2020版高考物理一轮复习第十章课时作业34法拉第电磁感应定律自感现象新人教版.docx

课时作业34法拉第电磁感应定律自感现象时间：45分钟1.如图，空间有一匀强磁场，一直金属棒与磁感应强度方向垂直，当它以速度v沿与棒和磁感应强度都垂直的方向运动时，棒两端的感应电动势大小为E，将此棒弯成两段长度相等且相互垂直的折线，置于与磁感应强度相垂直的平面内，当它沿两段折线夹角平分线的方向以速度v运动时，棒两端的感应电动势大小为E.则等于(B)A.B.C1D.解析：设折弯前导体切割磁感线的长度为L，运动产生的感应电动势为EBLv；折弯后，导体切割磁感线的有效长度为L L，故产生的感应电动势为EBLvBLvE，所以，B正确2如图所示，匀强磁场中有两个导体圆环a、b，磁场方向与圆环所在平面垂直磁感应强度B随时间均匀增大两圆环半径之比为21，圆环中产生的感应电动势分别为Ea和Eb，不考虑两圆环间的相互影响下列说法正确的是(B)AEaEb41，感应电流均沿逆时针方向BEaEb41，感应电流均沿顺时针方向CEaEb21，感应电流均沿逆时针方向DEaEb21，感应电流均沿顺时针方向解析：由法拉第电磁感应定律得圆环中产生的电动势为Er2，则，由楞次定律可知感应电流的方向均沿顺时针方向，选项B正确3如图所示，纸面内有一矩形导体闭合线框abcd，ab边长大于bc边长，置于垂直纸面向里、边界为MN的匀强磁场外，线框两次匀速地完全进入磁场，两次速度大小相同，方向均垂直于MN.第一次ab边平行MN进入磁场，线框上产生的热量为Q1，通过线框导体横截面的电荷量为q1；第二次bc边平行MN进入磁场，线框上产生的热量为Q2，通过线框导体横截面的电荷量为q2，则(A)AQ1Q2，q1q2 BQ1Q2，q1q2CQ1Q2，q1q2 DQ1Q2，q1q2解析：由QI2Rt得，Q12Rt，同理，Q2，又因为LabLbc，故Q1Q2.由电荷量qtn，故q1q2.所以选项A正确4(多选)用电流传感器研究自感现象的电路如图甲所示，线圈L中未插入铁芯，直流电阻为R.闭合开关S，传感器记录了电路中电流i随时间t变化的关系图象，如图乙所示，t0时刻电路中电流达到稳定值I.下列说法中正确的是(BC)Att0时刻，线圈中自感电动势最大B若线圈中插入铁芯，上述过程中电路中电流达到稳定值经历的时间大于t0C若线圈中插入铁芯，上述过程中电路达到稳定时电流值仍为ID若将线圈匝数加倍，上述过程中电路达到稳定时电流值仍为I解析：tt0时刻，线圈中电流稳定，自感现象消失，线圈中没有自感电动势，故A错误；若线圈中插入铁芯，线圈自感系数增大，自感现象延长，所以若线圈中插入铁芯，上述过程中电路中电流达到稳定值经历的时间大于t0，故B正确；线圈中插入铁芯，但线圈的直流电阻不变，所以稳定时电流不变，故C正确；若将线圈匝数加倍，线圈直流电阻增大，稳定时电流减小，故D错误5如图所示，总电阻为R的金属丝围成的单匝闭合直角三角形PQM线圈，P30，PQL，QM边水平圆形虚线与三角形PQM相切于Q、D两点，该区域内有垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度B随时间t变化关系为BB0kt(k0，B00)，则t0时，PQ边所受的安培力(A)A方向向右，大小为B方向向左，大小为C方向向右，大小为D方向向左，大小为解析：由楞次定律可知，PQM中感应电流为逆时针方向，PQ边的电流方向由P到Q，由左手定则可知，PQ所受的安培力方向向右；圆形磁场的半径为rLtan30tan30，则线圈中的感应电流大小Ik，则PQ边所受安培力FBI2rB0，故A正确，B、C、D错误6(多选)如图所示的电路中，A1和A2是完全相同的灯泡，线圈L的电阻可以忽略，下列说法中正确的是(AD)A合上开关S接通电路时，A2先亮，A1后亮，最后一样亮B合上开关S接通电路时，A1和A2始终一样亮C断开开关S切断电路时，A2立刻熄灭，A1过一会儿才熄灭D断开开关S切断电路时，A1和A2都要过一会儿才熄灭解析：自感线圈具有阻碍电流变化的作用当电流增大时，它阻碍电流增大；当电流减小时，它阻碍电流减小，但阻碍并不能阻止闭合开关时，L中电流从无到有，L将阻碍这一变化，使L中电流不能迅速增大，而无线圈的A2支路，电流能够瞬时达到较大值，故A1后亮，A2先亮，最后两灯电流相等，一样亮；断开开关时，L中产生自感现象，使A1、A2都要过一会儿才熄灭故A、D正确7(多选)如图所示，光滑水平面上存在有界匀强磁场，磁感应强度为B，质量为m、边长为a的正方形线框ABCD斜向右上方穿进磁场，当AC刚进入磁