2016高考物理總復(fù)習(xí)第10章第2課時法拉第電磁感應(yīng)定律自感渦流課時作業(yè)含解析

1、【全優(yōu)課堂】2016高考物理總復(fù)習(xí) 第10章 第2課時 法拉第電磁感應(yīng)定律 自感 渦流課時作業(yè)一、單項選擇題1(2015·湛江月考)將閉合多匝線圈置于僅隨時間變化的磁場中，線圈平面與磁場方向垂直，關(guān)于線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢和感應(yīng)電流，下列表述正確的是()A感應(yīng)電動勢的大小與線圈的匝數(shù)無關(guān)B穿過線圈的磁通量越大，感應(yīng)電動勢越大C穿過線圈的磁通量變化越快，感應(yīng)電動勢越大D感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場方向與原磁場方向始終相同【答案】C【解析】根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律ENNS，顯然，感應(yīng)電動勢的大小與線圈的匝數(shù)、磁通量的變化率有關(guān)，而與磁通量的大小無關(guān)，并且穿過線圈的磁通量變化越快，感應(yīng)電動勢越大，選項

2、AB錯誤，C正確；根據(jù)楞次定律，感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場方向與原磁場變化的方向相反，即“增反減同”，選項D錯誤本題答案為C.2如圖1所示，正方形線圈abcd位于紙面內(nèi)，邊長為L，匝數(shù)為N，線圈內(nèi)接有電阻值為R的電阻，過ab中點和cd中點的連線OO恰好位于垂直紙面向里的勻強磁場的右邊界上，磁場的磁感應(yīng)強度為B.當(dāng)線圈轉(zhuǎn)過90°時，通過電阻R的電荷量為()圖1A.BCD【答案】B【解析】初狀態(tài)時，通過線圈的磁通量為1，當(dāng)線圈轉(zhuǎn)過90°時，通過線圈的磁通量為0，由qN可得通過電阻R的電量為.3如圖2甲矩形導(dǎo)線框abcd固定在勻強磁場中，磁感線的方向與導(dǎo)線框所在平面垂直，規(guī)定磁場的正方向

3、垂直紙面向里，磁感應(yīng)強度B隨時間變化的規(guī)律如圖2乙所示若規(guī)定順時針方向為感應(yīng)電流I的正方向，下列各圖中正確的是()圖2ABCD【答案】D【解析】由法拉第電磁感應(yīng)定律知：01 s末內(nèi)穿過線框的磁通量向里均勻增大，產(chǎn)生的感應(yīng)電流應(yīng)是恒定電流，故A錯；13 s末磁通量變化率恒定，則產(chǎn)生的感應(yīng)電流亦恒定，故B錯；再結(jié)合楞次定律判斷感應(yīng)電流的方向可知D正確4如圖3所示，矩形金屬框置于勻強磁場中，ef為一導(dǎo)體棒，可在ab與cd間滑動并接觸良好設(shè)磁感應(yīng)強度為B，ac長為L，在t時間內(nèi)向左勻速滑過距離d，由法拉第電磁感應(yīng)定律En可知，下列說法正確的是()圖3A當(dāng)ef向左滑動時，左側(cè)面積減少Ld，右側(cè)面積增加L

4、d，因此EB當(dāng)ef向左滑動時，左側(cè)面積減少Ld，右側(cè)面積增加Ld，互相抵消，因此E0C在公式En中，在切割磁感線情況下，BS，S應(yīng)是導(dǎo)體棒切割磁感線掃過的面積，因此EBLd/tD在切割磁感線的情況下，只能用EBLv計算，不能用En計算【答案】C【解析】本題中由于導(dǎo)體棒是勻速切割磁感線，所以產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢是恒定的，因而任一時刻產(chǎn)生的瞬時感應(yīng)電動勢等于平均感應(yīng)電動勢因此感應(yīng)電動勢有兩種求法，(1)由EBLvBL；(2)由法拉第電磁感應(yīng)定律知E，式子中S為導(dǎo)體棒切割磁感線掃過的面積故C正確5(2015·梅州調(diào)研)如圖4所示，在O點正下方有一個具有理想邊界的磁場，銅球在A點靜止釋放，向右擺

