B0)πr2
B.此装置产生的感生电动势为kπr2
C.感应电场的方向沿顺时针
D.粒子转动过程中一定是洛伦兹力提供向心力
答案:B