场时，线框的速度为v，方向与磁场边界成45角，若线框的总电阻为R，则(CD)A线框穿进磁场过程中，线框中电流的方向为DCBADBAC刚进入磁场时线框中感应电流为CAC刚进入磁场时线框所受安培力为D此时CD两端电压为Bav解析：线框进入磁场的过程中穿过线框的磁通量增大，由楞次定律可以知道，感应电流的磁场的方向向外，由安培定则可知感应电流的方向为ABCDA方向，故A错误；AC刚进入磁场时，CD边切割磁感线，AD边不切割磁感线，所以产生的感应电动势EBav，则线框中感应电流I，故B错误；AC刚进入磁场时线框的CD边受到的安培力与v的方向相反，AD边受到的安培力的方向垂直于AD向下，它们的大小都是FBIa，由几何关系知，AD边与CD边受到的安培力的方向相互垂直，AC刚进入磁场时线框所受安培力为AD边与CD边受到的安培力的矢量和，F合F，故C选项正确；当AC刚进入磁场时，CD两端电压UIBav，故D选项正确8如图所示，L1、L2为两个相同的灯泡，线圈L的直流电阻不计，灯泡L1与理想二极管D相连，下列说法中正确的是(D)A闭合开关S后，L1会逐渐变亮B闭合开关S稳定后，L1、L2亮度相同C断开S的瞬间，L1会逐渐熄灭D断开S的瞬间，a点的电势比b点高解析：本题考查自感和互感，搞清自感线圈在不同情况下的特点可快速求解闭合开关S后，线圈自感只是阻碍流过L的电流，两灯立刻变亮，故A项错误；闭合开关S稳定后，因线圈L的直流电阻不计，所以L1与二极管被短路，导致灯泡L1不亮，而L2将更亮，因此L1、L2亮度不同，故B项错误；断开S的瞬间，L2会立刻熄灭，线圈L与灯泡L1及二极管构成回路，因线圈产生感应电动势，a端的电势高于b端，此时的二极管反接，所以回路中没有电流，L1立刻熄灭，故C项错误，D项正确9(多选)粗细均匀的导线绕成匝数为n、半径为r的圆形闭合线圈线圈放在磁场中，磁场的磁感应强度随时间均匀增大，线圈中产生的电流为I，下列说法正确的是(BD)A电流I与匝数n成正比B电流I与线圈半径r成正比C电流I与线圈面积S成正比D电流I与导线横截面积S0成正比解析：由题给条件可知感应电动势为Enr2，电阻为R，电流I，联立以上各式得I，则可知B、D项正确，A、C项错误10(2019福建三明质检)如图甲所示，半径为r的带缺口刚性金属圆环固定在水平面内，缺口两端引出两根导线，与电阻R构成闭合回路若圆环内加一垂直于纸面变化的磁场，变化规律如图乙所示规定磁场方向垂直纸面向里为正，不计金属圆环的电阻以下说法正确的是(D)A01 s内，流过电阻R的电流方向为abB12 s内，回路中的电流逐渐减小C23 s内，穿过金属圆环的磁通量在减小Dt2 s时，Uabr2B0解析：01 s内，穿过圆环垂直纸面向里的磁通量增大，根据楞次定律可知，流过电阻R的电流方向为ba，选项A错误；12 s内，根据法拉第电磁感应定律及闭合电路欧姆定律得，回路中的电流I，Bt图象的斜率k，在12 s内磁通量变化率恒定，所以电流恒定，选项B错误；23 s内，穿过金属圆环的磁通量垂直纸面向外增大，选项C错误；由法拉第电磁感应定律可知，在t2 s时，Uabr2B0，选项D正确11(多选)法拉第圆盘发电机的示意图如图所示铜圆盘安装在竖直的铜轴上，两铜片P、Q分别与圆盘的边缘和铜轴接触圆盘处于方向竖直向上的匀强磁场B中圆盘旋转时，关于流过电阻R的电流，下列说法正确的是(AB)A若圆盘转动的角速度恒定，则电流大小恒定B若从上向下看，圆盘顺时针转动，则电流沿a到b的方向流动C若圆盘转动方向不变，角速度大小发生变化，则电流方向可能发生变化D若圆盘转动的角速度变为原来的2倍，则电流在R上的热功率也变为原来的2倍解析：将圆盘看成由无数辐条组成，各辐条都在切割磁感线，从而产生感应电动势，出现感应电流，当圆盘顺时针转动时(从上往下看)，根据右手定则可判断，圆盘上感应电流从边缘向中心，流过电阻R的电流方向从a到b，B正确；由法拉第电磁感应定律可得，感应电动势EBLBL2，而I，故A正确，C错误；当角速度变为原来的2倍时，感应电动势EBL2变为原来的2倍，感应电流I变为原来的2倍，电流在R上的热功率PI2R变为原来的4倍，D错误12(2019贵州贵阳模拟)如图所示，两光滑平行金属导轨置于水平面(纸面)内，导轨间距为l，左端连有一阻值为R的电阻一根质量为m、电阻为r的金属杆置于导轨上，金属杆右侧存在一磁感应强度大小为B、方向竖直向下的匀强磁场区域给金属杆一个瞬时冲量使它获得水平向右的速度v0，它到达磁场区域右边界(图中虚线位置)时速度恰好为零金属杆与导轨始终保持垂直且接触良好除左端所连电阻和金属杆电阻外