高考物理一轮复习 课时作业48 法拉第电磁感应定律 自感 涡流.doc

课时作业(四十八)法拉第电磁感应定律自感涡流 基础训练1(2018河南洛阳一模)(多选)如图所示，电路中a、b是两个完全相同的灯泡，l是一个自感系数很大、直流电阻为零的自感线圈，则下列判断正确的是()as闭合瞬间，a灯和b灯同时亮bs闭合后电路稳定前，b先亮一下再逐渐变暗，a逐渐变暗cs闭合电路稳定后，a灯和b灯亮度相同ds闭合电路稳定后，再断开s时，a灯要亮一下再熄灭答案：ad解析：开关s闭合的瞬间，两灯同时获得电压，所以a、b同时发光，选项a正确；由于线圈的电阻可以忽略，a灯逐渐被短路，流过a灯的电流逐渐减小，a灯逐渐变暗，直至熄灭，而流过b灯的电流增大，所以b灯变亮，选项b错误；结合b的分析可知，s闭合电路稳定后，a灯熄灭，选项c错误；断开开关s的瞬间，b灯的电流突然消失，立即熄灭，流过线圈的电流将要减小，产生自感电动势，相当于电源，维持l中的电流逐渐减小，所以a灯要突然亮一下再熄灭，选项d正确2如图所示的电路，开关原先闭合，电路处于稳定状态，在某一时刻突然断开开关s，则通过电阻r1中的电流i随时间变化的图线可能是下图中的() 答案：d解析：开关s原来闭合时，电路处于稳定状态，流过r1的电流方向向左，大小为i1.与r1并联的r2和线圈l支路，电流i2的方向也是向左当某一时刻开关s突然断开时，l中向左的电流要减小，由于自感现象，线圈l产生自感电动势，在回路“lr1ar2”中形成感应电流，电流通过r1的方向与原来相反，变为向右，并从i2开始逐渐减小到零，故选项d图正确3(2018河北邯郸统考)如图所示，有一接在电容器c两端的单匝圆形导线回路，垂直于回路平面存在着垂直纸面向里的匀强磁场b，已知圆的半径r5 cm，电容c20 f，当磁场b以4102 t/s的变化率均匀增加时，则()a电容器a板带正电，电荷量为2109 cb电容器a板带负电，电荷量为2109 cc电容器b板带正电，电荷量为4109 cd电容器b板带负电，电荷量为4109 c答案：a解析：根据楞次定律知，感应电动势的方向沿逆时针方向，则a极板带正电，根据法拉第电磁感应定律得ens410252104 v104 v，则qcuce2105104 c2109 c，选项a正确，b、c、d错误4(2018湖北七校联考)(多选)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la2lb，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减小，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21ca、b线圈中感应电流之比为41da、b线圈中电功率之比为81答案：ad解析：原磁场向里减小，根据楞次定律可知，感应电流的磁场与原磁场方向相同，因此感应电流的方向为顺时针方向，选项a正确；根据法拉第电磁感应定律可知，el2，而la2lb，因此电动势之比为41，选项b错误；线圈电阻r，故电阻之比为21，由闭合电路欧姆定律可知i，则电流之比为21，选项c错误；电功率pi2r，两线圈电流之比为21，电阻之比为21，则电功率之比为81，选项d正确5(2018重庆巴蜀中学一诊)(多选)如图所示，在线圈正上方放置一盛有冷水的金属杯，现接通交流电源，几分钟后，杯中的水沸腾起来，t0时刻的电流方向已在图中标出，且此时电流正在增大，则关于把水烧开的过程中发生的电磁感应现象的说法正确的有()a金属杯中产生涡流，涡流的热效应使水沸腾起来bt0时刻，从上往下看，金属杯中的涡流沿顺时针方向ct0时刻，从上往下看，金属杯中的涡流沿逆时针方向d将交流电源断开的瞬间，金属杯中的涡流也瞬间消失答案：acd解析：由于交流电在螺线管中产生变化的磁场，变化的磁场穿过金属杯可以在金属杯中产生变化的电场，从而产生涡流，使水沸腾，a正确；t0时刻电流从螺线管的上端流入且电流正在增大，则穿过金属杯的磁场是向下增大的，所以根据楞次定律，感应电流的磁场方向一定是向上的，由安培定则可知，从上往下看，金属杯中的涡流沿逆时针方向，故c正确，b错误；将交流电源断开的瞬间，自感线圈中没有形成自感回路，故不能产生断电自感，所以金属杯中的涡流也瞬间消失，d正确6. (2016北京卷)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()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答案：b解析：由法拉第电磁感应定律er2，为常数，e与r2成正比，故eaeb41.