高考物理一轮复习 第十章 电磁感应 第2节 法拉第电磁感应定律、自感和涡流练习 新人教版

1、第十章 第二节 法拉第电磁感应定律、自感和涡流a级基础练1(08787028)(2018·江西新余四中第二次模拟)某同学为了验证断电自感现象，找来带铁芯的线圈l、小灯泡a、开关s和电池组e，用导线将它们连接成如图所示的电路检查电路后，闭合开关s，小灯泡发光；再断开开关s，小灯泡仅有不显著的延时熄灭现象虽经多次重复，仍未见老师演示时出现的小灯泡闪亮现象，可能的原因是() a电源的内阻偏大b线圈电阻偏大c小灯泡电阻偏大d线圈的自感系数较大 解析：b灯泡能否发生闪亮，取决于通过灯泡的电流有没有增大，与电源的内阻无关，故a错误线圈电阻偏大，稳定时流过灯泡的电流大于流过线圈的电流，断开开关时，

2、根据楞次定律，流过灯泡的电流从线圈原来的电流逐渐减小，灯泡不发生闪亮现象，故b正确小灯泡电阻偏大，稳定时流过灯泡的电流小于流过线圈的电流，断开开关时，根据楞次定律，流过灯泡的电流从线圈原来的电流逐渐减小，灯泡将发生闪亮现象，故c错误线圈的自感系数较大，产生的自感电动势较大，但不能改变稳定时灯泡和线圈中电流的大小，故d错误2(08787029)(2018·广东百校联考)光滑金属导轨宽l0.5 m，电阻不计，均匀变化的磁场充满整个轨道平面，如图甲所示，磁场的磁感应强度随时间变化的情况如图乙所示金属棒ab的电阻为2 ，垂直固定在导轨上静止不动，且与导轨左端距离l0.2 m，则()a1 s末

3、回路中的电动势为0.1 vb1 s末回路中的电流为1 ac2 s末回路产生的电热为0.02 jd2 s末，ab所受安培力大小为0.10 n解析：a由图知，1 t/s，由法拉第电磁感应定律得：感应电动势为esll0.5×0.2×1 v0.1 v，故a正确；回路中感应电流为i a0.05 a，故b错误；2 s内回路产生的电热为qi2rt0.052×2×2 j0.01 j，故c错误；2 s末，b2 t，ab所受的安培力为fbil2×0.05×0.5 n0.05 n，故d错误3(08787030)(2018·山东滨州一模)如图甲所示

4、线圈的匝数n100 匝，横截面积s50 cm2，线圈总电阻r10 ，沿轴向有匀强磁场，设图示磁场方向为正，磁场的磁感应强度随时间做如图乙所示变化，则在开始的0.1 s内，下列说法正确的是()a磁通量的变化量为0.25 wbb磁通量的变化率为2.5×102wb/sca、b间电压为0d在a、b间接一个理想电流表时，电流表的示数为0.50 a解析：b磁通量的变化量b·s0.5×50×104wb2.5×103wb，a错误；磁通量的变化率为wb/s2.5×102wb/s，b正确；感应电动势en2.5 v，a、b间的电压等于电源的电动势，c错误；

5、在a、b间接一个理想电流表时，电流表的示数为i a0.25 a，d错误4(08787031)(2018·山东德州期末)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，磁场方向垂直于环面向里，磁感应强度以bb0kt(k>0)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，电容器的p极板() 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：d磁感应强度均匀增加，回路中产生的感应电动势的方向为逆时针方向，q板带正电，p板带负电，a错误；e·sk·r2，l2

6、r，r，解得e.电容器上的电荷量qce，b、c错误，d正确5(08787032)(2018·陕西汉中期末)如图所示，s和p是半径为a的环形导线的两端点，op间电阻为r，其余电阻不计，匀强磁场的磁感应强度为b，方向垂直环面，金属棒oq与环形导线接触，以角速度绕o点无摩擦匀速转动时，则() a电阻r两端的电压为b电阻r消耗的功率为c金属棒受的安培力为d外力对oq做功的功率为解析：aoq产生的电动势eba，因为只有op间有电阻，所以电阻r两端的电压为，a正确；电阻r消耗的功率为p，b错误；电路中电流i，金属棒受的安培力fbia，c错误；外力对oq做功的功率为pp，d错误6(08787033

7、)(多选)(2018·江苏南京、盐城一模)如图所示，铁芯上有两个线圈a和b，线圈a跟电源相连，led(发光二极管，具有单向导电性)m和n并联后接线圈b两端图中所有元件均正常，则() as闭合瞬间，a中有感应电动势bs断开瞬间，a中有感应电动势cs闭合瞬间，m亮一下，n不亮ds断开瞬间，m和n二者均不亮解析：abcs闭合和断开的瞬间，a中会产生自感电动势，a、b正确；s闭合的瞬间，根据楞次定律，b中会产生感应电流，从下向上通过二极管，由于二极管的单向导电性，所以m亮一下，n不亮，c正确；同理s断开的瞬间，n亮一下，m不亮，d错误7(08787034)(多选)(2018·浙江宁

8、波期末)一个称为“千人震”的趣味物理小实验，实验是用两节电动势为1.5 v的新干电池、一个日光灯镇流器(自感线圈)、开关和几根导线连成如图所示的电路几位做实验的同学手拉手连成一排，首、尾两位同学分别握住导线的a、b端，在开关闭合或断开时就会使连成一排的同学都有触电感觉，则 () a人有触电感觉是在开关闭合的瞬间b人有触电感觉是在开关断开的瞬间c该实验现象的发生是因为自感线圈会产生很高的自感电动势d若增加拉手的人数，触电的感觉会变得不明显解析：bcd人有触电的感觉是在开关断开的瞬间产生瞬时高压，a错误，b、c正确；若增加拉手的人数，电阻将增大，感应电流会减小，d正确8(08787035)(多选)