5、至最高點B，不考慮空氣阻力，則下列說法正確的是()圖4AA、B兩點在同一水平線上BA點高于B點CA點低于B點D銅球?qū)⒆龅确鶖[動【答案】B【解析】銅球進(jìn)磁場和出磁場的過程中，都有渦流產(chǎn)生，阻礙銅球的擺動，從而有機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，A點高于B點，最終銅球?qū)⒃诖艌鲋凶龅确鶖[動，故選項B正確二、雙項選擇題6如圖5所示為新一代炊具電磁爐，無煙、無明火、無污染、不產(chǎn)生有害氣體、無微波輻射、高效節(jié)能等是電磁爐的優(yōu)勢所在電磁爐是利用電流通過線圈產(chǎn)生磁場，當(dāng)磁場的磁感線通過含鐵質(zhì)鍋底部時，即會產(chǎn)生無數(shù)小渦流，使鍋體本身自行高速發(fā)熱，然后再加熱鍋內(nèi)食物下列相關(guān)說法中正確的是()圖5A鍋體中的渦流是由恒定的磁場產(chǎn)生的

6、B恒定磁場越強，電磁爐的加熱效果越好C鍋體中的渦流是由變化的磁場產(chǎn)生的D提高磁場變化的頻率，可提高電磁爐的加熱效果【答案】CD【解析】由電磁感應(yīng)原理可知，鍋體中的渦流是由變化的磁場產(chǎn)生的，提高磁場變化的頻率，產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢變大，可提高電磁爐的加熱效果，故C、D正確7.(2015·汕頭質(zhì)檢)如圖6所示，正方形線框的邊長為L，電容器的電容為C.正方形線框的一半放在垂直紙面向里的勻強磁場中，當(dāng)磁感應(yīng)強度以k的變化率均勻減小時，則()圖6A線框產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢大小為kL2B電壓表沒有讀數(shù)Ca點的電勢高于b點的電勢D電容器所帶的電荷量為零【答案】BC【解析】本題考查電磁感應(yīng)知識，意在考查學(xué)生

7、對電磁感應(yīng)知識、電容器等知識的掌握由于線框的一半放在磁場中，因此線框產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢大小為，A選項錯誤；由于線框所產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢是恒定的，且線框連接了一個電容器，相當(dāng)于電路斷路，外電壓等于電動勢，內(nèi)電壓為零，而接電壓表的這部分相當(dāng)于內(nèi)路，因此，電壓表兩端無電壓，電壓表沒有讀數(shù)，B選項正確根據(jù)楞次定律可以判斷，a點的電勢高于b點的電勢，C選項正確；電容器所帶電荷量為QC，D選項錯誤8如圖7是用電流傳感器(相當(dāng)于電流表，其電阻可以忽略不計)研究自感現(xiàn)象的實驗電路，圖中兩個電阻的阻值均為R，L是一個自感系數(shù)足夠大的自感線圈，其直流電阻值也為R.下圖是某同學(xué)畫出的在t0時刻開關(guān)S切換前后，通過傳感器

8、的電流隨時間變化的圖象關(guān)于這些圖象，下列說法中正確的是()圖7A圖甲是開關(guān)S由斷開變?yōu)殚]合，通過傳感器1的電流隨時間變化的情況B圖乙是開關(guān)S由斷開變?yōu)殚]合，通過傳感器1的電流隨時間變化的情況C圖丙是開關(guān)S由閉合變?yōu)閿嚅_，通過傳感器2的電流隨時間變化的情況D圖丁是開關(guān)S由閉合變?yōu)閿嚅_，通過傳感器2的電流隨時間變化的情況【答案】BC【解析】開關(guān)S由斷開變?yōu)殚]合瞬間，流過自感線圈的電流為零，流過傳感器1、2的電流均為；閉合電路穩(wěn)定后，流過傳感器1的電流為，流過傳感器2的電流為；開關(guān)斷開后，流過傳感器1的電流立即變?yōu)榱?，流過傳感器2的電流方向相反，從逐漸變?yōu)榱?.如圖8所示，勻強磁場的方向垂直于電路所

