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文档简介
课时跟踪检测(三十一) 法拉第电磁感应定律对点训练:法拉第电磁感应定律的应用1.多选(2019苏州调研)如图所示,现有一匝数为n,面积为S,总电阻为R的闭合线圈,垂直放置于一匀强磁场中,磁场的磁感应强度B随时间均匀增大,变化率k,则()A线圈中产生逆时针方向的感应电流B线圈面积具有扩张的趋势C线圈中产生的感应电动势为kSD线圈中感应电流的大小为解析:选AD根据楞次定律可知,线圈中产生逆时针方向的感应电流,由左手定则可知每一小段线圈都受到向里的安培力作用,则线圈面积具有收缩的趋势,选项A正确,B错误;线圈中产生的感应电动势为EnnSnkS,选项C错误;线圈中感应电流的大小为I,选项D正确。2.(2016浙江高考)如图所示,a、b两个闭合正方形线圈用同样的导线制成,匝数均为10匝,边长la3lb,图示区域内有垂直纸面向里的匀强磁场,且磁感应强度随时间均匀增大,不考虑线圈之间的相互影响,则()A两线圈内产生顺时针方向的感应电流Ba、b线圈中感应电动势之比为91Ca、b线圈中感应电流之比为34Da、b线圈中电功率之比为31解析:选B当磁感应强度变大时,由楞次定律知,线圈中感应电流的磁场方向垂直纸面向外,由安培定则知,线圈内产生逆时针方向的感应电流,选项A错误;由法拉第电磁感应定律ES及SaSb91知,Ea9Eb,选项B正确;由R知两线圈的电阻关系为Ra3Rb,其感应电流之比为IaIb31,选项C错误;两线圈的电功率之比为PaPbEaIaEbIb271,选项D错误。3(2018连云港期末)在半径为r、电阻为R的圆形导线框内,以直径为界,左右两侧分别存在着方向如图甲所示的匀强磁场,以垂直纸面向外的磁场为正,两部分磁场的磁感应强度B随时间t的变化规律分别如图乙所示。则0t0时间内,导线框中()A感应电流方向为顺时针B感应电流方向为逆时针C感应电流大小为 D感应电流大小为解析:选A根据楞次定律可知,左边的导线框中感应电流方向是顺时针,右边的导线框中感应电流方向也是顺时针,则整个导线框的感应电流方向为顺时针,故A正确,B错误;由法拉第电磁感应定律,因磁场的变化,导致导线框内产生感应电动势,结合题意可知,产生感应电动势正好是两者之和,即为E2S2r2,再由闭合电路欧姆定律,可得感应电流大小为 I,故C、D错误。对点训练:导体切割磁感线产生感应电动势的计算4.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. DBav解析:选A当摆到竖直位置时,棒上产生的感应电动势为EB2a 2BaBav,而AB两端的电压为路端电压,根据闭合电路欧姆定律得:AB两端电压为UIBav,故A正确。5.多选如图所示,MN、PQ为两条平行的水平放置的金属导轨,左端接有定值电阻R,长为2L的金属棒ab斜放在两导轨之间,与导轨接触良好,磁感应强度为B的匀强磁场垂直于导轨平面,整根金属棒都处在磁场中。设金属棒与两导轨接触点之间的距离为L,金属棒与导轨间夹角为60。不计导轨和金属棒的电阻。当金属棒以速度v水平向右匀速运动时,流过金属棒的电流I及金属棒的上、下两端点a、b间的电势差Uab分别为()AI BICUab2BLv DUabBLv解析:选BD当金属棒以速度v水平向右匀速运动,金属棒切割磁感线,产生感应电动势和感应电流,金属棒有效的切割长度为L; ab中产生的感应电动势为EBLv,通过R的电流为I,选项A错误,B正确。