（新课标）2017年高考物理大一轮复习 第9章 电磁感应 第2节 法拉第电磁感应定律 自感 涡流课时规范训练.doc

法拉第电磁感应定律 自感 涡流1(2016河北正定调研)(多选)粗细均匀的导线绕成匝数为n、半径为r的圆形闭合线圈线圈放在磁场中，磁场的磁感应强度随时间均匀增大，线圈中产生的电流为i，下列说法正确的是()a电流i与匝数n成正比b电流i与线圈半径r成正比c电流i与线圈面积s成正比d电流i与导线横截面积s0成正比解析：选bd.由题给条件可知感应电动势为enr2，电阻为r，电流i，联立以上各式得i，则可知b、d项正确，a、c项错误2如图所示，用两根相同的导线绕成匝数分别为n1和n2的圆形闭合线圈a和b，两线圈平面与匀强磁场垂直当磁感应强度随时间均匀变化时，两线圈中的感应电流之比iaib为()a.bc.d解析：选b.设线圈a半径为r，线圈b半径为r，则n12rn22r，两线圈a和b中的感应电动势之比为，由于电阻相等，感应电流之比iaib，b项正确3如图所示，正方形线框的左半侧处在磁感应强度为b的匀强磁场中，磁场方向与线框平面垂直，线框的对称轴mn恰与磁场边缘平齐若第1次将线框从磁场中以恒定速度v1向右匀速拉出，第2次以线速度v2让线框绕轴mn匀速转过90，为使两次操作过程中，线框产生的平均感应电动势相等，则()av1v22 bv1v22cv1v212 dv1v221解析：选a.第1次将线框从磁场中以恒定速度v1向右匀速拉出，线框中的感应电动势恒定，有1e1blv1.第2次以线速度v2让线框绕轴mn匀速转过90，所需时间t，线框中的磁通量变化量blbl2，产生的平均电动势2.由题意知12，可得v1v22，a正确4如图所示的电路，电源电动势为e，线圈l的电阻不计，以下判断正确的是()a闭合s，稳定后，电容器两端电压为eb闭合s，稳定后，电容器的a极板带正电c断开s的瞬间，电容器的a极板将带正电d断开s的瞬间，电容器的a极板将带负电解析：选c.由题意及自感现象规律可知，当开关s闭合且电路稳定后，电容器与线圈l并联，由于线圈的直流电阻不计，所以电容器两端电压为零，故a、b项错误；断开s的瞬间，由自感规律可知，线圈中要产生感应电动势，感应电动势引起的感应电流的方向与原电流的方向一致，因而电容器的a极板将带正电，故c项正确5.(2016湖南怀化三模)如图所示，几位同学在做“摇绳发电”实验：把条长导线的两端连在一个灵敏电流计的两个接线柱上，形成闭合回路两个同学迅速摇动ab这段“绳”假设图中情景发生在赤道，地磁场方向与地面平行，由南指向北图中摇“绳”同学是沿东西站立的，甲同学站在西边，手握导线的a点，乙同学站在东边，手握导线的b点则下列说法正确的是()a当“绳”摇到最高点时，“绳”中电流最大b当“绳”摇到最低点时，“绳”受到的安培力最大c当“绳”向下运动时，“绳”中电流从a流向bd在摇“绳”过程中，a点电势总是比b点电势高解析：选c.当“绳”摇到最高点和最低点时，绳转动的速度与地磁场方向平行，不切割磁感线，感应电流最小，绳受到的安培力也最小，a、b错误当“绳”向下运动时，地磁场向北，根据右手定则判断可知，“绳”中电流从a流向b，故c正确在摇“绳”过程中，当“绳”向下运动时，“绳”中电流从a流向b，a点相当于电源的负极，b点相当于电源的正极，则a点电势比b点电势低；当“绳”向上运动时，“绳”中电流从b流向a，b点相当于电源的负极，a点相当于电源的正极，则b点电势比a点电势低，故d错误6.光滑曲面与竖直平面的交线是抛物线，如右图所示，抛物线的方程是yx2，下半部处在一个水平方向的匀强磁场中，磁场的上边界是ya的直线(图中的虚线所示)，一个小金属块从抛物线上yb(ba)处以速度v沿抛物线下滑，假设抛物线足够长，金属块沿抛物线下滑后产生的焦耳热总量是()amgb bmv2cmg(ba) dmg(ba)mv2解析：选d.金属块在进出磁场过程中要产生感应电流，机械能要减少，上升的最大高度不断降低，最后刚好飞不出磁场，就往复运动永不停止，由能量守恒可得qemv2mg(ba)7.(2016梅州模拟)如右图所示为圆盘发电机的示意图，铜盘绕水平的铜轴c在垂直于盘面的匀强磁场中转动，铜片d与铜盘的边缘接触，铜盘、导线和电阻连接组成电路，则()a铜盘转动过程中电能转化为机械能bc处的电势比d处高c通过电阻r的电流方向由b指向ad产生的电动势大小与角速度无关解析：选c.