【志鸿优化设计】（江苏专用）高考物理 第九章电磁感应第二节法拉第电磁感应定律 自感现象练习.doc

课时作业40法拉第电磁感应定律自感现象一、单项选择题（每题6分，共18分）1（2012山东青岛模拟）如图甲所示，水平面上的平行导轨mn、pq上放着两根导体棒ab、cd，两棒中间用绝缘丝线系住。开始时匀强磁场垂直于纸面向里，磁感应强度b随时间t的变化如图乙所示，i和ft分别表示流过导体棒中的电流和丝线的拉力（不计电流之间的相互作用力），则在t0时刻（）ai0，ft0bi0，ft0ci0，ft0 di0，ft02（2012南京模拟）如图所示，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3如图所示，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，在环的最高点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（）a bc dbav二、多项选择题（每题8分，共24分）4如图所示为新一代炊具电磁炉，无烟、无明火、无污染、不产生有害气体、高效节能等是电磁炉的优势所在。电磁炉是利用电流通过线圈产生磁场，当磁场的磁感线通过含铁质锅底部时，即会产生无数小涡流，使锅体本身自行高速发热，然后再加热锅内食物。下列相关说法中正确的是（）a锅体中的涡流是由恒定的磁场产生的b恒定磁场越强，电磁炉的加热效果越好c锅体中的涡流是由变化的磁场产生的d提高磁场变化的频率，可提高电磁炉的加热效果5如图所示的电路中，三个相同的灯泡a、b、c和电感l1、l2与直流电源连接，电感的电阻忽略不计。开关s从闭合状态突然断开时，下列判断正确的是（）aa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6如图所示，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三、非选择题（分值依次为18分、20分、20分）7如图所示，边长为a的正方形闭合线框abcd在匀强磁场中绕ab边匀速转动，磁感应强度为b，初始时刻线框所在平面与磁感线垂直，经过t时间后转过120角，求：（1）线框内感应电动势在t时间内的平均值；（2）转过120角时感应电动势的瞬时值。8金属杆mn和pq间距为l，mp间接有电阻r，磁场如图所示，磁感应强度为b。金属棒ab长为2l，由图示位置以a为轴，以角速度匀速转过90（顺时针）。求该过程中（其他电阻不计）：（1）r上的最大电功率；（2）通过r的电荷量。9如图所示，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：（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。参考答案 1c解析：t0时刻，磁场变化，磁通量变化，故i0；由于b0，故ab、cd所受安培力均为零，丝线的拉力为零。c项正确。2d解析：圆环中的磁通量增加，由楞次定律和安培定则可知，圆环中感应电流的方向为逆时针，则p板带负电；由法拉第电磁感应定律得esks，而l2r，sr2，所以e，电容器所带的电荷量qce，d正确。3a解析：摆到竖直位置时，ab棒产生的感应电动势eb2avbav，此时的等效电路图如图。则uabi，a正确。4cd5ad6abd解析：闭合回路关于oo对称，穿过回路的磁感线的净条数为零，选项a正确；由右手定则可知，cd、ab相当于电源，并且为串联关系，则回路中感应电流的方向为逆时针方向，感应电动势e2blv0，选项b正确而c错误；由左手定则可知，ab边、cd边受到安培力均向左，选项d正确。7答案：（1）（2）解析：（1）因为1ba2，2ba2，所以ba2，所以。（2）线框转过120这一时刻，cd边的线速度v，速度方向与磁场方向的夹角60，所以e瞬bavsin 。8答案：（1）（2）解析：（1）当金属棒转到an位置时，金属棒产生的感应电动势最大，eb2l2bl2，此时r有最大电功率，则pm。（2）金属棒由ab位置转到an位置的过程中，磁通量的变化量bsbl2lsin 60bl2。根据法拉第电磁感应定律得：，则平均电流通过r的电荷量qt。9答案：（1）8 m/s（2）3 w（3）2.5 m/s2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：ff0