高考物理一轮复习 精选题辑 课练30 法拉第电磁感应定律 自感现象.doc

课练30法拉第电磁感应定律自感现象1(2018河北石家庄期中)等腰直角三角形opq区域内存在匀强磁场，另有一等腰直角三角形导线框abc以恒定的速度沿垂直于磁场方向穿过磁场，穿越过程中速度方向始终与ab边垂直且保持ac平行于oq，关于线框中的感应电流，以下说法中不正确的是()a开始进入磁场时感应电流最大b产生的电动势属于动生电动势c开始进入磁场时感应电流沿顺时针方向d开始穿出磁场时感应电流沿顺时针方向答案：c解析：当线框进入磁场时，切割磁感线产生的动生感应电动势为eblv，导线框abc以恒定的速度运动，当有效切割长度最大时，产生的感应电动势也最大，感应电流i最大线框开始进入磁场时感应电动势最大，此时感应电流最大，选项a、b说法正确；由右手定则可判定导线框开始进入磁场时，切割磁感线产生的感应电流方向由c到a，即感应电流沿逆时针方向，选项c说法错误；由楞次定律可得开始穿出磁场时感应电流方向由a到c，即感应电流沿顺时针方向，选项d说法正确2(2018辽宁锦州期末)(多选)如图所示，用长度lalb21的同种导线做成圆环a、b，并在a、c处相连，当均匀变化的磁场垂直穿过a环时，环内电流为i1，a、c间电压为u1；若同样磁场穿过b环，环内电流为i2，a、c间电压为u2，则()ai1i241 bi1i221cu1u221 du1u241答案：ac解析：用长度lalb21的同种导线做成圆环a、b，故两个环的半径之比为21，面积之比为41；根据电阻定律公式r，两圆环的电阻之比为rarb21；根据法拉第电磁感应定律，感应电动势ess，故两种情况产生的电动势之比为41，根据闭合电路欧姆定律i，可知感应电流之比为41，选项a正确，b错误；路端电压uir，第一次外电阻是b环电阻，第二次外电阻是a环电阻，故两次的路端电压之比为，选项c正确，d错误3(2018辽宁沈阳东北育才学校二模)如图，固定在水平桌面上的光滑金属导轨cd、eg处于方向竖直向下的匀强磁场中，金属杆ab与导轨接触良好，在两根导轨的端点d、e之间连接一电阻，其他部分电阻忽略不计，现用一水平向右的恒力f作用在金属杆ab上，使金属杆由静止开始向右沿导轨滑动，滑动中杆ab始终垂直于导轨，金属杆受到的安培力用f安表示，则下列说法正确的是()a金属杆ab做匀加速直线运动b金属杆ab运动时回路中有顺时针方向的电流c金属杆ab所受到的f安先不断增大，后保持不变d金属杆ab克服安培力做功的功率与时间的平方成正比答案：c解析：对金属杆受力分析，根据牛顿第二定律有ff安ma，即fma，由于速度变化，所以加速度发生变化，故金属杆做加速度逐渐减小的变加速运动，不是做匀加速直线运动，故a错误；根据楞次定律可知，金属杆ab运动时回路中有逆时针方向的感应电流，故b错误；由f安可知，当速度增大时，安培力增大，当金属杆受力平衡时，达到最大速度，其后开始做匀速运动，安培力不变，故c正确；金属杆克服安培力做功的瞬时功率pi2r2r，故d错误4(2018黑龙江哈尔滨期中)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 ，电容器电容c30 f.在一段时间内，穿过螺线管的磁场的磁感应强度b按图乙所示的规律变化则下列说法中正确的是()a螺线管中产生的感应电动势为1.5 vb闭合开关，电路中的电流稳定后电容器上极板带正电c电路中的电流稳定后，电阻r1的电功率为5102 wd开关断开，流经电阻r2的电荷量为1.8105 c答案：d解析：根据法拉第电磁感应定律es，代入数据可求出e1.2 v，选项a错误；根据楞次定律可知，螺线管下端为电源正极，则电流稳定后电容器下极板带正电，选项b错误；根据闭合电路欧姆定律，有i0.12 a，根据pi2r1，可得r1的电功率为p5.76102 w，选项c错误；开关断开后，流经r2的电荷量即为开关闭合时c上所带的电荷量q，电容器两端的电压uir20.6 