高三物理一轮复习 跟踪演练 强化提升 第十章 电磁感应 第2讲 法拉第电磁感应定律 自感现象.doc

法拉第电磁感应定律 自感现象跟踪演练强化提升【课堂达标检测】1. (2015全国卷)如图,直角三角形金属框abc放置在匀强磁场中,磁感应强度大小为b,方向平行于ab边向上。当金属框绕ab边以角速度逆时针转动时,a、b、c三点的电势分别为ua、ub、uc。已知bc边的长度为l。下列判断正确的是()导学号42722226a.uauc,金属框中无电流b.ubuc,金属框中电流方向沿a-b-c-ac.ubc=-12bl2,金属框中无电流d.ubc=12bl2,金属框中电流方向沿a-c-b-a【解析】选c。穿过金属框的磁通量始终为零,没有发生变化,故金属框中无电流,b、d项错误;bc边切割磁感线的等效速度为12l,根据右手定则ubuc,故ubc=-12bl2,c项正确;ac边切割磁感线,根据右手定则得uauc,a项错误。2.(多选)(2017攀枝花模拟)某合作探究学习小组在探究线圈中感应电流的影响因素时,设计如图所示的实验装置,将一个闭合圆线圈放在匀强磁场中,线圈的轴线与磁场方向成30角,磁感应强度随时间均匀变化,则下列说法中正确的是() a.若把线圈的匝数增大一倍,线圈内感应电流大小不变b.若把线圈的面积增大一倍,线圈内感应电流变为原来的2倍c.改变线圈轴线与磁场方向的夹角大小,线圈内感应电流可能变为原来的2倍d.把线圈的半径增大一倍,线圈内感应电流变为原来的2倍【解析】选a、d。由法拉第电磁感应定律e=nbts可知,若线圈的匝数增大一倍,感应电动势与线圈的总电阻都增大一倍,线圈中的电流不变,a正确;若线圈的面积增大一倍,感应电动势增大一倍,但线圈的电阻增大,线圈内的感应电流并不是原来的2倍,b错误;e=nbtscos30,故无论如何改变线圈轴线与磁场方向的夹角,都不可能使线圈内的感应电流变为原来的2倍,c错误;若线圈的半径增大一倍,则面积是原来的4倍,电阻是原来的2倍,线圈内感应电流变为原来的2倍,d正确。3. (多选)如图所示是电表中的指针和电磁阻尼,下列说法中正确的是()a.2是磁铁,在1中产生涡流b.1是磁铁,在2中产生涡流c.该装置的作用是使指针能够转动d.该装置的作用是使指针能很快地稳定【解析】选a、d。此装置为电磁阻尼,2是磁铁,1为闭合线框,当1切割磁感线在1中产生涡流,将动能转化成内能,从而使1很快地稳定。故a、d正确,b、c错误。故选a、d。【金榜创新预测】4. (多选)如图所示,光滑水平面上存在一有界匀强磁场,半径为r的圆形金属线框在水平拉力的作用下,通过磁场的左边界mn。在此过程中,线框做速度为v的匀速直线运动,速度的方向与mn成角。下列说法正确的是导学号42722227()a.线框内感应电流沿顺时针方向b.线框内感应电流先增大后减小c.感应电动势最大为2brvsind.感应电动势最大为2brv【解析】选b、c。穿过线框的磁通量向里增大,根据楞次定律可得,线框中感应电流方向沿逆时针,选项a错误;线框的有效切割长度先增加后减小,所以线框内感应电动势先增大后减小,线框电阻不变,所以线框中的感应电流先增大后减小,选项b正确;线框一半进入磁场时,感应电动势最大,此时有效切割长度为2rsin。感应电动势为2brvsin,选项c正确、d错误。5. 如图,在水平面(纸面)内有两根固定导轨ab、cd,导轨电阻不计,导轨上放置两根材料、粗细相同的均匀金属棒mn和pq,空间存在垂直于纸面的匀强磁场,使mn、pq以相同的速度向右匀速运动,从图示位置开始计时。下列关于回路中电流i与时间t的关系图线,可能正确的是导学号42722228() 【解析】选c。设初始时,回路电阻为r,两金属棒间距为l,金属棒单位长度的电阻为r0,ab、cd与虚线的夹角都为,金属棒匀速运动的速度为v,则t时刻金属棒产生的感应电动势为e=bv2ltan,为一定值,电路中的总电阻rt=r+4vttanr0,i=ert,选项c正确。6.(多选)如图所示,在半径为r的半圆形区域内,有磁感应强度为b的垂直纸面向里的有界匀强磁场,pqm为圆内接三角形,且pm为圆的直径,三角形的各边由材料相同的细软弹性导线组成(不考虑导线中电流间的相互作用)。设线圈的总电阻为r且不随形状改变,此时pmq=37,下列说法正确的是() a.穿过线圈pqm中的磁通量大小为=0.96br2b.若磁场方向不变,只改变磁感应强度b的大小,且b=b0+kt,则此时线圈中产生的感应电流大小为i=0.48kr2r c.保持p、m两点位置不变,将q点沿圆弧顺时针移动到接近m点的过程中,线圈中有感应电流且电流方向不变d.保持p、m两点位置不变,将q点沿圆弧顺时针移动到接近m点的过程中,线圈中会产生焦耳热【解析】选a、d。线圈的面积s=122rsin372rcos37=0.96r2,所以穿过线圈pqm的磁通量大小为=0.96br2,选项a正确;磁感应强度大小按b=b0+kt变化时,e=bts、i=er,所以i=0.96kr