高考物理一轮总复习 专题10 电磁感应 第2讲 法拉第电磁感应定律、自感、涡流课后提能演练.doc

法拉第电磁感应定律、自感、涡流一、选择题：在每小题给出的四个选项中，第16题只有一项符合题目要求，第79题有多项符合题目要求1穿过闭合回路的磁通量随时间t变化的图象分别如图所示，下列关于回路中产生的感应电动势的论述，正确的是()a图中，回路产生的感应电动势恒定不变b图中，回路产生的感应电动势一直在变大c图中，回路在0t1时间内产生的感应电动势小于在t1t2时间内产生的感应电动势d图中，回路产生的感应电动势先变小再变大【答案】d【解析】在图中，0，感应电动势为零，故选项a错；在图中，为一定值，故感应电动势不变，选项b错；在图中，0t1内的比t1t2内的大，选项c错；在图中，图线上各点切线斜率的绝对值先变小后变大，故选项d对2粗细均匀的电阻丝围成如图所示的线框，置于正方形有界匀强磁场中，磁感应强度为b，方向垂直于线框平面，图中abbc2cd2de2ef2fa2l.现使线框以同样大小的速度v匀速沿四个不同方向平动进入磁场，并且速度方向始终与线框先进入磁场的那条边垂直，则在通过如图所示位置时，下列说法中正确的是()aab两点间的电势差图中最大bab两点间的电势差图中最大c回路电流图中最大d回路电流图中最小【答案】a【解析】由题图可知，图，中产生的电流均为i，图中产生的感应电流为i3i.设ab段电阻为r，图中ab两点间的电势差u3ir，图中ab两点间的电势差uir，图中ab两点间的电势差u，图中ab两点间的电势差uir，所以ab两点间的电势差图中最大，选项a正确，b错误回路电流图中最小，其他回路电流相等，选项c、d错误3如图甲所示，电路的左侧是一个电容为c的电容器，电路的右侧是一个环形导体，环形导体所围的面积为s.在环形导体中有一垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度的大小随时间变化的规律如图乙所示则在0t0时间内，电容器()甲乙a上极板带正电，所带电荷量为b上极板带正电，所带电荷量为c上极板带负电，所带电荷量为d上极板带负电，所带电荷量为【答案】a【解析】由题图乙可知，b增大，根据楞次定律知，感应电流沿逆时针方向，故电容器上极板带正电，en，qce，a项正确4如图所示的电路中，电源的电动势为e，内阻为r，电感l的电阻不计，电阻r的阻值大于灯泡d的阻值在t0时刻闭合开关s.经过一段时间后，在tt1时刻断开s.下列表示a、b两点间电压uab随时间t变化的图象中，正确的是() 【答案】b【解析】s闭合时，由于电感l有感抗，经过一段时间电流稳定时l电阻不计，可见电路的外电阻是从大变小的过程由u外e可知u外也是从大变小的过程，所以a、c错误t1时刻断开s，由于自感在l，r，d构成的回路中，电流从b向a，中间流过d，所以t1时刻uab反向，b项正确5一矩形线框置于匀强磁场中，线框平面与磁场方向垂直先保持线框的面积不变，将磁感应强度在1 s时间内均匀地增大到原来的2倍接着保持增大后的磁感应强度不变，在1 s时间内，再将线框的面积均匀地减小到原来的一半先后两个过程中，线框中感应电动势的比值为()ab1c2d4【答案】b【解析】设原磁感应强度是b，线框面积是s.第1 s内12bsbsbs，第2 s内22bs2bbs.因为en，所以两次电动势大小相等，b项正确6如图甲所示，光滑导轨水平放置在斜向下且与水平方向夹角为60的匀强磁场中，匀强磁场的磁感应强度b随时间t的变化规律如图乙所示(规定斜向上为b的正方向)，导体棒ab垂直导轨放置且与导轨接触良好，除导体棒电阻r的阻值外，其余电阻不计，导体棒ab在水平外力作用下始终处于静止状态规定ab的方向为电流的正方向，水平向右的方向为外力的正方向，则在0t1时间内，能正确反映流过导体棒ab的电流i和导体棒ab所受水平外力f随时间t变化的图象是()甲乙【答案】d【解析】由楞次定律可判定回路中的电流方向始终为ab，由法拉第电磁感应定律可判定回路中的电流大小恒定，故a、b两项错；由f安bil可得f安随b的变化而变化，在0t0时间内，f安方向水平向右，故外力f与f安等值反向，方向水平向左为负值；在t0t1时间内，f安方向改变，故外力f方向也改变为正值，综上所述，d项正确7如图所示是圆盘发电机的示意图铜盘安装在水平的铜轴上，它的边缘正好在两磁极之间，两块铜片c，d分别与转动轴和铜盘的边缘接触若铜盘半径为l，匀强磁场的磁感应强度为b，回路的总电阻为r，从左往右看，铜盘以角速度沿顺时针方向匀速转动则() a由于穿过铜盘的磁通量不变，故回路中无感应电流b回路中感应电流大小不变，为c回路中感应电流方向不变，为cdrcd回路中有周期性变化的感应电流【答案】bc【解析】把铜盘看作闭合回路的一部分，在铜盘以角速度沿顺时针方向匀速转动时，铜盘切割磁感线产生感应电动势，回路中有感应电流，选项a错误；铜盘切割磁感线产生的感应电动势为ebl2，根据闭合电路欧姆定律，回路中感应电流i，由右手定则可判断出感应电流方向为cdrc，选项b、c正确，d错误8如图所示的电路中，电容器的电容为c，带电荷量为q，线圈匝数为n，横截面积为s，电阻为r，线圈处于一个磁感应强度均匀减小的磁场中，磁感应强度方向水平向右且与线圈平面垂直，电路中两个定值电阻的阻值分别为r和2r.