高三物理一轮复习 必考部分 第9章 电磁感应 第2节 法拉第电磁感应定律 自感和涡流课时强化练

到乌蒙山区的昭通;从甘肃中部的定西，到内蒙古边陲的阿尔山，看真贫、知真贫，真扶贫、扶真贫，成为“花的精力最多”的事;“扶贫先扶志”“扶贫必扶智”“实施精准扶贫”法拉第电磁感应定律自感和涡流(限时：40分钟)A级跨越本科线1(多选)穿过一个电阻为1 的单匝闭合线圈的磁通量始终是每秒钟均匀地减少4 Wb，则() 【导学号：96622362】A线圈中感应电动势一定是每秒减少4 VB线圈中感应电动势一定是4 VC线圈中感应电流一定是每秒减少4 AD线圈中感应电流一定是4 ABD感应电动势的大小跟穿过这一回路的磁通量的变化率成正比，与磁通量是增是减无关，由法拉第电磁感应定律En得E4 V，线圈中电流I4 A，故B、D正确2如图9212所示，接有理想电压表的三角形导线框abc，在匀强磁场中向右运动，问：框中有无感应电流？a、b两点间有无电势差？电压表有无读数(示数不为零称有读数)()图9212A无、无、无B无、有、有C无、有、无 D有、有、有C由于穿过三角形导线框的磁通量不变，所以框中没有感应电流产生；由于ab边和bc边均做切割磁感线的运动，所以均将产生b端为正极的感应电动势，a、b两点间有电势差；由于没有电流流过电压表，所以其表头指针将不发生偏转，即电压表无读数(示数为零)综上所述，C正确3(多选)涡流检测是工业上无损检测的方法之一如图9213所示，线圈中通以一定频率的正弦交流电，靠近待测工件时，工件内会产生涡流，同时线圈中的电流受涡流影响也会发生变化下列说法中正确的是()图9213A涡流的磁场总是要阻碍穿过工件磁通量的变化B涡流的频率等于通入线圈的交流电频率C通电线圈和待测工件间存在周期性变化的作用力D待测工件可以是塑料或橡胶制品ABC由楞次定律可知，涡流的磁场总是要阻碍穿过工件磁通量的变化，选项A正确；类似于变压器，涡流的频率等于通入线圈的交流电频率，选项B正确；由于电流在磁场中受安培力作用，故通电线圈和待测工件间存在周期性变化的作用力，选项C正确；涡流必须是在导体中产生，故待测工件不能是塑料或橡胶制品，选项D错误4.(多选)(2016全国甲卷)法拉第圆盘发电机的示意图如图9214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() 【导学号：96622363】图9214A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AB由右手定则知，圆盘按如题图所示的方向转动时，感应电流沿a到b的方向流动，选项B正确；由感应电动势EBl2知，角速度恒定，则感应电动势恒定，电流大小恒定，选项A正确；角速度大小变化，感应电动势大小变化，但感应电流方向不变，选项C错误；若变为原来的2倍，则感应电动势变为原来的2倍，电流变为原来的2倍，由PI2R知，电流在R上的热功率变为原来的4倍，选项D错误5.(2016北京高考)如图9215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()图9215AEaEb41，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B由楞次定律知，题中圆环感应电流产生的磁场与原磁场方向相反，故感应电流沿顺时针方向由法拉第电磁感应定律知E，由于两圆环半径之比RaRb21，所以EaEb41，选项B正确6(多选)如图9216所示，空间存在两个磁场，磁感应强度大小均为B，方向相反且垂直纸面，MN、PQ为其边界，OO为其对称轴一导线折成边长为l的正方形闭合回路abcd，回路在纸面内以恒定速度v0向右运动，当运动到关于OO对称的位置时()【导学号：96622364】图9216A穿过回路的磁通量为零B回路中感应电动势大小为2Blv0C回路中感应电流的方向为顺时针方向D回路中ab边与cd边所受安培力方向相同ABD由题意知，穿过闭合回路的磁通量0，A正确；由右手定则判知ab边与cd边切割磁感线产生的感应电动势相当于两个电源串联，回路中的感应电动势EBlabv0Blcdv02Blv0，B正确；由右手定则可知感应电流的方向为逆时针方向，C错误；由左手定则可知ab边与cd边所受的安培力方向均向左，D正确7(多选)如图9217所示，A1和A2是两个规格完全相同的灯泡，A1与自感线圈L串联后接到电路中，A2与可变电阻R串联后接到电路中先闭合开关S，缓慢调节电阻R，使两个灯泡的亮度相同，再调节电阻R1，使两个灯泡都正常发光，然后断开开关S.