【三维设计】高三物理第一轮复习 法拉第电磁感应定律 自感和涡流名师备选题库（含解析）.doc

教师备选题库： 法拉第电磁感应定律 自感和涡流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河北岸的电势较高b河南岸的电势较高c电压表记录的电压为9 mvd电压表记录的电压为5 mv2矩形导线框abcd固定在匀强磁场中，如图1甲所示，磁感线的方向与导线框所在平面垂直，规定磁场的正方向垂直于纸面向里，磁感应强度b随时间t变化的规律如图乙所示，则()图1a从0到t1时间内，导线框中电流的方向为adcbab从0到t1时间内，导线框中电流越来越小c从t1到t2时间内，导线框中电流越来越大d从t1到t2时间内，导线框bc边受到安培力大小保持不变3如图2所示，让线圈由位置1通过一个匀强磁场的区域运动到位置2，下列说法中正确的是()图2a线圈进入匀强磁场区域的过程中，线圈中有感应电流，而且进入时的速度越大，感应电流越大b整个线圈在匀强磁场中匀速运动时，线圈中有感应电流，而且感应电流是恒定的c整个线圈在匀强磁场中加速运动时，线圈中有感应电流，而且感应电流越来越大d线圈穿出匀强磁场区域的过程中，线圈中有感应电流，而且感应电流越来越大4如图3所示的电路中，三个相同的灯泡a、b、c和电感线圈l1、l2与直流电源连接，电感线圈的电阻忽略不计。开关s从闭合状态突然断开时，下列判断正确的是()图3aa先变亮，然后逐渐变暗bb先变亮，然后逐渐变暗cc先变亮，然后逐渐变暗db、c都逐渐变暗5如图4所示，竖直平面内有一金属环，半径为a，总电阻为r(指拉直时两端的电阻)，磁感应强度为b的匀强磁场垂直穿过环平面，与环的最高点a用铰链连接长度为2a、电阻为的导体棒ab，ab由水平位置紧贴环面摆下，当摆到竖直位置时，b点的线速度为v，则这时ab两端的电压大小为()图4a.b.c. dbav6如图5所示，l是直流电阻为零、自感系数很大的线圈，a和b是两个相同的小灯泡，某时刻闭合开关s，通过a、b两灯泡中的电流ia、ib随时间t变化的图像如图6所示，正确的是()图5图67.如图7所示，平行导轨间有一矩形的匀强磁场区域，细金属棒pq沿导轨从mn处匀速运动到mn的过程中，棒上感应电动势e随时间t变化的图示，可能正确的是图8中的()图7图88一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两倍。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()a.b1c2 d49.如图9所示，平行导轨间距为d，一端跨接一个电阻r，匀强磁场的磁感应强度为b，方向垂直于平行金属导轨所在平面。一根金属棒与导轨成角放置，金属棒与导轨的电阻均不计。当金属棒垂直于棒的方向以恒定的速度v在金属导轨上滑行时，通过电阻r的电流是() 图9a.b.c. d.10.如图10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()a穿过回路的磁通量为零b回路中感应电动势大小为2blv0图10c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11.轻质细线吊着一质量为m0.32 kg，边长为l0.8 m、匝数n10的正方形线圈，总电阻为r1 ，边长为的正方形磁场区域对称分布在线圈下边的两侧，如图11甲所示，磁场方向垂直纸面向里，大小随时间变化如图乙所示，从t0开始经t0时间细线开始松弛，取g10 m/s2。求：图11(1)在前t0时间内线圈中产生的电动势；(2)在前t0时间内线圈的电功率；(3)t0的值。12如图12甲所示，在水平面上固定有长为l2 m、宽为 d1 m 的金属“u”型导轨，在“u”型导轨右侧 l0.5 m范围内存在垂直纸面向里的匀强磁场，且磁感应强度随时间变化规律如图乙所示。