9、(2018·河南八市重点高中12月联考)如图所示，导体杆op在作用于op中点且垂直于op的力作用下，绕o轴沿半径为r的光滑的半圆形框架在匀强磁场中以一定的角速度转动，磁场的磁感应强度为b，方向垂直于框架平面，ao间接有电阻r，杆和框架电阻不计，回路中的总电功率为p，则() a外力的大小为brb外力的大小为brc导体杆旋转的角速度为d导体杆旋转的角速度为解析：ac由题意知，导体杆切割磁感线产生的电动势为e，设p点的线速度大小为v，则由于导体杆旋转切割磁感线产生感应电动势ebrv，根据pf·v及，求得fbr，因此a、c项正确b级能力练9(08787036)(多选)(2018&#

10、183;贵州黔南州三校联考)如图所示，竖直光滑导轨上端接入一定值电阻r，c1和c2是半径都为a的两圆形磁场区域，其区域内的磁场方向都垂直于导轨平面向外，区域c1中磁场的磁感应强度随时间按b1bkt(k>0)变化，c2中磁场的磁感应强度恒为b2，一质量为m、电阻为r、长度为l的金属杆ab穿过区域c2的圆心垂直地跨放在两导轨上，且与导轨接触良好，并恰能保持静止则() a通过金属杆的电流大小为b通过金属杆的电流方向为从b到ac定值电阻的阻值为rrd整个电路中产生的热功率p解析：bcdab杆平衡，mgb2i·2a，解得i，a错误；安培力向上，根据左手定则可知，ab中感应电流的方向为从b

11、到a，b正确；根据法拉第电磁感应定律可知：感应电动势的大小e·a2ka2，由i解得rr，c正确；整个电路产生的热功率pei，d正确10(08787037)(2017·江苏单科)如图所示，两条相距d的平行金属导轨位于同一水平面内，其右端接一阻值为r的电阻质量为m的金属杆静置在导轨上，其左侧的矩形匀强磁场区域mnpq的磁感应强度大小为b、方向竖直向下当该磁场区域以速度v0匀速地向右扫过金属杆后，金属杆的速度变为v.导轨和金属杆的电阻不计，导轨光滑且足够长，杆在运动过程中始终与导轨垂直且两端与导轨保持良好接触求：(1)mn刚扫过金属杆时，杆中感应电流的大小i；(2)mn刚扫过金属

12、杆时，杆的加速度大小a；(3)pq刚要离开金属杆时，感应电流的功率p.解析：(1)感应电动势ebdv0，感应电流i解得i.(2)安培力fbid，牛顿第二定律fma解得a.(3)金属杆切割磁感线的速度vv0v，则感应电动势ebd(v0v)，电功率p，解得p.答案：(1)(2)(3)11(08787038)如图所示，两根竖直固定的足够长的金属导轨ab和cd相距l0.2 m，另外两根水平金属杆mn和pq的质量均为m1×102 kg，可沿导轨无摩擦地滑动，mn杆和pq杆的电阻均为r0.2 (竖直金属导轨电阻不计)，pq杆放置在水平绝缘平台上，整个装置处于垂直导轨平面向里的磁场中，g取10 m

13、/s2. (1)若将pq杆固定，让mn杆在竖直向上的恒定拉力f0.18 n的作用下由静止开始向上运动，磁感应强度b01.0 t，杆mn的最大速度为多少？(2)若将mn杆固定，mn和pq的间距为d0.4 m，现使磁感应强度从零开始以0.5 t/s的变化率均匀地增大，经过多长时间，杆pq对地面的压力为零？解析：(1)mn杆切割磁感线产生的感应电动势为：e1b0lv由闭合电路欧姆定律得：i1mn杆所受安培力大小为：f安b0i1l对mn杆应用牛顿第二定律得：fmgf安ma当mn杆速度最大时，mn杆的加速度为零，联立得mn杆的最大速度为：vm m/s0.8 m/s(2)感生电动势为：e2由闭合电路欧姆定

14、律得：i2t时刻的磁感应强度为：btpq杆受力平衡：mgbi2l联立得时间t为：t s10 s.答案：(1)0.8 m/s(2)10 s12(08787039)如图甲所示，两根足够长的直金属导轨mn、pq平行放置在倾角为的绝缘斜面上，两导轨间距为l，m、p两点间接有阻值为r的电阻一根质量为m的均匀直金属杆ab放在两导轨上，并与导轨垂直整套装置处于磁感应强度为b的匀强磁场中，磁场方向垂直斜面向下，导轨和金属杆的电阻可忽略，让ab杆沿导轨由静止开始下滑，导轨和金属杆接触良好，不计它们之间的摩擦(1)由b向a方向看到的装置如图乙所示，请在此图中画出ab杆下滑过程中某时刻的受力示意图(2)在加速下滑过程中，当ab杆的速度大小为v时，求此时ab杆中的电流及加速度的大小(3)求在下滑过程中，ab杆可以达到的最大速度解析：(1)如图所示，ab杆受：重力mg，竖直向下；支持力fn，垂直斜面向上；安培力f，沿斜面向上(2)当ab杆速度为