江蘇省高考物理一輪復(fù)習(xí)精選精練專題九 法拉第電磁感應(yīng)定律 互感、自感、渦流1.doc

第九章 第2單元 法拉第電磁感應(yīng)定律 互感、自感、渦流一、單項(xiàng)選擇題(本題共5小題，每小題7分，共35分)1在圖1所示的電路中，兩個(gè)靈敏電流表g1和g2的零點(diǎn)都在刻度盤中央，當(dāng)電流從“”接線柱流入時(shí)，指針向右擺；電流從“”接線柱流入時(shí)，指針向左擺在電路接通后再斷開的瞬間，下列說法中符合實(shí)際情況的是 ()ag1表指針向左擺，g2表指針向右擺bg1表指針向右擺，g2表指針向左擺cg1、g2表的指針都向左擺dg1、g2表的指針都向右擺2如圖2所示，長為l的金屬導(dǎo)線彎成一圓環(huán)，導(dǎo)線的兩端接在電容為c的平行板電容器上，p、q為電容器的兩個(gè)極板，磁場(chǎng)垂直于環(huán)面向里，磁感應(yīng)強(qiáng)度以bb0kt(k0)隨時(shí)間變化，t0時(shí)，p、q兩板電勢(shì)相等兩板間的距離遠(yuǎn)小于環(huán)的半徑，經(jīng)時(shí)間t，電容器p板 ()a不帶電b所帶電荷量與t成正比c帶正電，電荷量是d帶負(fù)電，電荷量是3如圖3甲所示，一個(gè)電阻為r、面積為s的矩形導(dǎo)線框abcd，水平放置在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為b，方向與ad邊垂直并與線框平面成45角，o、o分別是ab邊和cd邊的中點(diǎn)現(xiàn)將線框右半邊obco繞oo逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)90到圖7乙所示位置在這一過程中，導(dǎo)線中通過的電荷量是 ()a. b. c. d04如圖4所示，兩根相距為l的平行直導(dǎo)軌ab、cd，b、d間連有一固定電阻r，導(dǎo)軌電阻可忽略不計(jì)mn為放在ab和cd上的一導(dǎo)體桿，與ab垂直，其電阻也為r.整個(gè)裝置處于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為b，方向垂直于導(dǎo)軌所在平面(指向圖中紙面內(nèi))現(xiàn)對(duì)桿mn施力使它沿導(dǎo)軌方向以速度v做勻速運(yùn)動(dòng)令u表示mn兩端電壓的大小，則 ()aublv，流過固定電阻r的感應(yīng)電流由b到dbublv，流過固定電阻r的感應(yīng)電流由d到bcublv，流過固定電阻r的感應(yīng)電流由b到ddublv，流過固定電阻r的感應(yīng)電流由d到b5如圖5所示，金屬棒ab置于水平放置的光滑框架cdef上，棒與框架接觸良好，勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直于ab棒斜向下從某時(shí)刻開始磁感應(yīng)強(qiáng)度均勻減小(假設(shè)不會(huì)減至零)，同時(shí)施加一個(gè)水平外力f使金屬棒ab保持靜止，則f ()a方向向右，且為恒力 b方向向右，且為變力c方向向左，且為變力 d方向向左，且為恒力二、多項(xiàng)選擇題(本題共4小題，每小題7分，共28分每小題有多個(gè)選項(xiàng)符合題意，全部選對(duì)的得7分，選對(duì)但不全的得3分，錯(cuò)選或不答的得0分)6某閉合回路的磁通量隨時(shí)間t變化的圖象分別如圖6所示，關(guān)于回路中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，下列判斷正確的是 ()a圖甲回路中，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)不斷增大b圖乙回路中，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)恒定不變c圖丙回路中，0t1時(shí)間內(nèi)的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)小于t1t2時(shí)間內(nèi)的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)d圖丁回路中，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)先變小，再變大7如圖7所示，一導(dǎo)線彎成半徑為a的半圓形閉合回路虛線mn右側(cè)有磁感應(yīng)強(qiáng)度為b的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，方向垂直于回路所在的平面回路以速度v向右勻速進(jìn)入磁場(chǎng)，直徑cd始終與mn垂直從d點(diǎn)到達(dá)邊界開始到c點(diǎn)進(jìn)入磁場(chǎng)為止，下列結(jié)論正確的是 ()a感應(yīng)電流方向不變bcd段直導(dǎo)線始終不受安培力c感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大值embavd感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)平均值bav8如圖8所示，垂直紙面的正方形勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域內(nèi)，有一位于紙面且電阻均勻的正方形導(dǎo)體框abcd，現(xiàn)將導(dǎo)體框分別朝兩個(gè)方向以v、3v速度勻速拉出磁場(chǎng)，則導(dǎo)體框從兩個(gè)方向移出磁場(chǎng)的兩過程中 () a導(dǎo)體框中產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向相同b導(dǎo)體框中產(chǎn)生的焦耳熱相同c導(dǎo)體框ad邊兩端電勢(shì)差相同d通過導(dǎo)體框截面的電荷量相同9如圖9所示是法拉第做成的世界上第一臺(tái)發(fā)電機(jī)模型的原理圖將銅盤放在磁場(chǎng)中，讓磁感線垂直穿過銅盤；圖中a、b導(dǎo)線與銅盤的中軸線處在同一豎直平面內(nèi)；轉(zhuǎn)動(dòng)銅盤，就可以使閉合電路獲得電流若圖中銅盤半徑為l，勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為b，回路總電阻為r，從上往下看逆時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng)銅盤的角速度為.則下列說法正確的是 ()a回路中有大小和方向周期性變化的電流b回路中電流大小恒定，且等于c回路中電流方向不變，且從b導(dǎo)線流進(jìn)燈泡，再從a導(dǎo)線流向旋轉(zhuǎn)的銅盤d若將勻強(qiáng)磁場(chǎng)改為仍然垂直穿過銅盤的按正弦規(guī)律變化的磁場(chǎng)，不轉(zhuǎn)動(dòng)銅盤，燈泡中也會(huì)有電流流過三、計(jì)算題(本題共3小題，共37分解答時(shí)請(qǐng)寫出必要的文字說明、方程式和重要的演算步驟只寫出最后答案的不能得分有數(shù)值計(jì)算的題，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位)10(11分)如圖10甲所示，一正方形金屬線框位于有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域內(nèi)，線框的右邊緊貼著邊界t0時(shí)刻對(duì)線框施加一水平向右的外力f，讓線框從靜止開始做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過時(shí)間t0穿出磁場(chǎng)圖10乙所示為外力f隨時(shí)間t變化的圖象若線框質(zhì)量為m、電阻r及圖象中的f0、t0均為已知量，則根據(jù)上述條件，請(qǐng)你推出： (1)磁感應(yīng)強(qiáng)度b的表達(dá)式；(2)線框左邊剛離開磁場(chǎng)前瞬間的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)e的表達(dá)式11(12分)如圖11甲所示，豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直于光滑的桌面，圖甲中的虛線為磁場(chǎng)的邊界線，邊界線右側(cè)的磁場(chǎng)區(qū)域足夠大；質(zhì)量為m、電阻為r的矩形金屬線圈abcd平放在桌面上，線圈的長和寬分別為l和2l，線圈的一半在磁場(chǎng)內(nèi)，一半在磁場(chǎng)外；t0時(shí)刻磁感應(yīng)強(qiáng)度從b0開始均勻減小，線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電流，在磁場(chǎng)力作用下線圈的vt圖象如圖11乙所示，圖乙中的斜向虛線為t0時(shí)刻速度圖線的切線，數(shù)據(jù)由圖中給出求：(1)t0時(shí)刻金屬線圈的加速度；(2)磁感應(yīng)強(qiáng)度的變化率.12(14分)如圖12所示，勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向垂直于紙面向里，大小隨時(shí)間的變化率k，k為負(fù)的常量用電阻率為、橫截面積為s的硬導(dǎo)線做成一邊長為l的方框，將方框固定于紙面內(nèi)，其右半部位于磁場(chǎng)區(qū)域中求：(1)導(dǎo)線中感應(yīng)電流的大小；(2)磁場(chǎng)對(duì)方框作用力的大小隨時(shí)間的變化率第九章 