第三讲　电磁感应中的综合应用 1.高级轿车都安装了防抱死系统(ABS系统)，其作用是紧急刹车时车轮处在一种将要停止滚动又仍在滚动的临界状态，但刹车距离(以相同速度开始刹车到完全停下来行驶的距离)却比车轮抱死更小，如图所示是这种防抱死装置的示意简图，铁齿轮P与车轮同步转动，右端有一个线圈的磁铁Q，M是一个电流检测器．刹车时，磁铁与齿轮相互靠近而产生感应电流，这个电流经放大后控制制动器．由于a齿轮在经过磁铁的过程中被磁化，引起M中产生感应电流，其方向(　　)
A．一直向左　　　　　　 B．一直向右 C．先向右后向左 D．先向左后向右 解析　当a齿轮在经过磁铁时被磁化，引起线圈内磁通量增加，当齿轮远离时，线圈内磁通量又减少，由楞次定律和安培定则可知选项D正确． 答案　D 2．如图所示，竖直平面内有一金属环，半径为a，总电阻为R(指拉直时两端的电阻)，磁感应强度为B的匀强磁场垂直穿过环平面，在环的最高点A用铰链连接长度为2a、电阻为的导体棒AB，AB由水平位置紧贴环面摆下，当摆到竖直位置时，B点的线速度为v，则这时AB两端的电压大小为(　　)
A. B. C. D．Bav 解析　由题意可知E＝B×2a×v，UAB＝×R＝，选项A正确． 答案　A 3．半径为r带缺口的刚性金属圆环在纸面上固定放置，在圆环的缺口两端引出两根导线，分别与两块垂直于纸面固定放置的平行金属板连接 ，两板间距为d，如图所示．有一变化的磁场垂直于纸面，规定向内为正，变化规律如图所示．在t＝0时刻平板之间中心有一重力不计，电荷量为q的静止微粒．则以下说法正确的是(　　)
A．第2秒内上极板为正极 B．第3秒内上极板为负极 C．第2秒末微粒回到了原来位置 D．第2秒末两极板之间的电场强度大小为0.2πr2/d 解析　根据楞次定律，结合图像可以判断：在0～1s内，下极板为正极，上极板为负极；第2秒内上极板为正极，下极板为负极；第3秒内上极板为正极，下极板为负极；第4秒内上极板为负极，下极板为正极，故A选项正确，B选项错误．由于磁感应强度均匀变化，故产生的感应电动势大小是恒定的，感应电动势大小E＝＝S＝0.1πr2，第2秒末两极板间的电场强度为＝，D选项错误．在第1秒内微粒从静止沿向上或向下的方向开始做匀加速运动，第2秒内电场反向，微粒沿该方向做匀减速运动，第2秒末速度为0，第3秒内微粒做反向匀加速运动，第4秒内微粒沿反向做匀减速运动，第4秒末回到原来位置，故C选项错误． 答案　A 4.如图所示，水平地面上方矩形区域内存在垂直纸面向里的匀强磁场，两个边长相等的单匝闭合正方形线圈Ⅰ和Ⅱ，分别用相同材料、不同粗细的导线绕制(Ⅰ为细导线)．两线圈在距磁场上界面h高处由静止开始自由下落，再进入磁场，最后落到地面．运动过程中，线圈平面始终保持在竖直平面内且下边缘平行于磁场上边界．设线圈Ⅰ、Ⅱ落地时的速度大小分别为v1、v2，在磁场中运动时产生的热量分别为Q1、Q2，不计空气阻力，则(　　)
A．v1Q2 D．v1＝v2，Q1

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