铜盘在外力作用下切割磁感线，从而产生感应电动势，出现感应电流，因此铜盘在转动过程中将机械能转化为电能，a错误；根据右手定则可知，电流从d点流出，流向b点，因此电流方向为由b指向a，由于铜盘在切割磁感线，相当于电源，所以c处的电势比d处的低，b错误，c正确；根据法拉第电磁感应定律，有eblvbl2，所以产生的电动势大小与角速度有关，d错误8(多选)如图所示，直径为d的半圆形导线环构成一个闭合回路虚线右侧有磁感应强度大小为b的匀强磁场，方向垂直于环面环以速度v向右匀速进入磁场，直径mn始终与虚线平行关于环刚进入磁场到完全进入磁场的过程中，下列说法正确的是()a环刚进入磁场时m、n两端点间的电势差最大b环完全进入磁场时m、n两端间的电势差最大c平均感应电动势大小为bdvd平均感应电动势大小为bdv解析：选bd.环刚进入磁场时，环中的感应电动势最大，为embdv，m、n间的电势差uemirmnem，当环完全进入磁场时，m、n两端间的电势差为em，最大，选项a错误、b正确；根据法拉第电磁感应定律，平均感应电动势大小e，而b2，t，得bdv，选项d正确、c错误9(多选)如图所示的电路中，l是自感系数较大的线圈，其直流电阻为r0，两电表均为理想电表，其示数记为u、i.下列说法正确的是()as2断开，s1闭合后，电流表示数i逐渐增大至某一稳定值bs1、s2闭合至电路稳定后，断开s2瞬间，电势abc当两开关均闭合后，电路稳定时uir0d断开电路时，应先断开s2，再断开s1解析：选ad.接通s1前，两表的示数均为零s2断开，s1闭合后，由于线圈的自感作用，线圈中的电流从零开始逐渐增大至某一稳定值，即电流表示数i逐渐增大至某一稳定值，选项a正确；s1、s2闭合至电路稳定后，断开s2瞬间，线圈中的电流没有发生变化，不产生自感现象，电流是从b流向a，电势ba，选项b错误；当两开关均闭合后，电路稳定时uir0，选项c错误；若只断开s1，则线圈的自感作用使反向电流流经电压表，损坏电压表，选项d正确10(2014高考山东卷)(多选)如图，一端接有定值电阻的平行金属轨道固定在水平面内，通有恒定电流的长直绝缘导线垂直并紧靠轨道固定，导体棒与轨道垂直且接触良好在向右匀速通过m、n两区的过程中，导体棒所受安培力分别用fm、fn表示不计轨道电阻以下叙述正确的是()afm向右 bfn向左cfm逐渐增大 dfn逐渐减小解析：选bcd.根据楞次定律、法拉第电磁感应定律、闭合电路欧姆定律和安培力公式解决问题根据直线电流产生磁场的分布情况知，m区的磁场方向垂直纸面向外，n区的磁场方向垂直纸面向里，离导线越远，磁感应强度越小当导体棒匀速通过m、n两区时，感应电流的效果总是反抗引起感应电流的原因，故导体棒在m、n两区运动时，受到的安培力均向左，故选项a错误，选项b正确；导体棒在m区运动时，磁感应强度b变大，根据eblv，i及fbil可知，fm逐渐变大，故选项c正确；导体棒在n区运动时，磁感应强度b变小，根据eblv，i及fbil可知，fn逐渐变小，故选项d正确11.(2016济南模拟)在范围足够大，方向竖直向下的匀强磁场中，磁感应强度b0.2 t，有一水平放置的光滑框架，宽度l0.4 m，如右图所示，框架上放置一质量m0.05 kg、电阻r1 的金属杆cd，框架电阻不计若杆cd在水平外力f的作用下以恒定加速度a2 m/s2，由静止开始做匀变速运动，求：(1)在5 s内平均感应电动势是多少？(2)第5 s末回路中的电流i多大？(3)第5 s末作用在杆cd上的水平外力f多大？解析：(1)t5 s内金属杆的位移xat225 m5 s内的平均速度5 m/s故平均感应电动势bl0.4 v(2)第5 s末杆的速度vat10 m/s此时感应电动势eblv则回路中的电流为i0.8 a(3)杆cd匀加速运动，由牛顿第二定律得ff安ma杆cd所受安培力f安bil，即fbilma0.164 n答案：(1)0.4 v(2)0.8 a(3)0.164 n12(1)如图甲所示，两根足够长的平行导轨，间距l0.3 m，在导轨间有垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度b10.5 t一根直金属杆mn以v2 m/s的速度向右匀速运动，杆mn始终与导轨垂直且接触良好杆mn的电阻r11 ，导轨的电阻可忽略求杆mn中产生的感应电动势e1.(2)如图乙所示，一个匝数n100的圆形线圈，面积s10.4 m2，电阻r21 .在线圈中存在面积s20.3 m2垂直线圈平面(指向纸外)的匀强磁场区域，磁感应强度b2随时间t变化的关系如图丙所示求圆形线圈中产生的感应电动势e2.(3)有一个r2 的电阻，将其两端a、b分别与图甲中的导轨和图乙中的圆形线圈相连接，b端接地试判断以上两种情况中，哪种情况a端的电势较高？求这