则下列说法正确的是() a电容器上极板带正电b电容器下极板带正电c磁感应强度随时间的变化率为d磁感应强度随时间的变化率为【答案】bd【解析】由题图可知，向右的磁场均匀减小，根据楞次定律，外电路r中的电流自右向左，所以电容器下极板带正电，选项a错、b对；由c得，电容器两端的电压即电源的路端电压u，又由闭合电路欧姆定律可知，感应电动势e2u，根据法拉第电磁感应定律有ens，联立得，选项c错、d对9如图所示，电阻不计的平行导轨竖直固定，上端接有电阻为r，高度为h的匀强磁场与导轨平面垂直一导体棒从磁场上方的a位置自由释放，用x表示导体棒进入磁场后的位移，i表示导体棒中的感应电流大小，v表示导体棒的速度大小，ek表示导体棒的动能，a表示导体棒的加速度大小，导体棒与导轨垂直并接触良好以下图象可能正确的是() 【答案】ac【解析】由于导体棒释放时距离磁场上边界有一定高度，所以导体棒到达磁场上边界时获得大小一定的速度v0，若速度v0较小，导体棒切割磁感线产生的感应电流较小，导体棒受到的安培力小于其自身的重力，导体棒做加速运动，当速度增大到一定值，满足安培力等于重力时，导体棒做匀速运动，离开磁场后做匀加速运动；若速度v0较大，切割磁感线产生的感应电流较大，导体棒受到的安培力大于其自身的重力，导体棒做减速运动，当速度减小到一定值，满足安培力等于重力时，导体棒做匀速运动，离开磁场后做匀加速运动选项a符合此种情况；选项b中的0h段不应该是直线，故选项b错误；选项d中到达h以后，导体棒做匀加速运动，速度增大，d选项错误；若速度v0刚好满足安培力等于重力，则导体棒做匀速运动，离开磁场后做匀加速运动，选项c符合此种情况本题应选a、c二、非选择题10如图甲所示，光滑导轨宽0.4 m，ab为金属棒，均匀变化的磁场垂直穿过轨道平面，磁场的变化情况如图乙所示，金属棒ab的电阻为1 ，导轨电阻不计t0时刻，ab棒从导轨最左端，以v1 m/s的速度向右匀速运动，求1 s末回路中的感应电流及金属棒ab受到的安培力甲乙解：由楞次定律可知，电路中产生的感应电动势为感生电动势与动生电动势叠加，所以有esblv又2 t/s在1 s末，b2 t，slvt0.411 m20.4 m2所以1 s末，esblv1.6 v此时回路中的电流i1.6 a根据楞次定律与右手定则可判断出电流方向为逆时针方向金属棒ab受到的安培力为fbil21.60.4 n1.28 n，方向向左11(1)如图甲所示，两根足够长的平行导轨，间距l0.3 m，在导轨间有垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度b10.5 t一根直金属杆mn以v2 m/s的速度向右匀速运动，杆mn始终与导轨垂直且接触良好杆mn的电阻r11 ，导轨的电阻可忽略求杆mn中产生的感应电动势e1.(2)如图乙所示，一个匝数n100的圆形线圈，面积s10.4 m2，电阻r21 .在线圈中存在面积s20.3 m2垂直线圈平面(指向纸外)的匀强磁场区域，磁感应强度b2随时间t变化的关系如图丙所示求圆形线圈中产生的感应电动势e2.(3)有一个r2 的电阻，将其两端a，b分别与图甲中的导轨和图乙中的圆形线圈相连接，b端接地试判断以上两种情况中，哪种情况a端的电势较高？求这种情况中a端的电势a.甲乙丙解：(1)杆mn做切割磁感线的运动，e1b1lv产生的感应电动势e10.3 v.(2)穿过圆形线圈的磁通量发生变化，e2ns2产生的感应电动势e24.5 v.(3)当电阻r与题图甲中的导轨相连接时，a端的电势较高通过电阻r的电流i电阻r两端的电势差abira端的电势air0.2 v.12如图所示，匀强磁场的磁感应强度方向竖直向上，大小为b0，用电阻率为，横截面积为s的导线做成的边长为l的正方形线框abcd水平放置，oo为过ad，bc两边中点的直线，线框全部都位于磁场中现把线框右半部分固定不动，而把线框左半部分以oo为轴向上转动60，如图中虚线所示(1)求转动过程中通过导线横截面的电荷量