在 t0 时刻，质量为 m0.1 kg 的导体棒以 v01 m/s 的初速度从导轨的左端开始向右运动，导体棒与导轨之间的动摩擦因数为0.1，导轨与导体棒单位长度的电阻均为0.1 /m ，不计导体棒与导轨之间的接触电阻及地球磁场的影响(取 g10 m/s2)。图12(1)通过计算分析 4 s 内导体棒的运动情况；(2)计算 4 s 内回路中电流的大小，并判断电流方向；(3)计算 4 s 内回路产生的焦耳热。详解答案1解析：由右手定则知，感应电流方向由南指向北，所以河北岸电势高，a正确，由eblv得e9103 v，c对。答案：ac2解析：从0到t1时间内，垂直于纸面向里的磁感应强度减小，磁通量减小，根据楞次定律可判断，导线框内产生顺时针方向的感应电流，故a项正确；由公式es，i，由于磁场均匀减小，为一恒定值，线框中产生的感应电流大小不变，故b、c项错误；磁感应强度b均匀变化，由公式fbilbc知：bc边受的安培力是变化的，故d项错误。答案：a3解析：线圈进入匀强磁场区域的过程中，磁通量发生变化，线圈中有感应电流，而且进入时的速度越大，感应电动势越大，感应电流越大，a对；整个线圈在匀强磁场中无论是匀速、加速还是减速运动，磁通量都不发生变化，线圈中没有感应电流产生，b、c错；线圈穿出匀强磁场区域的过程中，磁通量发生变化，线圈中有感应电流，感应电流大小与运动的速度有关，匀速运动感应电流不变，加速运动感应电流增大，d错。答案：a4解析：s断开前，灯泡a、b、c中的电流相同，均为i，l1中的电流i12i，l2中的电流i2i，当s断开后，电源被撤除，剩下灯泡与线圈形成新的闭合回路。灯泡b、c中的电流由i逐渐减小，两灯逐渐变暗。灯a里的电流先由i增至2i，然后逐渐减小，所以灯a先变亮后变暗。a、d两项正确。答案：ad5解析：当摆到竖直位置时，ab切割磁感线的瞬时感应电动势eb2a(v)bav。由闭合电路欧姆定律，uabbav，故选a。答案：a6解析：l是直流电阻为零、自感系数很大的线圈，当闭合开关s时，电流先从灯泡b所在支路流过，最后自感线圈把灯泡b短路，流过灯泡a的电流逐渐增大至稳定，流过灯泡b的电流最后减小到零，故a对。答案：a7解析：金属棒匀速运动，进入磁场前和经过磁场后感应电动势均为零，经过磁场过程中产生的感应电动势大小恒定，故a正确。答案：a8解析：本题考查法拉第电磁感应定律，意在考查考生对基本规律和基本概念的理解和应用能力。根据法拉第电磁感应定律e，设初始时刻磁感应强度为b0，线圈面积为s0，则第一种情况下的感应电动势为e1b0s0；则第二种情况下的感应电动势为e2b0s0，所以两种情况下线圈中的感应电动势相等，比值为1，故选项b正确。答案：b9解析：导体棒与磁场垂直，速度与磁场垂直且与棒长度方向垂直，由eblv，l得i，d正确。答案：d10解析：当回路运动到关于oo对称的位置时，穿过回路的两个相反方向的磁场面积相等，且磁感应强度大小均为b，穿过回路的磁通量为零，选项a正确；ab、cd两个边均切割磁感线产生感应电动势，由右手定则可判断出，两个边产生的感应电流的方向均为逆时针方向，所以回路中感应电动势大小为2blv0，选项b正确，选项c错误；根据左手定则可判断出回路中ab、cd两个边所受安培力的方向相同，选项d正确。答案：abd11解析：(1)由法拉第电磁感应定律得：enn()210()20.5 v0.4 v。(2)i0.4 a，pi2r0.16 w。(3)分析线圈受力可知，当细线松弛时有：f安nbt0imgibt02 t由图像知：bt010.5t0，解得：t02 s。答案：(1)0.4 v(2)0.16 w(3)2 s12解析：(1)导体棒先在无磁场区域做匀减速运动，有mgmavtv0atxv0tat2代入数据解得：t1 s，x0.5 m，导体棒没有进入磁场区域。导体棒在 1 s末已停止运动，以后一直保持静止，离左端位置为 x0.5 m。(2)前