v，流经r2的电荷量qcu1.8105 c，选项d正确5(2018湖北武汉二中期末)如图甲所示，一匝数n10匝、总电阻r7.5 、长l10.4 m、宽l20.2 m的匀质矩形金属线框静止在粗糙水平面上，线框的bc边正好过半径r0.1 m的圆形磁场的直径，线框的左半部分在垂直线框平面向上的匀强磁场区域内，磁感应强度b01 t，圆形磁场的磁感应强度b垂直线框平面向下，大小随时间均匀增大，如图乙所示，已知线框与水平面间的最大静摩擦力f1.2 n，取3，则()at0时刻穿过线框的磁量大小为0.07 wbb线框静止时，线框中的感应电流为0.2 ac线框静止时，ad边所受安培力水平向左，大小为0.8 nd经时间t0.4 s，线框开始滑动答案：d解析：设磁场竖直向上穿过线框的磁通量为正，由磁通量的定义得t0时，有l1l2b0br20.01 wb，故a错误线框静止时，根据法拉第电磁感应定律有en0.75 v，由闭合电路欧姆定律有i0.1 a，故b错误由楞次定律可知，圆形磁场的磁感应强度增大时，线框内产生的感应电流的方向为逆时针方向，由左手定则可知，ad边受到的安培力的方向水平向左，ad边受到的安培力即线框受到的安培力，即f10b0il11010.10.4 n0.4 nia1，即rl1ra1.b错：图1中，闭合s1，电路稳定后，因为rl1r2，不计线圈l的直流电阻，为理想电流表在某一时刻t1突然断开开关s，则通过电流表的电流i随时间t变化的图线可能是图中的()答案：d解析：当开关s原先闭合，电路处于稳定状态时，通过两电阻的电流大小分别为i1、i2，当断开开关，原来通过r1的电流立即消失，自感线圈阻碍自身电流变化，瞬间产生的感应电流i2流过电阻r1，其方向与原来流过电阻r1的电流方向相反，慢慢减小最后为0，选项d正确6(2018山西孝义期末)(多选)如图，匀强磁场分布在宽度为2l的有界区域内，磁感应强度的大小为b，方向垂直于纸面向里一个粗细均匀的矩形导线框abcd的cd边与磁场边界平行，导线框的边长参数如图使线框以与cd边垂直的恒定速度v穿过磁场区域，以cd边进入磁场时刻为零时刻，以逆时针方向为电流的正方向，线框中的电流i，d、c两点间的电势差u随时间t变化的图象正确的是()答案：ac解析：0时间内，cd边进入磁场，由楞次定律可知出感应电流的方向沿逆时针方向，故电流为正；时间内，线框完全在磁场中运动，线框中没有感应电流；时间内，cd边穿过磁场，ab边切割磁感线，由楞次定律可知感应电流的方向沿顺时针方向，电流为负，选项a正确，b错误设u02blv，在0时间内，udcu0，时间内，udcu0，时间内，udcu0，选项c正确，d错误7(2018广东清远清城区联考)如图所示，在磁感应强度为b的匀强磁场中，有半径为r的光滑半圆形导体框架，oc为一能绕o在框架上滑动的导体棒，oa之间连一电阻r，导体框架与导体棒的电阻均不计，施加外力使oc以角速度逆时针匀速转动，则()a通过电阻r的电流方向由a经r到ob导体棒o端电势低于c端的电势c外力做功的功率为d回路中的感应电流大小为答案：c解析：由右手定则可知感应电流由c到o，则通过电阻r的电流为由o经r到a，选项a错误；导体棒以角速度逆时针匀速转动切割磁感线时可等效为电源，o端为电源正极，c端为电源负极，故导体棒o端的电势高于c端的电势，选项b错误；导体棒切割磁感线产生的感应电动势为ebr，由此可知感应电流为i，电阻r上的电热功率为pi2r，由能量守恒定律可知外力做功的功率也为p，选项c正确，d错误8(2018江西南昌二中期末)(多选)在磁感应强度为b的匀强磁场中，有一与磁场方向垂直、长度为l的金属杆ao，已知abbccol/3，a、c与磁场中以o为圆心的同心圆(都为部分圆弧)金属轨道始终接触良好一电容为c的电容器接在轨道上，如图所示，当金属杆在与磁场垂直的平面内以o为轴、以角速度顺时针匀速转动时()auac2uabbuao9ucoc电容器所带电荷量qbl2cd若在eo间连接一个电压表，则电压表示数为零答案：bc解析：根