9、在平面，導(dǎo)體棒ab與電路接觸良好當(dāng)導(dǎo)體棒ab在外力F作用下從左向右做勻加速直線運動時，若不計摩擦和導(dǎo)線的電阻，整個過程中，燈泡L未被燒毀，電容器C未被擊穿，則該過程中()圖8A感應(yīng)電動勢將變大B燈泡L的亮度變大C電容器C的上極板帶負(fù)電D電容器兩極板間的電場強度將減小【答案】AB【解析】當(dāng)導(dǎo)體棒ab在外力F作用下從左向右做勻加速直線運動時，由右手定則知，導(dǎo)體棒a端的電勢高，電容器C的上極板帶正電；由公式EBLv知，感應(yīng)電動勢將變大，導(dǎo)體棒兩端的電壓變大，燈泡L的亮度變大，由于場強E，電容器兩極板間的電場強度將變大，故A、B正確，C、D錯10(2015·焦作模擬)如圖9所示，兩根足夠長的

10、光滑金屬導(dǎo)軌水平平行放置，間距為L1 m，cd間、de間、cf間分別接著阻值為R10 的電阻一阻值為R10 的導(dǎo)體棒ab以速度v4 m/s勻速向左運動，導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌接觸良好；導(dǎo)軌所在平面存在磁感應(yīng)強度大小為B0.5 T，方向豎直向下的勻強磁場下列說法中正確的是()圖9A導(dǎo)體棒ab中電流的流向為由b到aBcd兩端的電壓為1 VCde兩端的電壓為1 VDfe兩端的電壓為1 V【答案】BD【解析】導(dǎo)體棒ab以速度v4 m/s勻速向左運動，由右手定則可判斷出導(dǎo)體棒ab中電流的流向為由a到b，A錯誤；由法拉第電磁感應(yīng)定律，產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢EBLv2 V，感應(yīng)電流IE/2R0.1 A，cd兩端的電壓為U1

11、IR1 V，B正確；由于de間沒有電流，cf間沒有電流，de兩端的電壓為零，fe兩端的電壓為1 V，C錯誤，D正確三、非選擇題11如圖10所示，電阻不計的平行金屬導(dǎo)軌MN和OP放置在水平面內(nèi)，MO間接有阻值為R3 的電阻導(dǎo)軌相距d1 m，其間有豎直向下的勻強磁場，磁感應(yīng)強度B0.5 T質(zhì)量為 m0.1 kg，電阻為r1 的導(dǎo)體棒CD垂直于導(dǎo)軌放置，并接觸良好用平行于MN的恒力F1 N向右拉動CD，CD受到的摩擦阻力f恒為0.5 N則：圖10(1)CD運動的最大速度是多少？(2)當(dāng)CD達(dá)到最大速度后，電阻R消耗的電功率是多少？(3)當(dāng)CD的速度為最大速度的一半時，CD的加速度是多少？【答案】(1

12、)8 m/s(2)3 W(3)2.5 m/s2【解析】(1)設(shè)CD棒的運動速度為v，則導(dǎo)體棒產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為EBdv據(jù)閉合電路歐姆定律有I則安培力為：F0BdI據(jù)題意分析，當(dāng)v最大時，有FF0f0聯(lián)立得vm8 m/s.(2)棒CD速度最大時，同理有EmBdvmIm而PRmIR聯(lián)立得：PRm3 W.(3)當(dāng)CD速度為vm時有EIFBId據(jù)牛頓第二定律有FFfma聯(lián)立得：a2.5 m/s2.12(2015·汕頭二模)如圖11所示，兩根平行金屬導(dǎo)軌固定在同一水平面內(nèi)，間距為l，導(dǎo)軌左端連接一個電阻一根質(zhì)量為m、電阻為r的金屬桿ab垂直放置在導(dǎo)軌上在桿的右方距桿為d處有一個勻強磁場，磁場方向垂直于軌道平面向下，磁感應(yīng)強度為B.對桿施加一個大小為F、方向平行于導(dǎo)軌的恒力，使桿從靜止開始運動，已知桿到達(dá)磁場區(qū)域時速度為v，之后進(jìn)入磁場恰好做勻速運動不計導(dǎo)軌的電阻，假定導(dǎo)軌與桿之間存在恒定的阻力求：圖11(1)導(dǎo)軌對桿ab的阻力