第5节 电磁感应规律的应用
基础达标
一、选择题(在每小题给出的四个选项中,第1~4题只有一项符合题目要求,第5~6题有多项符合题目要求)
1.(2019·衡阳名校质检)下列电器和设备工作时,工作过程与电磁感应现象无关的是( )
A.发电机 B.电磁炉
C.变压器 D.电热水器
【答案】D
【解析】发电机是典型的电磁感应的应用,是通过运动将机械能转化为电能的装置;电磁炉是通过磁场的变化产生涡流,进而产生热量,属于电磁感应现象;变压器是通过互感现象来改变电压的,故属于电磁感应现象;电热水器利用了电流的热效应,故不属于电磁感应现象.本题选择不属于电磁感应现象的,故选D.
2.(2019·宜昌期末)随着电动汽车的大量普及,汽车无线充电受到越来越多的关注.无线充电简单方便,不需手动操作,没有线缆拖拽,大大提升了用户体验.将受电线圈安装在汽车的底盘上,将供电线圈安装在地面上,如图所示.当电动汽车行驶到供电线圈装置上,受电线圈即可“接收”到供电线圈的电流,从而对蓄电池进行充电.关于无线充电,下列说法正确的是( )
A.无线充电技术与变压器的工作原理相同
B.为了保护受电线圈不受损坏,可在车底加装一个金属护板
C.只有将供电线圈接到直流电源上,才能对蓄电池进行充电
D.当受电线圈没有对准供电线圈(二者没有完全重合)时,将不能进行无线充电
【答案】A
【解析】无线充电技术与变压器都是利用电磁感应原理,故A正确;加装的金属护板会产生涡流,浪费能量,同时屏蔽了受电线圈,受电线圈无法“接收”到供电线圈的变化磁场,无法充电,故B错误;应将供电线连接到交流电源上,才能产生变化的磁场,使受电线圈发生电磁感应,对电池进行充电,故C错误;当受电线圈没有对准供电线圈(二者没有完全重合)时,也有变化的磁场通过受电线圈引起磁通量变化,也可以进行无线充电,D错误.
3.在匀强磁场中,有一个接有电容器的导线回路,如图所示.已知电容C=30 μF,回路的长和宽分别为l1=8 cm,l2=5 cm,磁感应强度以变化率5×10-2 T/s增大,则( )
A.电容器的上极板带正电,电荷量为2×10-9 C
B.电容器的上极板带负电,电荷量为6×10-9 C
C.电容器的上极板带正电,电荷量为6×10-9 C
D.电容器的上极板带负电,电荷量为8×10-9 C
【答案】C
【解析】由于E===5×10-2×8×10-2×5×10-2 V=2×10-4 V,Q=CE=30×10-6×2×10-4 C=6×10-9 C,又由楞次定律可知上极板带正电,C正确.
4.(2018·西藏校级检测)在竖直方向的匀强磁场中,水平放置一圆形导体环.规定导体环中电流的正方向如图甲所示,磁场向上为正.当磁感应强度B随时间t按图乙变化时,下列能正确表示导体环中感应电流变化情况的是( )
【答案】C
【解析】根据法拉第电磁感应定律有E=n=nS,因此在面积、匝数不变的情况下,感应电动势与磁场的变化率成正比,即与B-t图象中的斜率成正比,由图象可知:0~2 s,斜率不变,故形成的感应电流不变,根据楞次定律可知感应电流方向顺时针即为正值,2~4 s斜率不变,电流方向为逆时针,整个过程中的斜率大小不变,所以感应电流大小不变,故A、B、D错误,C正确.