高考物理一轮复习考点34-法拉第电磁感应定律-自感-涡流

法拉第电磁感应定律自感涡流考点34第一步狂刷小题·夯基础[题组一基础小题]1．关于感应电动势、磁通量、磁通量的变化量，下列说法不正确的是(

)A．穿过回路的磁通量越大，磁通量的变化量不一定越大，回路中的感应电动势也不一定越大B．穿过回路的磁通量的变化量与线圈的匝数无关，回路中的感应电动势与线圈的匝数有关C．穿过回路的磁通量的变化率为0，回路中的感应电动势一定为0D．某一时刻穿过回路的磁通量为0，回路中的感应电动势一定为0答案解析答案解析答案解析答案解析答案解析6.(多选)如图所示，在线圈上端放置一盛有冷水的金属杯，现接通交流电源，过了几分钟，杯内的水沸腾起来。若要缩短上述加热时间，下列措施可行的有(

)A．增加线圈的匝数B．提高交流电源的频率C．将金属杯换为瓷杯D．取走线圈中的铁芯答案解析7.如图所示，两个相同的灯泡a、b和电阻不计的线圈L(有铁芯)与电源E连接，下列说法正确的是(

)A．S闭合瞬间，a灯发光，b灯不发光B．S闭合，a灯立即发光，之后逐渐变暗并熄灭C．S断开，b灯“闪”一下后熄灭D．S断开瞬间，a灯左端的电势高于右端电势答案解析开关S闭合的瞬间，由于自感电动势，L相当于阻值很大的电阻，所以a、b两灯同时发光；线圈L的电阻可以忽略，随着自感电动势的减小，灯a两端电压逐渐减小至0，流过a灯的电流逐渐减小至0，故S闭合，a灯立即发光，之后逐渐变暗至熄灭，A错误，B正确。断开开关S的瞬间，b灯中的电流突然消失，立即熄灭，故C错误。断开开关S的瞬间，流过线圈的电流将要减小，产生自感电动势，相当于电源，自感电流流过a灯，该电流的方向与流过线圈L的电流方向相同，所以从右向左流过灯泡a，可知a灯左端的电势低于右端电势，故D错误。解析A．若圆盘转动的角速度恒定，则电流大小恒定B．若从上向下看，圆盘顺时针转动，则电流沿a到b的方向流动C．若圆盘转动方向不变，角速度大小发生变化，则电流方向可能发生变化D．若圆盘转动的角速度变为原来的2倍，则电流在R上的热功率也变为原来的2倍8.(多选)法拉第圆盘发电机的示意图如图所示。铜圆盘安装在竖直的铜轴上，两铜片P、Q分别与圆盘的边缘和铜轴接触。圆盘处于方向竖直向上的匀强磁场B中。圆盘旋转时，关于流过电阻R的电流，下列说法正确的是(

)答案解析9.(多选)如图所示，先后以速度v1和v2匀速把一矩形线圈拉出有界匀强磁场区域，v1＝2v2。在先后两种情况下(

)A．线圈中的感应电流之比I1∶I2＝2∶1B．线圈中的感应电流之比I1∶I2＝1∶2C．线圈中产生的焦耳热之比Q1∶Q2＝4∶1D．通过线圈某截面的电荷量之比q1∶q2＝1∶1答案解析10．(2017·全国卷Ⅱ)(多选)两条平行虚线间存在一匀强磁场，磁感应强度方向与纸面垂直。边长为0.1m、总电阻为0.005Ω的正方形导线框abcd位于纸面内，cd边与磁场边界平行，如图a所示。已知导线框一直向右做匀速直线运动，cd边于t＝0时刻进入磁场。线框中感应电动势随时间变化的图线如图b所示(感应电流的方向为顺时针时，感应电动势取正)。下列说法正确的是(

)A．磁感应强度的大小为0.5TB．导线框运动速度的大小为0.5m/sC．磁感应强度的方向垂直于纸面向外D．在t＝0.4s至t＝0.6s这段时间内，导线框所受的安培力大小为0.1N答案解析[题组二高考小题]11．(2017·全国卷Ⅰ)扫描隧道显微镜(STM)可用来探测样品表面原子尺度上的形貌。为了有效隔离外界振动对STM的扰动，在圆底盘周边沿其径向对称地安装若干对紫铜薄板，并施加磁场来快速衰减其微小振动，如图所示。无扰动时，按下列四种方案对紫铜薄板施加恒磁场；出现扰动后，对于紫铜薄板上下及左右振动的衰减最有效的方案是(