第2單元 法拉第電磁感應(yīng)定律 互感、自感、渦流【參考答案與詳細(xì)解析】一、單項(xiàng)選擇題(本題共5小題，每小題7分，共35分)1解析：電路接通后線圈中電流方向向右，當(dāng)電路斷開時(shí)，線圈中電流減小，產(chǎn)生與原方向相同的自感電動(dòng)勢(shì)，與g2和電阻組成閉合回路，所以g1中電流方向向右，g2中電流方向向左，即g1指針向右擺，g2指針向左擺b項(xiàng)正確答案：b2解析：磁感應(yīng)強(qiáng)度以bb0kt(k0)隨時(shí)間變化，由法拉第電磁感應(yīng)定律esks，而s，經(jīng)時(shí)間t電容器p板所帶電荷量qec；由楞次定律知電容器p板帶負(fù)電，故d選項(xiàng)正確答案：d3解析：甲圖中，磁通量1bs，乙圖中穿過線圈的磁通量等于零，根據(jù)公式q，a正確答案：a4解析：導(dǎo)體桿向右勻速運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為blv，r和導(dǎo)體桿形成一串聯(lián)電路，由分壓原理得urblv，由右手定則可判斷出感應(yīng)電流方向由nmbd，所以a選項(xiàng)正確答案：a5解析：根據(jù)楞次定律，b減小時(shí)，磁通量減小，為阻礙減小，ab產(chǎn)生向右運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)，故外力f方向向左再根據(jù)電磁感應(yīng)定律，e，b均勻減小，故不變，e不變，i不變f安bil均勻減小，故f為變力c項(xiàng)正確答案：c二、多項(xiàng)選擇題(本題共4小題，每小題7分，共28分每小題有多個(gè)選項(xiàng)符合題意，全部選對(duì)的得7分，選對(duì)但不全的得3分，錯(cuò)選或不答的得0分)6解析：由e知，t圖象的斜率的絕對(duì)值表示電動(dòng)勢(shì)e的大小，圖甲中斜率為0，圖乙中斜率不變，圖丁中斜率先變小后變大，故b、d正確答案：bd7解析：導(dǎo)體切割磁感線產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)，由右手定則可知，感應(yīng)電流方向不變a正確感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的最大值即切割磁感線等效長度最大時(shí)的電動(dòng)勢(shì)，故embav，c正確 ba2 t 由得bav，d正確答案：acd8解析：由右手定則可得兩種情況下導(dǎo)體框中產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向相同，a項(xiàng)正確；熱量qi2rt()2r，導(dǎo)體框產(chǎn)生的焦耳熱與運(yùn)動(dòng)速度有關(guān)，b項(xiàng)錯(cuò)誤；電荷量qit，電荷量與速度無關(guān)，電荷量相同，d項(xiàng)正確；以速度v拉出時(shí)，uadblv，以速度3v拉出時(shí)，uadbl3v，c項(xiàng)錯(cuò)誤答案：ad9解析：把銅盤看做若干條由中心指向邊緣的銅棒組合而成，當(dāng)銅盤轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，每根銅棒都在切割磁感線，相當(dāng)于電源，由右手定則知，中心為電源正極，盤邊緣為負(fù)極，若干個(gè)相同的電源并聯(lián)對(duì)外供電，電流方向由b經(jīng)燈泡再從a流回銅盤，方向不變，c對(duì)，a錯(cuò)回路中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為eblbl2，所以電流i，b對(duì)當(dāng)銅盤不動(dòng)，磁場(chǎng)按正弦規(guī)律變化時(shí)，銅盤中形成渦流，但沒有電流通過燈泡，d錯(cuò)答案：bc三、計(jì)算題(本題共3小題，共37分解答時(shí)請(qǐng)寫出必要的文字說明、方程式和重要的演算步驟只寫出最后答案的不能得分有數(shù)值計(jì)算的題，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位)10解析：(1)線框運(yùn)動(dòng)的加速度：a 線框邊長：lat02 線框離開磁場(chǎng)前瞬間速度：vat0 由牛頓第二定律知：3f0ma 解式得，b (2)線框離開磁場(chǎng)前瞬間感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)：eblv 解式得：e .答案：(1) (2) 11解析：(1)由vt圖象知