2018届高考物理一轮总复习专题10电磁感应第2讲法拉第电磁感应定律自感涡流课后提能演练

法拉第电磁感觉定律、自感、涡流一、选择题：在每题给出的四个选项中，第1～6题只有一项切合题目要求，第7～9题有多项切合题目要求．1．穿过闭合回路的磁通量Φ随时间t变化的图象分别如图①～④所示，以下对于回路中产生的感觉电动势的阐述，正确的选项是( )A．图①中，回路产生的感觉电动势恒定不变B．图②中，回路产生的感觉电动势向来在变大C．图③中，回路在0～t1时间内产生的感觉电动势小于在t1～t2时间内产生的感觉电动势D．图④中，回路产生的感觉电动势先变小再变大【答案】DΦΦ【分析】在图①中，t＝0，感觉电动势为零，应选项A错；在图②中，t为必定值，故感觉电动势不变，选项B错；在图③中，0～t1内的ΔΦ比t1～t2内的Φ大，tt选项C错；在图④中，图线上各点切线斜率的绝对值先变小后变大，应选项D对．2．粗细均匀的电阻丝围成如下图的线框，置于正方形有界匀强磁场中，磁感觉强度为，方向垂直于线框平面，图中＝bc＝2＝2＝2ef＝2＝2.现使线框以相同大小BabcddefaL的速度v匀速沿四个不一样方向平动进入磁场，而且速度方向一直与线框先进入磁场的那条边垂直，则在经过如下图地点时，以下说法中正确的选项是()A．ab两点间的电势差图①中最大B．ab两点间的电势差图②中最大C．回路电流图③中最大D．回路电流图④中最小【答案】A2BLv【分析】由题图可知，图①，②，④中产生的电流均为I＝R，图③中产生的感觉电流为3＝BLv1.设段电阻为，图①中两点间的电势差＝3，图②中两点间I＝2IabrabIrabRUIr的电势差U＝Ir，图③中ab两点间的电势差U＝2，图④中ab两点间的电势差U＝Ir，所以ab两点间的电势差图①中最大，选项A正确，B错误．回路电流图③中最小，其余回路电流相等，选项C、D错误．3．如图甲所示，电路的左边是一个电容为C的电容器，电路的右边是一个环形导体，环形导体所围的面积为S.在环形导体中有一垂直纸面向里的匀强磁场，磁感觉强度的大小随时间变化的规律如图乙所示．则在0～t0时间内，电容器( )甲乙CSB2－B1A．上极板带正电，所带电荷量为t0CB2－B1B．上极板带正电，所带电荷量为t0CSB2－B1C．上极板带负电，所带电荷量为t0CB2－B1D．上极板带负电，所带电荷量为【答案】A

t0B2－1【分析】由题图乙可知t＝t0，B增大，依据楞次定律知，感觉电流沿逆时针方向，故电容器上极板带正电，＝SBSB2－B1＝CSB2－B1n＝，＝，A项正确．Ett0QCEt04．如下图的电路中，电源的电动势为，内阻为r，电感L的电阻不计，电阻R的阻E值大于灯泡D的阻值．在t＝0时刻闭合开关S.经过一段时间后，在t＝t1时刻断开S.以下表示A、B两点间电压UAB随时间t变化的图象中，正确的选项是()【答案】B【分析】S闭合时，因为电感L有感抗，经过一段时间电流稳准时L电阻不计，可见电2R外路的外电阻是从大变小的过程．由U外＝R外＋rE可知U外也是从大变小的过程，因此A、C错误．t1时刻断开S，因为自感在，，D组成的回路中，电流从B向，中间流过，因此LRADt1时刻UAB反向，B项正确．5．一矩形线框置于匀强磁场中，线框平面与磁场方向垂直．先保持线框的面积不变，将磁感觉强度在1s时间内均匀地增大到本来的2倍．