)答案解析底盘上的紫铜薄板出现扰动时，其扰动方向不确定，在选项C这种情况下，紫铜薄板出现上下或左右扰动时，穿过薄板的磁通量难以改变，不能发生电磁感应现象，没有阻尼效应；在选项B、D这两种情况下，紫铜薄板出现上下扰动时，也没有发生电磁阻尼现象；选项A这种情况下，不管紫铜薄板出现上下或左右扰动时，都发生电磁感应现象，产生电磁阻尼效应，选项A正确。解析12．(2019·全国卷Ⅰ)(多选)空间存在一方向与纸面垂直、大小随时间变化的匀强磁场，其边界如图a中虚线MN所示。一硬质细导线的电阻率为ρ、横截面积为S，将该导线做成半径为r的圆环固定在纸面内，圆心O在MN上。t＝0时磁感应强度的方向如图a所示；磁感应强度B随时间t的变化关系如图b所示。则在t＝0到t＝t1的时间间隔内(

)答案解析答案解析解析14．(2021·辽宁高考)(多选)如图a所示，两根间距为L、足够长的光滑平行金属导轨竖直放置并固定，顶端接有阻值为R的电阻。垂直导轨平面存在变化规律如图b所示的匀强磁场，t＝0时磁场方向垂直纸面向里。在t＝0到t＝2t0的时间内，金属棒水平固定在距导轨顶端L处；t＝2t0时，释放金属棒。整个过程中金属棒与导轨接触良好，导轨与金属棒的电阻不计，则(

)答案解析15．(2017·北京高考)如图1和图2所示是教材中演示自感现象的两个电路图，L1和L2为电感线圈。实验时，断开开关S1瞬间，灯A1突然闪亮，随后逐渐变暗；闭合开关S2，灯A2逐渐变亮，而另一个相同的灯A3立即变亮，最终A2与A3的亮度相同。下列说法正确的是(

)A．图1中，A1与L1的电阻值相同B．图1中，闭合S1，电路稳定后，A1中电流大于L1中电流C．图2中，变阻器R接入电路中的阻值与L2的电阻值相同D．图2中，闭合S2瞬间，L2中电流与变阻器R中电流相等答案解析断开开关S1瞬间，线圈L1产生自感电动势，阻碍电流的减小，通过L1的电流反向通过灯A1，灯A1突然闪亮，随后逐渐变暗，说明未断开S1时IL1>IA1，即RL1<RA1，故A错误。图1中，闭合S1，电路稳定后，因为RL1<RA1，所以A1中电流小于L1中电流，B错误。闭合开关S2，灯A2逐渐变亮，而另一个相同的灯A3立即变亮，最终A2与A3的亮度相同，说明通过L2和A2的电流与通过变阻器R和A3的电流大小相等，则变阻器R接入电路中的阻值与L2的电阻值相同，C正确。闭合S2时，由于电磁感应，线圈L2产生自感电动势，阻碍电流的增大，通过L2的电流逐渐增大，而通过变阻器R的电流立即达到稳定时电流，与通过L2的电流最终稳定时相等，故闭合S2瞬间，L2中电流与变阻器R中电流不相等，D错误。解析答案解析答案解析解析解析[题组三模拟小题]18.(2021·河北省保定市高三一模)(多选)电磁阻尼现象在日常生活中得到广泛应用，如汽车的减震悬架，精密实验仪器的防震等。某减震座椅工作原理示意图如图所示，除了弹簧可减震之外，中间还有磁体和配套定子线圈，在震动过程中磁体可在定子线圈内上下移动。下列说法中正确的是(

)A．定子线圈的电阻越小，电磁阻尼现象越明显B．定子线圈的电阻越大，电磁阻尼现象越明显C．震动过程中减震系统会产生焦耳热D．震动过程中减震系统不会产生焦耳热答案解析震动速度相同的情况下，定子线圈的电阻越小，线圈中感应电流越大，线圈所受安培力越大，电磁阻尼现象越明显，A正确，B错误；减震过程中会产生电流，定子线圈有电阻，则减震系统会产生焦耳热，C正确，D错误。解析答案解析答案解析答案解析解析第二步精做大题·提能力(1)判断线圈中产生的感应电流的方向是顺时针还是逆时针；(2)求线圈的电功率；(3)求在t＝4s时轻质细线的拉力大小。答案(1)逆时针(2)0.25W

(3)1.2N解析(1)由楞次定律知感应电流的方向为逆时针方向。答案解析解析[题组二高考大题]23．(2020·江苏高考)如图所示，电阻为0.1Ω的正方形单匝线圈abcd的边长为0.2m，bc边与匀强磁场边缘重合。磁场的宽度等于线圈的边长，磁感应强度大小为0.5T。在水平拉力作用下，线圈以8m/s的速度向右穿过磁场区域。求线圈在上述过程中：(1)感应电动势的大小E；(2)所受拉力的大小F；(3)感应电流产生的热量Q。答案(1)0.8V

(2)0.8N

(3)0.32J解析(1)线圈切割磁感线时产生的感应电动势大小为