对于这个电路，下列说法中正确的是()图9217A再次闭合开关S时，A2先亮，A1后亮B再次闭合开关S时，A1和A2同时亮C再次闭合开关S，待电路稳定后，重新断开开关S，A2立刻熄灭，A1过一会儿熄灭D再次闭合开关S，待电路稳定后，重新断开开关S，A1和A2都要过一会儿才熄灭AD再次闭合开关S时，自感线圈L中产生感应电动势，阻碍电流的增大，故A1后亮，A项正确，B项错误；待电路稳定后，重新断开开关S，线圈L中产生自感电动势，阻碍电流的减小，并且A1、A2、R形成回路，故A1和A2都要过一会儿才熄灭，C项错误，D项正确B级名校必刷题8如图9218所示，光滑绝缘水平面上有一矩形线圈以一定的初速度进入一匀强磁场，线圈全部进入磁场区域时，其动能恰好等于它在磁场外面时的三分之二，设线圈平面始终竖直且与磁场方向垂直，磁场宽度大于线圈宽度，那么() 【导学号：96622365】图9218A线圈恰好在刚离开磁场的位置停下B线圈定在磁场中某位置停下C线圈完全离开磁场以后仍能继续运动，不会停下D无法确定线圈停下来的位置C由于线圈离开磁场时的安培力小于进入磁场时的安培力，因此线圈离开磁场的过程中克服安培力所做的功小于进入磁场的过程中克服安培力所做的功，根据动能定理可知线圈离开磁场时仍具有速度，故A、B、D错误，C正确9(2015江苏高考)如图9219所示，用天平测量匀强磁场的磁感应强度下列各选项所示的载流线圈匝数相同，边长MN相等，将它们分别挂在天平的右臂下方线圈中通有大小相同的电流，天平处于平衡状态若磁场发生微小变化，天平最容易失去平衡的是()图9219A磁场发生微小变化时，因各选项中载流线圈在磁场中的面积不同，由法拉第电磁感应定律Enn知载流线圈在磁场中的面积越大，产生的感应电动势越大，感应电流越大，载流线圈中的电流变化越大，所受的安培力变化越大，天平越容易失去平衡，由题图可知，选项A符合题意10如图9220所示，将一根绝缘金属导线弯曲成一个完整的正弦曲线形状，它通过两个小金属环与长直金属杆导通，图中a、b间距离为L，导线组成的正弦图形顶部和底部到杆的距离都是d.右边虚线范围内存在磁感应强度大小为B、方向垂直于弯曲导线所在平面的匀强磁场，磁场区域的宽度为，现在外力作用下导线沿杆正以恒定的速度v向右运动，t0时刻a环刚从O点进入磁场区域，则下列说法正确的是()图9220At时刻，回路中的感应电动势为BdvBt时刻，回路中的感应电动势为2BdvCt时刻，回路中的感应电流第一次开始改变方向Dt时刻，回路中的感应电流第一次开始改变方向D金属导线产生的感应电动势瞬时值为EByv，y是有效切割长度ydsin t，其中，在t时刻，有效切割长度为0，回路中的感应电动势为0，选项A错误；在t时刻，有效切割长度为d，回路中的感应电动势为Bdv，选项B错误；由ydsin t知，t时刻，回路中的感应电动势第一次改变方向，即感应电流第一次开始改变方向，选项C错误，选项D正确11(2015广东高考)如图9221(a)所示，平行长直金属导轨水平放置，间距L0.4 m导轨右端接有阻值R1 的电阻导体棒垂直放置在导轨上，且接触良好，导体棒及导轨的电阻均不计，导轨间正方形区域abcd内有方向竖直向下的匀强磁场，bd连线与导轨垂直，长度也为L.从0时刻开始，磁感应强度B的大小随时间t变化，规律如图(b)所示；同一时刻，棒从导轨左端开始向右匀速运动，1 s后刚好进入磁场，若使棒在导轨上始终以速度v1 m/s做直线运动，求：【导学号：96622366】(1)棒进入磁场前，回路中的电动势E；(2)棒在运动过程中受到的最大安培力F，以及棒通过三角形abd区域时电流i与时间t的关系式图9221【解析】(1)正方形磁场的面积为S，则S0.08 m2.在棒进入磁场前，回路中的感应电动势是由于磁场的变化而产生的由Bt图象可知0.5 T/s，根据En，得回路中的感应电动势ES0.50.08 V0.04 V.(2)当导体棒通过bd位置时感应电动势、感应电流最大，导体棒受到的安培力最大此时感应电动势EBLv0.50.41 V0.2 V；回路中感应电流I A0.2 A导体棒受到的安培力FBIL0.50.20.4 N0.04 N当