【名師伴你行】高考物理大一輪復(fù)習(xí) 9.2 法拉第電磁感應(yīng)定律 自感和渦流好題演練（含新題）(1).doc

二十八法拉第電磁感應(yīng)定律自感和渦流(學(xué)生用書對應(yīng)頁碼p317)1如圖所示，三個(gè)相同的金屬圓環(huán)內(nèi)分別存在著不同的有界勻強(qiáng)磁場，虛線表示環(huán)的某條直徑已知所有磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間變化的關(guān)系都滿足bb0kt，磁場方向如圖所示測得a環(huán)內(nèi)感應(yīng)電流強(qiáng)度為i，則b環(huán)和c環(huán)內(nèi)感應(yīng)電流強(qiáng)度分別為()aibi、ic0bibi、ic2icib2i、ic2idib2i、ic0解析：根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律ens和b環(huán)內(nèi)磁場面積為a環(huán)內(nèi)磁場面積的2倍可得ib2i.c環(huán)中同時(shí)有磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等、方向相反的磁場，而這兩部分磁通量相互抵消，故c環(huán)中的磁通量一直為零，ic0，選項(xiàng)d正確答案：d2如圖所示，正方形線框的左半側(cè)處在磁感應(yīng)強(qiáng)度為b的勻強(qiáng)磁場中，磁場方向與線框平面垂直，線框的對稱軸mn恰與磁場邊緣平齊若第一次將線框從磁場中以恒定速度v1向右勻速拉出，第二次讓線框繞軸mn以線速度v2勻速轉(zhuǎn)過90.若兩次操作過程中線框產(chǎn)生的平均感應(yīng)電動(dòng)勢相等，則()av1v22bv1v22cv1v212dv1v221解析：將線框從磁場中以恒定速度v1向右勻速拉出，時(shí)間t1l/2v1l/(2v1)；讓線框繞軸mn以線速度v2勻速轉(zhuǎn)動(dòng)90，角速度2v2/l，時(shí)間t2/2l/(4v2)，兩次過程中線框產(chǎn)生的平均感應(yīng)電動(dòng)勢相等，則t2t1，解得v1v22，選項(xiàng)a正確答案：a3(2014吉林通化高三模擬)如圖所示，兩塊水平放置的金屬板距離為d，用導(dǎo)線、開關(guān)k與一個(gè)n匝的線圈連接，線圈置于方向豎直向上的變化磁場b中兩板間放一臺小壓力傳感器，壓力傳感器上表面靜止放置一個(gè)質(zhì)量為m、電荷量為q的小球，k斷開時(shí)傳感器上有示數(shù)，k閉合，穩(wěn)定后傳感器上恰好無示數(shù)，則線圈中的磁場b的變化情況和磁通量變化率分別為()a正在增加，b正在減弱，c正在減弱，d正在增加，解析：k閉合，穩(wěn)定后傳感器上恰好無示數(shù)，說明此時(shí)下極板帶正電，即下極板電勢高于上極板，極板間的場強(qiáng)方向向上，大小滿足eqmg，即e，又ued，所以兩極板間的電壓u；若將平行金屬板換成一個(gè)電阻，則流過該電阻的感應(yīng)電流的方向是從下往上，據(jù)此結(jié)合楞次定律可判斷出穿過線圈的磁通量正在增加，線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢的大小為n，即un，可得，選項(xiàng)d正確答案：d4如圖所示，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兩極板電勢相等兩極板間的距離遠(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)定律得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：d5(2014四川六校聯(lián)考)某合作探究學(xué)習(xí)小組在探究線圈中感應(yīng)電流的影響因素時(shí)，設(shè)計(jì)如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置，讓一個(gè)閉合圓線圈放在勻強(qiáng)磁場中，線圈的軸線與磁場方向成30角，磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間均勻變化，則下列說法中正確的是()a若把線圈的匝數(shù)增大一倍，線圈內(nèi)感應(yīng)電流大小不變b若把線圈的面積增大一倍，線圈內(nèi)感應(yīng)電流變?yōu)樵瓉淼?