福建省长乐第一中学高三物理一轮复习 9.2 法拉第电磁感应定律 自感 涡流课时作业.doc

福建省长乐第一中学高三物理一轮复习 9.2 法拉第电磁感应定律 自感 涡流课时作业1某地的地磁场磁感应强度的竖直分量方向向下，大小为4.5105 t一灵敏电压表连接在当地入海河段的两岸，河宽100 m，该河段涨潮和落潮时有海水(视为导体)流过设落潮时，海水自西向东流，流速为2 m/s.下列说法正确的是()a电压表记录的电压为5 mvb电压表记录的电压为10 mvc河南岸的电势较高d河北岸的电势较高解析：选d.由eblv4.510510029103(v)可知a、b项错误再由右手定则可判断河北岸电势高，故c项错误、d项正确2(2013安徽名校联考)图9211中甲丁所示分别为穿过某一闭合回路的磁通量随时间t变化的图象，关于回路中产生的感应电动势下列论述正确的是()图9211a图甲中回路产生的感应电动势恒定不变b图乙中回路产生的感应电动势一直在变大c图丙中回路在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图丁中回路产生的感应电动势先变小再变大解析：选d.磁通量随时间t变化的图象中，斜率表示感应电动势，所以图甲中不产生感应电动势，图乙中产生恒定的感应电动势，图丙中0t1时间内的感应电动势大于t1t2时间内的感应电动势，图丁中感应电动势先变小再变大3(2013武汉三中高三质检)如图9212所示，一导线弯成闭合线圈，以速度v向左匀速进入磁感应强度为b的匀强磁场，磁场方向垂直平面向外线圈总电阻为r，从线圈进入磁场开始到完全进入磁场为止，下列结论正确的是()图9212a感应电流一直沿逆时针方向b线圈受到的安培力先增大，后减小c感应电动势的最大值ebrvd穿过线圈某个横截面的电荷量为解析：选b.在闭合线圈进入磁场的过程中，通过闭合线圈的磁通量逐渐增大，根据楞次定律可知感应电流的方向一直为顺时针方向，a错误导体切割磁感线的有效长度先变大后变小，感应电流先变大后变小，安培力也先变大后变小，b正确导体切割磁感线的有效长度最大值为2r，感应电动势最大为e2brv，c错误穿过线圈某个横截面的电荷量为q，d错误4.图9213如图9213所示，长为l的金属导线弯成一圆环，导线的两端接在电容为c的平行板电容器上，p、q为电容器的两个极板，磁场垂直于环面向里，磁感应强度以bb0kt(k0)随时间变化，t0时，p、q两极板电势相等两极板间的距离远小于环的半径，经时间t电容器p板()a不带电b所带电荷量与t成正比c带正电，电荷量是d带负电，电荷量是答案：d5(2011高考北京卷)某同学为了验证断电自感现象，自己找来带铁芯的线圈l、小灯泡a、开关s和电池组e，用导线将它们连接成如图9214所示的电路检查电路后，闭合开关s，小灯泡发光；再断开开关s，小灯泡仅有不显著的延时熄灭现象虽经多次重复，仍未见老师演示时出现的小灯泡闪亮现象，他冥思苦想找不出原因你认为最有可能造成小灯泡未闪亮的原因是()图9214a电源的内阻较大b小灯泡电阻偏大c线圈电阻偏大 d线圈的自感系数较大解析：选c.闭合开关s，电路稳定小灯泡正常发光时，如果电感线圈l的电阻比小灯泡a的电阻大，则电感线圈l中的电流il比小灯泡a中的电流ia小，当开关s断开，则由于自感现象，电感线圈l和小灯泡a构成回路使电感线圈l和小灯泡a中的电流从il开始减小，因此不可能看到小灯泡闪亮的现象，c正确图92156如图9215是用电流传感器(相当于电流表，其电阻可以忽略不计)研究自感现象的实验电路，图中两个电阻的阻值均为r，l是一个自感系数足够大的自感线圈，其直流电阻值也为r.图9216是某同学画出的在t0时刻开关s切换前后，通过传感器的电流随时间变化的图象关于这些图象，下列说法中正确的是()图9216a甲是开关s由断开变为闭合，通过传感器1的电流随时间变化的情况b乙是开关s由断开变为闭合，通过传感器2的电流随时间变化的情况c丙是开关s由闭合变为断开，通过传感器2的电流随时间变化的情况d丁是开关s由闭合变为断开，通过传感器2的电流随时间变化的情况解析：选c.