接着保持增大后的磁感觉强度不变，在1s时间内，再将线框的面积均匀地减小到本来的一半．先后两个过程中，线框中感觉电动势的比值为( )A．1B．12C．2D．4【答案】B【分析】设原磁感觉强度是B，线框面积是S.第1s内ΔΦ1＝2BS－BS＝BS，第2sSΦ内Φ2＝2B·S－2B·2＝BS.因为E＝nt，因此两次电动势大小相等，B项正确．6．如图甲所示，圆滑导轨水平搁置在斜向下且与水平方向夹角为60°的匀强磁场中，匀强磁场的磁感觉强度B随时间t的变化规律如图乙所示(规定斜向上为B的正方向)，导体棒ab垂直导轨搁置且与导轨接触优秀，除导体棒电阻R的阻值外，其余电阻不计，导体棒ab在水平外力作用下一直处于静止状态．规定a→b的方向为电流的正方向，水平向右的方向为外力的正方向，则在0～t1时间内，能正确反应流过导体棒ab的电流I和导体棒ab所受水平外力F随时间t变化的图象是( )甲乙【答案】D【分析】由楞次定律可判断回路中的电流方向一直为a→b，由法拉第电磁感觉定律可判断回路中的电流大小恒定，故A、B两项错；由F安＝BIL可得F安随B的变化而变化，在0～t0时间内，F安方向水平向右，故外力F与F安等值反向，方向水平向左为负值；在t0～t1时间内，F安方向改变，故外力F方向也改变成正当，综上所述，D项正确．7．如下图是圆盘发电机的表示图．铜盘安装在水平的铜轴上，它的边沿正幸亏两磁极之间，两块铜片C，D分别与转动轴和铜盘的边沿接触．若铜盘半径为L，匀强磁场的磁3感觉强度为B，回路的总电阻为R，从左往右看，铜盘以角速度ω沿顺时针方向匀速转动．则( )A．因为穿过铜盘的磁通量不变，故回路中无感觉电流BL2ωB．回路中感觉电流大小不变，为2RC．回路中感觉电流方向不变，为C→D→R→CD．回路中有周期性变化的感觉电流【答案】BC【分析】把铜盘看作闭合回路的一部分，在铜盘以角速度ω沿顺时针方向匀速转动时，铜盘切割磁感线产生感觉电动势，回路中有感应电流，选项A错误；铜盘切割磁感线产生12回路中感觉电流EBL2ω，由右手的感觉电动势为E＝BLω，依据闭合电路欧姆定律，I＝＝2R2R定章可判断出感觉电流方向为C→D→R→C，选项B、C正确，D错误．8．如下图的电路中，电容器的电容为，带电荷量为，线圈匝数为n，横截面积为CqS，电阻为r，线圈处于一个磁感觉强度均匀减小的磁场中，磁感觉强度方向水平向右且与线圈平面垂直，电路中两个定值电阻的阻值分别为r和2r.则以下说法正确的选项是( )A．电容器上极板带正电B．电容器下极板带正电C．磁感觉强度随时间的变化率为

qnSCD．磁感觉强度随时间的变化率为【答案】BD

2qnSC【分析】由题图可知，向右的磁场均匀减小，依据楞次定律，外电路r中的电流自右向q左，因此电容器下极板带正电，选项A错、B对；由C＝U得，电容器两头的电压即电源的路端电压q＝2＝2q＝，又由闭合电路欧姆定律可知，感觉电动势，依据法拉第电磁感觉UCEUC4定律有E＝nBS，联立得B＝2q，选项C错、D对．ttnSC9．如下图，电阻不计的平行导轨竖直固定，上端接有电阻为，高度为h的匀强磁R场与导轨平面垂直．一导体棒从磁场上方的A地点自由开释，用x表示导体棒进入磁场后的位移，i表示导体棒中的感觉电流大小，v表示导体棒的速度大小，E表示导体棒的动能，ak表示导体棒的加快度大小，导体棒与导轨垂直并接触优秀．