高考物理 92法拉第电磁感应定律、自感、涡流领航规范训练.doc

2014届高考物理领航规范训练：9-2法拉第电磁感应定律、自感、涡流1关于感应电动势，下列说法中正确的是()a线圈中的磁通量越大，产生的感应电动势一定越大b线圈放在磁感应强度越大的地方，产生的感应电动势一定越大c线圈中产生的感应电动势为2 v，则穿过线圈的磁通量的变化率一定为2 wb/sd线圈中产生的感应电动势为2 v，则线圈电源的“”极比“”极电势低2 v解析：由en可知，感应电动势e与磁通量的变化率成正比，与磁通量、磁感应强度b等无关，故选项a、b均错误；由于不知道线圈的匝数n，虽知道e的大小为2 v，但无法确定的大小，故选项c错误；感应电动势的方向为电源内部感应电流的方向，电源内部感应电流从“”极流向“”极，故选项d正确答案：d2(2012安徽六校联考)图中ad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的下列论述正确的是()a图a中回路产生的感应电动势恒定不变b图b中回路产生的感应电动势一直在变大c图c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d中回路产生的感应电动势先变小再变大解析：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a中不产生感应电动势，图b中产生恒定的感应电动势，图c中0t1时间内的感应电动势大于t1t2时间内的感应电动势，图d中感应电动势先变小再变大答案：d3如图中半径为r的金属圆盘在垂直于盘面的匀强磁场b中，绕o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，ib由d到c，ic由c到d，i d由d到c，i解析：金属圆盘在匀强磁场中匀速转动，可以等效为无数根长为r的导体棒绕o点做匀速圆周运动，其产生的感应电动势大小为e，由右手定则可知其方向由外指向圆心，故通过电阻r的电流i，方向由d到c，故选d项答案：d4如图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()a感应电流一直沿顺时针方向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：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正确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的最大值为2r，感应电动势最大值为e2brv，c错误；穿过线圈某个横截面的电荷量为q，d错误答案：ab5(2013南京模拟)如右图所示，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，电荷量是解析：由bb0kt(k0)知，磁场增强，由楞次定律判断知，q板带正电，p板带负电，故a、c错；由k，s2，则es，qcuce，故c错、d对答案：d6(2013南京模拟)在如图所示的电路中，两个灵敏电流表g1和g2的零点都在刻度盘中央，当电流从“”接线柱流入时，指针向右摆，当电流从“”接线柱流入时，指针向左摆在电路接通后再断开的瞬间，下列说法中符合实际情况的是()ag1表指针向左摆，g2表指针向右摆bg1表指针向右摆，g2表指针向左摆cg1、g2表的指针都向左摆dg1、g2表的指针都向右摆解析：断开电键后，电感线圈中的电流逐渐减小，但方向不变，g1中的电流方向不变，g2中的电流方向向左，故b正确答案：b7如图a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b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()a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：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，从逐渐变为零由以上分析可知，选项c正确答案：c8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解析：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项正确答案：abd9(2012高考新课标全国卷)如图，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：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正确答案：c10有一面积为s100 cm2的金属环如图甲所示，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(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q c0.01 c.答案：(1)见解析(2)0.01 c11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长春调研)如图甲所示，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的大小随时间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：(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线框的边长lv0tat2 m3 mt0时刻线框中的感应电流