磁感应强度b随时间均匀增大，故穿过圆环的磁通量增大，由楞次定律知，感应电流产生的磁场方向与原磁场方向相反，垂直纸面向里，由安培定则可知，感应电流均沿顺时针方向，故b项正确7如图所示，半径为r的金属圆盘在垂直于盘面的匀强磁场b中，绕过o点的轴以角速度沿逆时针方向匀速转动，则通过电阻r的电流的方向和大小是(金属圆盘的电阻不计)()a由c到d，i b由d到c，ic由c到d，i d由d到c，i答案：d解析：由右手定则可知通过电阻r的电流的方向是由d到c；而金属圆盘产生的感应电动势ebr2，所以通过电阻r的电流大小是i，选项d正确8如图所示，在光滑的水平面上有一半径r10 cm、电阻r1 、质量m1 kg的金属环，以速度v10 m/s向一有界磁场滑去匀强磁场方向垂直于纸面向里，b0.5 t，从环刚进入磁场算起，到刚好有一半进入磁场时，圆环一共释放了32 j的热量，求：(1)此时圆环中电流的瞬时功率；(2)此时圆环运动的加速度答案：(1)0.36 w(2)0.06 m/s2，方向向左解析：(1)从开始进入磁场到有一半进入磁场过程中，由能量守恒定律得：mv2qmv2，代入数据解得v6 m/s，此时的感应电动势：eblvb2rv0.520.16 v0.6 v，圆环的瞬时功率p w0.36 w.(2)感应电流：i0.6 a，圆环受到的安培力为fbilbi2r0.50.620.1 n0.06 n，由牛顿第二定律得：fma，解得加速度为a m/s20.06 m/s2，由左手定则可知，安培力水平向左，则加速度向左能力提升9(2018河北石家庄调研)如图所示电路中，a、b、c为完全相同的三个灯泡，l是一直流电阻不可忽略的电感线圈a、b为线圈l的左右两端点，原来开关s是闭合的，三个灯泡亮度相同将开关s断开后，下列说法正确的是()aa点电势高于b点，a灯闪亮后缓慢熄灭ba点电势低于b点，b、c灯闪亮后缓慢熄灭ca点电势高于b点，b、c灯闪亮后缓慢熄灭da点电势低于b点，b、c灯不会闪亮只是缓慢熄灭答案：d解析：电路稳定时，三个完全相同的灯泡亮度相同，说明流经三个灯泡的电流相等某时刻将开关s断开，流经电感线圈的磁通量减小，其发生自感现象，相当于电源，产生和原电流方向相同的感应电流，故a点电势低于b点电势，三个灯不会闪亮只是缓慢熄灭，选项d正确10(2018河北唐山摸底)(多选)如图甲所示，一个匝数为n的圆形线圈(图中只画了2匝)，面积为s，线圈的电阻为r，在线圈外接一个阻值为r的电阻和一个理想电压表将线圈放入垂直线圈平面指向纸内的磁场中，磁感应强度随时间变化规律如图乙所示下列说法正确的是() a0t1时间内p点电势低于q点电势b0t1时间内电压表的读数为ct1t2时间内r上的电流为d0t2时间内线圈中的电流方向不变答案：bc解析：根据楞次定律可知：0t1时间内，线圈中感应电流的方向为逆时针，所以p点电势高，a错误；该段时间内的感应电动势ensns，而电压表的读数是路端电压，所以ue，b正确；t1t2时间内，感应电动势enn，感应电流i，c正确；t1t2时间内，感应电流的方向为顺时针，d错误11在如图甲所示的电路中，螺线管匝数n1 500匝，横截面积s20 cm2，螺线管导线电阻r1.0 ，r14.0 ，r25.0 ，c30 f.在一段时间内，穿过螺线管的磁场的磁感应强度b按如图乙所示的规律变化甲乙(1)求螺线管中产生的感应电动势；(2)闭合s，电路中的电流稳定后，求电阻r2的电功率；(3)s断开后，求流经r2的电量答案：(1)1.2 v(2)7.2102 w(3)1.8105 c解析：(1)根据法拉第电磁感应定律enns1 50020104 v1.2 v.(2)根据全电路欧姆定律，有i a0.12 a根据pi2r2得p7.2102 w.(3)s断开后，流经r2的电量即为s闭合时c上所带的电量q电容器两端的电压uir20.6 v流经r2的电量qcu1.8105 c.12如图所示，固定在匀强磁场中的水平导轨ab、cd的间距为l10.5 m，金属棒ad与导轨左端bc的距离为l20.8 m，整个闭合回路的电阻为r0.2 ，磁感应强度为b01 t的匀强磁场竖直向下穿过整个回路ad杆通过滑轮和轻绳连接着一个质量为m0.04 kg的物体，不计一切摩擦，现使磁场以0.2 t/s的变化率均