江苏省2012届高三高考物理一轮复习精选精练跟踪练习第九章第2单元法拉第电磁感应定律互感、自感、涡

1、用心爱心专心1第九章 第2单元 法拉第电磁感应定律互感、自感、涡流一、单项选择题(本题共 5 小题，每小题 7 分，共 35 分)1.在图 1 所示的电路中，两个灵敏电流表G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； 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 ( )A. G 表指针向左摆，G2表指针向右摆B. G 表指针向右摆，G2表指针向左摆C. G、G2表的指针都向左摆D. G、G 表的指针都向右摆2如图 2 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

2、，磁场垂 直于环面向里，磁感应强度以B=Bo+Kt(K0)随时间变化，t= 0时，P、Q两板电势相等两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KL2C4nD.带负电，电荷量是KL2C4n3.如图 3 甲所示，一个电阻为R面积为S的矩形导线框abed，水平放置在匀强磁场中，磁场的磁感应强度为B,方向与ad边垂直并与线框平面成45角，O O分别是ab边和cd边的中点.现将线框右半边ObcO绕OO逆时针旋转 90到图 7 乙所示位置.在这一过程中，导线中通过的电荷量是(用心爱心专心22BS2BSBSB.-RC.R D -04如图 4 所示，

3、 两根相距为I的平行直导轨ab、cd,b、d间连有一固定电阻R导轨电阻 可忽略不计.MN为放在ab和cd上的一导体杆，与ab垂直，其电阻也为R整个装置处于 匀强磁场中，磁感应强度的大小为B,方向垂直于导轨所在平面（指向图中纸面内）.现对杆MN施力使它沿导轨方向以速度v做匀速运动.令U表示MN两端电压的大小，则（ ）强度均匀减小（假设不会减至零），同时施加一个水平外力F使金属棒ab保持静止，则F（）A.方向向右，且为恒力B .方向向右，且为变力C.方向向左，且为变力D .方向向左，且为恒力二、多项选择题（本题共 4 小题，每小题 7 分，共 28 分.每小题有多个选项符合题意，全部选对的得 7

4、分，选对但不全的得 3 分，错选或不答的得 0 分）6.某闭合回路的磁通量 随时间t变化的图象分别如图 6 所示，关于回路中产生的感应电动势，下列判断正确的是（）A. 图甲回路中，感应电动势不断增大B. 图乙回路中，感应电动势恒定不变C. 图丙回路中，0tl时间内的感应电动势小于tlt2时间内的感应电动势D. 图丁回路中，感应电动势先变小，再变大A.1U=尹lv，流过固定电阻R的感应电流由b到dB.1U=尹lv，流过固定电阻R的感应电流由d到bC.U=Blv，流过固定电阻R的感应电流由b到dD.U=Blv，流过固定电阻R的感应电流由d到b5.如图5 所示，金属棒ab置于水平放置的光滑框架cde

5、f上，棒与框架接触良好，匀强磁场垂直于ab棒斜向下 .从某时刻开始磁感应用心爱心专心37.如图 7 所示，一导线弯成半径为a的半圆形闭合回路.虚线MN右侧有磁感应强度为B的用心爱心专心4匀强磁场，方向垂直于回路所在的平面回路以速度V向右匀速进入磁场，直径CD始终与MN垂直.从D点到达边界开始到C点进入磁场为止，下列结论正确的是 （ ）A.感应电流方向不变B. CD段直导线始终不受安培力C.感应电动势最大值E产Bav1D.感应电动势平均值E=-nBav48.如图 8 所示，垂直纸面的正方形匀强磁场区域内，有一位于纸面且电阻均匀的正方形导体框abed，现将导体框分别朝两个方向以v、3v速度匀速拉出

6、磁场，则导体框从两个方向移出磁场的两过程中（）A.导体框中产生的感应电流方向相同B.导体框中产生的焦耳热相同C.导体框ad边两端电势差相同D.通过导体框截面的电荷量相同9.如图 9 所示是法拉第做成的世界上第一台发电机模型的原理图.将铜盘放在磁场中， 让磁感线垂直穿过铜盘；图中a、b导线与铜盘的中轴线处在同一竖直平面内；转动铜盘，就 可以使闭合电路获得电流.若图中铜盘半径为L,匀强磁场的磁感应强度为B,回路总电 阻为R,从上 往下看逆时针匀速转动 铜盘 的角速 度为3.则下列 说法正 确的是A.回路中有大小和方向周期性变化的电流C.回路中电流方向不变，且从b导线流进灯泡，再从a导线流向旋转的铜

7、盘D.若将匀强磁场改为仍然垂直穿过铜盘的按正弦规律变化的磁场，B.回路中电流大小恒定，且等于BL22R不转动铜盘，灯泡中用心爱心专心5也会有电流流过三、计算题（本题共 3 小题，共 37 分.解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算 步骤.只写出最后答案的不能得分.有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位）10.（11 分）如图 10 甲所示，一正方形金属线框位于有界匀强磁场区域内，线框的右边紧贴用心爱心专心6着边界.t= 0 时刻对线框施加一水平向右的外力F,让线框从静止开始做匀加速直线运动，经过时间to穿出磁场.图 10 乙所示为外力F随时间t变化的图象.若线框质量为m电阻R及图