倍c改變線圈軸線與磁場方向的夾角大小，線圈內(nèi)感應(yīng)電流可能變?yōu)樵瓉淼?倍d若把線圈的半徑增大一倍，線圈內(nèi)感應(yīng)電流變?yōu)樵瓉淼?倍解析：由法拉第電磁感應(yīng)定律ens可知，若線圈的匝數(shù)增大一倍，感應(yīng)電動(dòng)勢與線圈的總電阻都增大一倍，線圈中的電流不變，a正確；若線圈的面積增大一倍，感應(yīng)電動(dòng)勢增大一倍，但線圈的電阻增大，線圈內(nèi)的感應(yīng)電流并不是原來的2倍，b錯(cuò)誤；enscos 30，故無論如何改變線圈軸線與磁場的方向夾角，都不可能使線圈內(nèi)的感應(yīng)電流變?yōu)樵瓉淼?倍，c錯(cuò)誤；若線圈的半徑增大一倍，則面積是原來的4倍，電阻是原來的2倍，線圈內(nèi)感應(yīng)電流變?yōu)樵瓉淼?倍，d正確答案：ad6(2014廣東汕頭模擬)用均勻?qū)Ь€做成的正方形線圈邊長為l，正方形的一半放在垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場中，如圖所示，當(dāng)磁場以的變化率增強(qiáng)時(shí)，則()a線圈中感應(yīng)電流方向?yàn)閍cbdab線圈中產(chǎn)生的電動(dòng)勢ec線圈中a點(diǎn)電勢高于b點(diǎn)電勢d線圈中a、b兩點(diǎn)間的電勢差為解析：根據(jù)楞次定律可知，a正確線圈中產(chǎn)生的電動(dòng)勢e，b正確線圈左邊的一半導(dǎo)線相當(dāng)于電源，在電源內(nèi)部電流沿逆時(shí)針方向，所以a點(diǎn)電勢低于b點(diǎn)電勢，c錯(cuò)誤線圈右邊的一半相當(dāng)于外電路，a、b兩點(diǎn)間的電勢差相當(dāng)于路端電壓，其大小u，d錯(cuò)誤答案：ab7如圖所示，豎直平面內(nèi)有一金屬環(huán)，半徑為a，總電阻為r(指拉直時(shí)兩端的電阻)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為b的勻強(qiáng)磁場垂直穿過環(huán)平面，在環(huán)的最高點(diǎn)a用鉸鏈連接長度為2a、電阻為的導(dǎo)體棒ab，ab由水平位置緊貼環(huán)面擺下，當(dāng)擺到豎直位置時(shí)，b點(diǎn)的線速度為v，則這時(shí)ab兩端的電壓大小為()a. b. c .dbav解析：擺在豎直位置時(shí)，ab切割磁感線的瞬時(shí)感應(yīng)電動(dòng)勢eb2abav.由閉合電路歐姆定律得，uabbav，故a正確答案：a8(2014無錫模擬)如圖所示，在豎直向下的勻強(qiáng)磁場中，將一水平放置的金屬棒ab以水平初速度v0拋出，設(shè)在整個(gè)過程棒的方向不變且不計(jì)空氣阻力，則在金屬棒運(yùn)動(dòng)過程中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢大小變化情況是()a越來越大b越來越小c保持不變d無法判斷解析：金屬棒ab切割磁感線，產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢而不產(chǎn)生感應(yīng)電流，沒有安培力產(chǎn)生，在重力作用下做平拋運(yùn)動(dòng)，垂直于磁感線方向速度不變，始終為v0，由公式eblv知，感應(yīng)電動(dòng)勢為blv0不變，故a、b、d錯(cuò)誤，c正確答案：c9在如圖甲所示電路中，螺線管匝數(shù)n1 500匝，橫截面積s20 cm2.螺線管導(dǎo)線電阻r1.0 ，r14.0 ，r25.0 ，c30 f.