以以下图象可能正确的选项是()【答案】AC【分析】因为导体棒开释时距离磁场上界限有必定高度，因此导体棒抵达磁场上界限时获取大小必定的速度v0，若速度v0较小，导体棒切割磁感线产生的感觉电流较小，导体棒遇到的安培力小于其自己的重力，导体棒做加快运动，当速度增大到必定值，知足安培力等于重力时，导体棒做匀速运动，走开磁场后做匀加快运动；若速度v0较大，切割磁感线产生的感觉电流较大，导体棒遇到的安培力大于其自己的重力，导体棒做减速运动，当速度减小到必定值，知足安培力等于重力时，导体棒做匀速运动，走开磁场后做匀加快运动．选项A切合此种状况；选项B中的0～h段不该当是直线，应选项B错误；选项D中抵达h此后，导体棒做匀加快运动，速度增大，D选项错误；若速度v0恰好知足安培力等于重力，则导体棒做匀速运动，走开磁场后做匀加快运动，选项C切合此种状况．此题应选A、C．二、非选择题10．如图甲所示，圆滑导轨宽0.4m，ab为金属棒，均匀变化的磁场垂直穿过轨道平面，磁场的变化状况如图乙所示，金属棒ab的电阻为1Ω，导轨电阻不计．t＝0时刻，ab棒从导轨最左端，以v＝1m/s的速度向右匀速运动，求1s末回路中的感觉电流及金属棒ab遇到的安培力．甲乙解：由楞次定律可知，电路中产生的感觉电动势为感生电动势与动生电动势叠加，因此有E＝ΔΦ＝BS＋BlvttB2T/s又t＝5在1s末，B＝2T，S＝lvt＝0.4×1×1m2＝0.4m2B因此1s末，E＝tS＋Blv＝1.6V此时回路中的电流EI＝R＝1.6A依据楞次定律与右手定章可判断出电流方向为逆时针方向金属棒ab遇到的安培力为F＝BIl＝2×1.6×0.4N＝1.28N，方向向左．11．(1)如图甲所示，两根足够长的平行导轨，间距＝0.3m，在导轨间有垂直纸面向L里的匀强磁场，磁感觉强度B1＝0.5T．一根直金属杆MN以v＝2m/s的速度向右匀速运动，杆MN一直与导轨垂直且接触优秀．杆MN的电阻r1＝1Ω，导轨的电阻可忽略．求杆MN中产生的感觉电动势1.E(2)如图乙所示，一个匝数n＝100的圆形线圈，面积12，电阻r2S＝0.4m＝1Ω.在线圈中存在面积S2＝0.3m2垂直线圈平面(指向纸外)的匀强磁场地区，磁感觉强度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觉电动势2.E有一个R＝2Ω的电阻，将其两头a，b分别与图甲中的导轨和图乙中的圆形线圈相连结，b端接地．试判断以上两种状况中，哪一种状况a端的电势较高？求这类状况中a端的电势φa.甲乙丙解：(1)杆做切割磁感线的运动，1＝1MNEBLv产生的感觉电动势E1＝0.3V.(2)穿过圆形线圈的磁通量发生变化，E2＝n2BS2t产生的感觉电动势2＝4.5V.E(3)当电阻R与题图甲中的导轨相连结时，a端的电势较高E1经过电阻R的电流I＝R＋r1电阻R两头的电势差φa－φb＝IRa端的电势φa＝IR＝0.2V.12．如下图，匀强磁场的磁感觉强度方向竖直向上，大小为B0，用电阻率为ρ，横截面积为S的导线做成的边长为l的正方形线框abcd水平搁置，OO′为过ad，bc两边中点的直线，线框所有都位于磁场中．现把线框右半部分固定不动，而把线框左半部分以OO′6为轴向上转动60°，如图中虚线所示．求转动过程中经过导线横截面的电荷量；(2)若转动后磁感觉强度随时间按B＝B0＋kt变化(k为常量)，求出磁场对线框ab边的作使劲大小随时间变化的关系式．解：(1)线框在转动过程中产生的均匀感