据转动切割磁感线产生感应电动势的公式ebl2得ao、bo、co间的电势差分别为uaobl2，ubobl2bl2，ucobl2bl2，则uacuaoucobl2，uabuaoubobl2，可见，uac1.6uab，uao9uco，故b正确，a错误电容器板间电压等于ac间的电势差，则电容器所带电荷量为qcuacbl2c，故c正确若在eo间连接一个电压表，电压表与co、轨道组成的闭合回路磁通量增加，会有电流通过电压表，则电压表将有示数，故d错误9(多选)如图，在水平面内有四根相同的均匀光滑金属杆ab、ac、de以及df，其中ab、ac在a点固连，de、df在d点固连，分别构成两个“v”字形导轨，空间中存在垂直于水平面的匀强磁场，用力使导轨edf匀速向右运动，从图示位置开始计时，运动过程中两导轨的角平分线始终重合，导轨间接触始终良好，下列物理量随时间的变化关系正确的是()答案：abc解析：设bac2，刚开始时有效切割长度的一半为l0，则产生的电动势eblvbv(2l02vttan)2bvl02bv2ttan，设单位长度金属杆的电阻为r，则rrr，随时间均匀增大，c正确；i，电流恒定，d错误；根据fbil可知lt，i恒定，所以f随时间均匀增大，a正确；导轨克服安培力做的功等于回路中产生的热量，根据wfvtpt，因v恒定，ft，可得pt，b正确不会用“微元法”求出圆环中产生的感生电动势及所受安培力10(多选)用一段横截面半径为r，电阻率为、密度为d的均匀导体材料做成一个半径为r(rr)的圆环圆环竖直向下落入如图所示的径向磁场中，圆环的圆心始终在n极的轴线上，圆环所在位置的磁感应强度大小均为b，圆环在加速下落过程中某一时刻的速度为v，忽略电感的影响，则()a此时在圆环中产生了(俯视)沿顺时针方向的感应电流b圆环因受到了向下的安培力而加速下落c此时圆环的加速度ad如果径向磁场足够长，则圆环的最大速度vm答案：ad解析：圆环向下切割磁感线，由右手定则可知，圆环中感应电流的方向为顺时针方向(俯视)，a正确；再由左手定则可知，圆环受到的安培力向上，b错误；圆环中感应电动势为eb2rv，感应电流i，电阻r，解得i.圆环受到的安培力fbi2r.圆环的加速度ag，圆环质量md2rr2，解得加速度ag，c错误；当mgf时，加速度a0，圆环的速度最大，vm，d正确不理解自感现象的实质，判断电流的方向易错11(2018四川绵阳月考)在如图所示的电路中，l为电阻很小的线圈，g1和g2为零刻度在表盘中央的两个相同的电流表当开关s闭合后，电流表g1、g2的指针都偏向右侧，那么当断开开关s时，将出现的现象是()ag1和g2指针都立即回到零点bg1指针立即回到零点，而g2指针缓慢地回到零点cg1指针缓慢地回到零点，而g2指针先立即偏向左侧，然后缓慢地回到零点dg2指针缓慢地回到零点，而g1指针先立即偏向左侧，然后缓慢地回到零点答案：d解析：根据题意，电流方向自右向左时，电流表指针向右偏；电流方向自左向右时，电流表指针应向左偏当开关s断开的瞬间，g1中原电流立即消失，而对于g2所在的支路，由于线圈l的自感作用，电流不会立即消失，l自感产生的电流先后通过l、g2、g1，且在由它们组成的闭合回路中持续一段时间，即g2中的电流按原方向自右向左逐渐减为零，g1中的电流和原电流方向相反，变为自左向右，且与g2中的电流同时缓慢减为零，选项d正确12(2016新课标全国卷)如图，两固定的绝缘斜面倾角均为，上沿相连两细金属棒ab(仅标出a端)和cd(仅标出c端)长度均为l，质量分别为2m和m；用两根不可伸长的柔软轻导线将它们连成闭合回路abdca，并通过固定在斜面上沿的两光滑绝缘小定滑轮跨放在斜面上，使两金属棒水平右斜面上存在匀强磁场，磁感应强度大小为b，方向垂直于斜面向上已知两根导线刚好不在磁场中，回路电阻为r，两金属棒与斜面间的动摩擦因数均为，重力加速度大小为g.已知金属棒ab匀速下滑求：(1)作用在金属棒ab上的安培力的大小；(2)金属棒运动速度的大小答案：(1)mg(s