整个金属棒运动产生的感应电动势EB2Lsin 60vBLv,则金属棒的上、下两端点a、b间的电势差UabBLv,选项C错误,D正确。6.多选如图所示,均匀金属圆环总电阻为2R,磁感应强度为B的匀强磁场垂直穿过圆环。金属杆OM长为l,电阻为,M端与环紧密接触,金属杆OM绕过圆心的转轴O以恒定的角速度转动。当电阻为R的一段导线一端和环连接,另一端与金属杆的转轴O相连接时,下列结论中正确的是()A通过导线R的电流的最大值为B通过导线R的电流的最小值为COM中产生的感应电动势恒为D导线中通过的电流恒为解析:选ABC由金属杆OM以恒定角速度转动,由EBlv得EBl2且恒定,所以选项C正确;当金属杆OM转至圆环最下端时,回路电阻为RR且为最小,此时通过R的电流有最大值Imax,所以选项A正确;当金属杆转至圆环最上端时,回路电阻为R2R且为最大,此时通过R的电流有最小值Imin,所以选项B正确,D错误。对点训练:通电自感和断电自感7.多选(2019盐城模拟)如图所示的电路中,灯泡A、B电阻相同,自感线圈L的电阻跟灯泡相差不大。先接通S,使电路达到稳定,再断开S。电流随时间变化的图像中,正确的是()解析:选BD当开关接通,灯泡A与线圈L串联,由于自感现象,灯泡A中的电流逐渐增加到最大,灯泡B直接接通,灯泡B中电流直接增加到最大;当开关断开,因为线圈阻碍电流的减小,相当于电源(右端是正极),L和灯泡A、B构成回路,通过L的电流也流过灯泡B,所以灯泡B中电流变成反向,且逐渐减小到零,故B、D正确,A、C错误。8.多选(2018盐城期末)如图所示,L是自感系数很大的线圈,直流电阻几乎为零,A和B是两个相同的小灯泡。下列说法中正确的是()A开关S断开瞬间,A、B灯均闪亮后再熄灭B开关S断开瞬间,A灯立即熄灭,B灯亮一下再熄灭C开关S闭合瞬间A灯立即亮起来,最后A、B两灯一样亮D开关S闭合瞬间A、B两灯一样亮,后来A灯变得更亮,B灯逐渐熄灭解析:选BD开关S断开瞬间,灯泡B与线圈L构成闭合回路,所以稳定后再断开开关S后,灯泡B由暗变亮再逐渐熄灭,灯泡A立即熄灭,故A错误,B正确。刚闭合S时,电源的电压同时加到两灯上,A、B同时亮,且由于电感L自感系数很大,几乎没有电流流过,A、B电流相等,一样亮;随着L中电流增大,由于线圈L直流电阻可忽略不计,分流作用增大,B逐渐被短路直到熄灭,外电路总电阻减小,总电流增大,A灯更亮,故C错误,D正确。9.(2019徐州考前)如图所示,三个相同的灯泡L1、L2、L3,电感线圈L的电阻可忽略,D为理想二极管。下列说法正确的是()A闭合开关S的瞬间,L3立即变亮,L1、L2逐渐变亮B闭合开关S的瞬间,L2、L3立即变亮,L1逐渐变亮C断开开关S的瞬间,L2立即熄灭,L1先变亮一下然后才熄灭D断开开关S的瞬间,L2立即熄灭,L3先变亮一下然后才熄灭解析:选B闭合开关S瞬间,灯泡L3立即变亮,二极管处于通路,灯泡L2立即变亮,而线圈L的自感作用导致灯泡L1逐渐变亮,故A错误,B正确。断开开关S的瞬间,线圈L发生断电自感,因二极管的导通方向与感应电流方向相反,则灯泡L2立即熄灭,灯泡L1、L3与线圈L形成回路,感应电流以断开前的一半开始减小,故二者均逐渐熄灭,并不会闪亮一下,故C、D错误。考点综合训练10.如图所示,有一用铝制成的U形框,将一质量为m的带电小球用绝缘细线悬挂在框的上表面。若使整体在匀强磁场中沿垂直于磁场的方向以速度v
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