开关s由断开变为闭合瞬间，流过自感线圈的电流为零，流过传感器1、2的电流均为；闭合电路稳定后，流过传感器1的电流为，流过传感器2的电流为；开关断开后，流过传感器1的电流立即变为零，流过传感器2的电流方向相反，从逐渐如图9217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，下列说法错误的是()a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解析：选c.由于两磁场的磁感应强度大小相等，方向相反，且回路此时关于oo对称，因而此时穿过回路的磁通量为零，a项正确；ab、cd均切割磁感线，相当于两个电源，由右手定则知，回路中感应电流方向为逆时针，两电源串联，感应电动势为2blv0，b项正确、c项错误；由左手定则知ab、cd所受安培力方向均向左，d项正确图92188.(2012高考新课标全国卷)如图9218，均匀磁场中有一由半圆弧及其直径构成的导线框，半圆直径与磁场边缘重合；磁场方向垂直于半圆面(纸面)向里，磁感应强度大小为b0.使该线框从静止开始绕过圆心o、垂直于半圆面的轴以角速度匀速转动半周，在线框中产生感应电流现使线框保持图中所示位置，磁感应强度大小随时间线性变化为了产生与线框转动半周过程中同样大小的电流，磁感应强度随时间的变化率的大小应为()a. b.c. d.解析：选c.当导线框匀速转动时，设半径为r，导线框电阻为r，在很小的t时间内，转过圆心角t，由法拉第电磁感应定律及欧姆定律可得感应电流i1；当导线框不动，而磁感应强度发生变化时，同理可得感应电流i2，令i1i2，可得，c正确图92199(2012高考四川卷改编)半径为a右端开小口的导体圆环和长为2a的导体直杆，单位长度电阻均为r0.圆环水平固定放置，整个内部区域分布着竖直向下的匀强磁场，磁感应强度为b.杆在圆环上以速度v平行于直径cd向右做匀速直线运动，杆始终有两点与圆环良好接触，从圆环中心o开始，杆的位置由确定，如图9219所示则()a0时，杆产生的电动势为bavb时，杆产生的电动势为bavc0时，杆受的安培力大小为d时，杆受的安培力大小为解析：选d.开始时刻，感应电动势e1blv2bav，故a项错误时，e2b2acosvbav，故b项错误由l2acos，eblv，i，rr02acos(2)a，得在0时，f，故c项错误时f，故d项正确二、非选择题10有一面积为s100 cm2的金属环如图9220甲所示，电阻为r0.1 ，环中磁场变化规律如图乙所示，且磁场方向垂直环面向里，在t1到t2时间内图9220(1)环中感应电流的方向如何？(2)通过金属环的电荷量为多少？解析：(1)由楞次定律，可以判断出金属环中感应电流的方向为逆时针方向 (2)由题图乙可知：磁感应强度的变化率金属环中产生的电动势为：ess环中形成的感应电流i通过金属环的电荷量qit由式解得qc0.01 c.答案：(1)见解析(2)0.01 c11如图9221所示，电阻不计的平行金属导轨mn和op放置在水平面内，mo间接有阻值为r3 的电阻，导轨相距d1 m，其间有竖直向下的匀强磁场，磁感应强度b0.5 t质量为m0.1 kg，电阻为r1 的导体棒cd垂直于导轨放置，并接触良好用平行于mn的恒力f1 n向右拉动cd，cd受的摩擦阻力ff恒为0.5 n求：图9221(1)cd运动的最大速度的大小(2)当cd达到最大速度后，电阻r消耗的电功率是多少？(3)当cd的速度为最大速度的一半时，cd的加速度的大小解析：(1)设导体棒的运动速度为v，则产生的感应电动势为：ebdv根据闭合电路欧姆定律有：i则安培力为：f0bdi据题意分析，当v最大时，有：ff0ff0联立以上各式得：vm8 m/s.(2)棒cd速度最大时，同理有：embdvmim而prmir联立得：prm3 w.(3)当cd速度为vm时有：eifbid据牛顿第二定律有：ffffma联立得：a2.5 m/s2.答案：(1)8 m/s(2)3 w(3)2.5 m/s212(2013安师大附中高三质检)如图9222甲所示，空间存在一宽度为2l的有界匀强磁场，磁场方向垂直纸面向里在光滑绝缘水平面内有一边长为l的正方形金属线框，其质量m1 kg、电阻r4 ，在水平向左的外力f作用下，以初速度v04 m/s匀减速进入磁场，线框平面与磁场垂直，外力f大小随时间t变化的图线如图乙所示以线框右边刚进入磁场时开始计时，求：图9222(1)匀强磁场的磁感应强度b；(2)线框进入磁场的过程中，通过线框的电荷量q；(3)判断线框能否从右侧离开磁场？说明理由解析：(1)由ft图象可知，线框的加速度a2 m/s2线