在一段時(shí)間內(nèi)，穿過螺線管的磁感應(yīng)強(qiáng)度b按如圖乙所示規(guī)律變化，則下列說法中正確的是()a螺線管中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢為1 vb閉合開關(guān)s，電路中電流穩(wěn)定后，電阻r1消耗的功率為5102 wc電路中電流穩(wěn)定后電容器下極板帶正電d開關(guān)s斷開后，流經(jīng)r2的電荷量為1.8105 c解析：根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律ens，得e1.2 v，選項(xiàng)a錯(cuò)；根據(jù)閉合電路歐姆定律i0.12 a，由pi2r1，得r1消耗的功率p5.76102 w，選項(xiàng)b錯(cuò)；由楞次定律得選項(xiàng)c對；s斷開后，流經(jīng)r2的電荷量即為s閉合時(shí)c板上所帶電荷量q，電容器兩端的電壓uir20.6 v，流經(jīng)r2的電荷量qcu1.8105 c，選項(xiàng)d對答案：cd10如圖所示，電路中a和b是兩個(gè)完全相同的小燈泡，l是一個(gè)自感系數(shù)很大、直流電阻為零的電感線圈，c是電容很大的電容器當(dāng)s閉合與斷開時(shí)，對a、b的發(fā)光情況判斷正確的是()as閉合時(shí)，a立即亮，然后逐漸熄滅bs閉合時(shí)，b立即亮，然后逐漸熄滅cs閉合足夠長時(shí)間后，b發(fā)光而a不發(fā)光ds閉合足夠長時(shí)間后再斷開，b立即熄滅而a逐漸熄滅解析：電容器的特性是“充電和放電”，在開始充電階段，相當(dāng)于阻值很小的電阻，放電階段相當(dāng)于電源電感線圈的特性是“阻交流、通直流”，即電流不會突然變化，當(dāng)電流突然增大時(shí)，相當(dāng)于阻值很大的電阻，當(dāng)電流突然減小時(shí)，相當(dāng)于電源因此當(dāng)開關(guān)剛閉合時(shí)，電容器對電流的阻礙作用小，線圈對電流的阻礙作用大c和b組成的電路分壓作用小，a、l組成的電路分壓作用大，b燈較暗，a燈較亮當(dāng)開關(guān)閉合足夠長的時(shí)間后，電容器充電完成，線圈中電流為直流電，而其直流電阻很小，b燈較亮，a燈被短路，不發(fā)光；開關(guān)斷開瞬間，電容器和b組成的回路中，電容器放電，b燈逐漸變暗，a燈和線圈組成的回路中，線圈充當(dāng)電源，a燈先變亮再熄滅，故選項(xiàng)a、c正確答案：ac11如圖所示，固定在勻強(qiáng)磁場中的水平導(dǎo)軌ab、cd的間距l(xiāng)10.5 m，金屬棒ad與導(dǎo)軌左端bc的距離為l20.8 m，整個(gè)閉合回路的電阻為r0.2 ，磁感應(yīng)強(qiáng)度為b01 t的勻強(qiáng)磁場豎直向下穿過整個(gè)回路ad桿通過滑輪和輕繩連接著一個(gè)質(zhì)量為m0.04 kg的物體，不計(jì)一切摩擦，現(xiàn)使磁場以0.2 t/s的變化率均勻地增大求：(1)金屬棒上電流的方向(2)感應(yīng)電動(dòng)勢的大小(3)物體剛好離開地面的時(shí)間(取g10 m/s2)解析：(1)由楞次定律可以判斷，金屬棒上的電流由a到d.(2)由法拉第電磁感應(yīng)定律得：es0.08 v(3)物體剛要離開地面時(shí)，其受到的拉力fmg而拉力f又等于棒所受到的安培力即mgf安bil1其中bb0ti解得t5 s答案：(1)由a到d(2)0.08 v(3)5 s12(2014東北三校模擬)如圖甲所示，一半徑為2l、電阻為r的帶有極窄縫隙的金屬圓環(huán)和一電阻為r的定值電阻構(gòu)成一閉合回路，有一板間距為d的平行板電容器和電阻并聯(lián)金屬圓環(huán)內(nèi)存在一半徑為l的有界勻強(qiáng)磁場，該磁場區(qū)域與金屬圓環(huán)共心，磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間的變化圖象如圖乙所示，設(shè)磁感應(yīng)強(qiáng)度方向垂直紙面向里為正t0時(shí)刻在接近a板的位置處無初速釋放一不計(jì)重力的帶電粒子，粒子質(zhì)量為m，重力不計(jì)，電荷量為q(q0)，求：(1)粒子在0t時(shí)間內(nèi)發(fā)生的位移？(假設(shè)電荷沒有到達(dá)b板)(2)要使粒子到達(dá)b板時(shí)速度最大，兩板間的距離d應(yīng)滿足什么條件？解析：(