8、象中的Fo、to均为已知量，则根据上述条件，请你推出：图10(1)磁感应强度B的表达式；(2) 线框左边刚离开磁场前瞬间的感应电动势E的表达式.11.(12 分)如图 11 甲所示，竖直向下的匀强磁场垂直于光滑的桌面，图甲中的虚线为磁场的边界线，边界线右侧的磁场区域足够大；质量为m电阻为R的矩形金属线圈abed平放在桌面上，线圈的长和宽分别为I和 21，线圈的一半在磁场内，一半在磁场外；t= 0时刻磁感应强度从B0开始均匀减小，线圈中产生感应电流， 在磁场力作用下线圈的vt图象如图 11 乙所示，图乙中的斜向虚线为t= 0 时刻速度图线的切线，数据由图中给出.求：(1)t= 0 时刻金属线圈的

9、加速度;(2)磁感应强度的变化率X用心爱心专心712. (14 分)如图 12 所示，匀强磁场的磁感应强度方向垂直于纸面向里，大小随时间的变化率=k,k为负的常量.用电阻率t为p、横截面积为S的硬导线做成一边长为I的方框，将方框固定于纸面内，其右半部位于磁场区域中.求：(1) 导线中感应电流的大小；(2) 磁场对方框作用力的大小随时间的变化率.x xX X用心爱心专心8第九章 第 2 单元 法拉第电磁感应定律互感、自感、涡流【参考答案与详细解析】、单项选择题（本题共 5 小题，每小题 7 分，共 35 分）1 解析：电路接通后线圈中电流方向向右，当电路断开时，线圈中电流减小，产生与原方向相同的

10、自感电动势，与G2和电阻组成闭合回路，所以方向向左，即 G 指针向右摆，G2指针向左摆.B 项正确.答案：B答案：A4 .解析：导体杆向右匀速运动产生的感应电动势为Blv,R和导体杆形成一串联电路，Blv1由分压原理得U-R= ?BIV，由右手定则可判断出感应电流方向由NRMRd,所以 A选项正确.答案：A5.解析：根据楞次定律，B减小时，磁通量 减小，为阻碍 减小，ab产生向右运动的趋势，故外力F方向向左.再根据电磁感应定律，E= =BSB均匀减小，故 B不ttt变，E不变，I不变.F安=BIL均匀减小，故F为变力.C 项正确.答案：C二、多项选择题（本题共 4 小题，每小题 7 分，共 2

11、8 分.每小题有多个选项符合题意，全部G 中电流方向向右，G 中电流2.解析:磁感应强度以 B=B0+Kt（K0）随时间变化,由法拉第电磁感应定律=KS而，经时间t电容器P板所带电荷量4nQ= EC=芳；由楞次定律知电容器P板带负电，故D选项正确.答案：D3 .解析:甲图中，磁通量 I22BS乙图中穿过线圈的磁通量等于零，根据公式q=KA 正确.用心爱心专心9选对的得 7 分，选对但不全的得 3 分，错选或不答的得0 分)6.解析：由=丸知，一t图象的斜率的绝对值表示电动势E的大小,答案：BD7.解析：导体切割磁感线产生电动势，由右手定则可知，感应电流方向不变.一 E=?=B -2at=v由得

12、一 =4nBav,D 正确.答案：ACD&解析：由右手定则可得两种情况下导体框中产生的感应电流方向相同, 量Q=I2Rt= (BRv)2RxL= 学，导体框产生的焦耳热与运动速度有关,Rv R=it=BRvxL=BL，电荷量与速度无关，电荷量相同，D项正确；以速度R v R以速度 3v拉出时，Ud=1BL-3v, C 项错误.答案：AD9 .解析：把铜盘看做若干条由中心指向边缘的铜棒组合而成，当铜盘转动时，每根铜棒 都在切割磁感线，相当于电源，由右手定则知，中心为电源正极，盘边缘为负极，若干个相 同的电源并联对外供电，电流方向由b经灯泡再从a流回铜盘，方向不变，C 对，A 错.回路2中

13、感应电动势为E=Bl V= 1-BWI2,所以电流I=R=, B 对.当铜盘不动，磁场按正弦规律变化时，铜盘中形成涡流，但没有电流通过灯泡，D 错.答案：BC三、计算题(本题共 3 小题，共 37 分.解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算 步骤.只写出最后答案的不能得分.有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位)10.解析：(1)线框运动的加速度：a=Fm线框边长：12l=尹0图甲中斜率为 0,图乙中斜率不变，图丁中斜率先变小后变大，故B D 正确.A 正确.感应电动势的最大值即切割磁感线等效长度最大时的电动势，故En=Bav,C 正确.A 项正确；热B 项错误；电荷量Qv拉出时，Ud=iBLv,用心爱心专心10线框离开磁场前瞬间速度:v=ato由牛顿第二定律知:BVv3Fo-=ma解式得,(2)线框离开磁场前瞬间感应电动势:E=BlvAv Voa=AT = f?(2)t= 0 时刻E= s= |2AtAt回路中电流I=ER此时安培力F=Boll由牛顿第二定律得F=ma联立上述各式得半骋.At Bol 11“宀VomvR答案：石BT112 解析：(1)导线框的感应电动势为-E=-At=2