高中【物理】法拉第电磁感应定律、自感和涡流

1、第 7-8 课时第 27 讲法拉第电磁感应定律、自感和涡流时间 / 40 分钟基础达标1. 随着科技的不断发展 , 无线充电已经进入人们的视线. 小到手表、手机 , 大到电脑、电动汽车 , 都已经实现了无线充电从理论研发到实际应用的转化. 如图 k27- 1所示为某品牌的无线充电手机利用电磁感应方式充电的原理图. 关于无线充电 ,下列说法中正确的是() a. 无线充电时手机接收线圈部分的工作原理是电流的磁效应b. 只有将充电底座接到直流电源上才能对手机进行充电c. 接收线圈中交变电流的频率与发射线圈中交变电流的频率相同d. 只要有无线充电底座 , 所有手机都可以进行无线充电2. 金属探测器已经

2、广泛应用于安检场所. 关于金属探测器 , 下列说法正确的是() a. 金属探测器可用于食品生产, 防止细小的沙石颗粒混入食品中b. 金属探测器探测地雷时 , 探测器的线圈中产生涡流c. 金属探测器探测金属时 , 被测金属中感应出涡流d. 探测过程中金属探测器与被测物体相对静止或相对运动探测效果相同3. 如图 k27-3 所示, 李辉用多用电表的欧姆挡测量一个变压器线圈的电阻, 以判断它是否断路 . 刘伟为了使李辉操作方便 , 用两手分别握住线圈裸露的两端让李辉测量.测量时表针摆过了一定角度, 李辉由此确认线圈没有断路.正当李辉把多用电表的表笔与被测线圈脱离时, 刘伟突然惊叫起来 , 觉得有电击

3、感 . 下列说法正确的是() a. 刘伟被电击时变压器线圈中的电流瞬间变大b. 刘伟有电击感是因为两手之间瞬间有高电压c. 刘伟受到电击的同时多用电表也可能被烧坏d. 实验过程中若李辉两手分别握住红、黑表笔的金属杆, 他也会受到电击4. 如图 k27-4 所示, 虚线 mn表示甲、 乙、 丙三个相同正方形金属框的一条对称轴,金属框内均匀分布有界匀强磁场, 磁感应强度随时间变化规律都满足b=kt, 金属框按照图示方式处于磁场中, 测得金属框甲、乙、丙中的感应电流分别为i甲、i乙、i丙, 则下列判断正确的是() a.i乙=2i甲, i丙=2i甲b.i乙=2i甲, i丙=0 c.i乙=0, i丙=0

4、 d.i乙=i甲, i丙=i甲5. (多选) 2018南宁三校联考 如图 k27- 5 所示, 线圈匝数为 n, 横截面积为 s,电阻为 r, 处于一个均匀增强的磁场中, 磁感应强度随时间的变化率为k, 磁场方向水平向右且与线圈平面垂直, 电容器的电容为 c, 定值电阻的阻值为r. 下列说法正确的是 () a. 电容器下极板带正电 b. 电容器上极板带正电c. 电容器所带电荷量为?2 d. 电容器所带电荷量为nskc技能提升6. (多选) 用导线绕成一圆环 , 环内有一用同种导线折成的内接正方形线框, 圆环与线框绝缘 , 如图 k27- 6 所示. 把它们放在磁感应强度为b 的匀强磁场中 ,

5、磁场方向垂直于圆环和线框所在平面(纸面) 向里.当磁感应强度均匀减弱时 () a. 圆环和线框中的电流方向都为顺时针方向b. 圆环和线框中的电流方向都为逆时针方向c. 圆环和线框中的电流大小之比为 21 d. 圆环和线框中的电流大小之比为21 7. (多选) 有一半径为 a且右端开小口的导体圆环和一长为2a的导体直杆 , 它们单位长度电阻均为 r0. 圆环水平固定放置 , 整个内部区域分布着竖直向下的匀强磁场, 磁感应强度为 b. 杆在圆环上以速度 v 平行于直径 cd向右做匀速直线运动 , 杆始终有两点与圆环良好接触, 如图 k27- 7所示. 从圆环中心 do 开始, 杆的位置由 确定,

6、则() a.=0 时, 杆产生的感应电动势为2bavb.=3时, 杆产生的感应电动势为 3bavc.=0时, 杆受的安培力大小为2?2?(+2)?0d.=3时, 杆受的安培力大小为3?2?(5 +3)?08. (多选) 如图 k27- 8 所示的电路中 , 自感线圈 l 的自感系数很大 , 电阻可忽略 ,d为理想二极管 ,l1、l2为两个小灯泡 . 下列说法正确的是() a.当 s闭合时 ,l1立即变亮 ,l2逐渐变亮b.当 s闭合时 ,l1一直不亮 ,l2逐渐变亮c.当 s由闭合断开时 ,l2立即熄灭d.当 s由闭合断开时 ,l1突然变亮 , 然后逐渐变暗至熄灭挑战自我9. (多选) 由粗细

7、相同、同种材料制成的a、b两线圈分别按图 k27- 9 甲、乙两种方式放入匀强磁场中 , 甲、乙两图中的磁场方向均垂直于线圈平面, a、b线圈的匝数之比为 21, 半径之比为 23, 当两图中的磁场都随时间均匀变化时() a. 甲图中 , a、b两线圈中电动势之比为23 b. 甲图中 , a、b两线圈中电流之比为32 c. 乙图中 , a、b两线圈中电动势之比为89 d. 乙图中 , a、b两线圈中电流之比为23 10. 2018湖北黄冈调研 如图 k27- 10甲所示 , 一个电阻为 r 、匝数为 n 的圆形金属线圈与阻值为2r的电阻 r1连接成闭合回路 . 线圈的半径为 r1, 在线圈中半

8、径为 r2的圆形区域内存在垂直于线圈平面向里的匀强磁场, 磁感应强度 b随时间 t变化的关系图线如图乙所示. 图线的横、纵轴截距分别为t0和 b0, 导线的电阻不计.在 0 至t1时间内 , 求: (1) 通过电阻 r1的电流大小和方向 ; (2) 通过电阻 r1的电荷量 q 和产生的热量 q.11. 如图 k27- 11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