【文档说明】【精准解析】高考物理分层提升练 四十 法拉第电磁感应定律　自感现象.pdf，共(13)页，475.741 KB，由envi的店铺上传

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温馨提示：此套题为Word版，请按住Ctrl,滑动鼠标滚轴，调节合适的观看比例，答案解析附后。关闭Word文档返回原板块。课时分层提升练四十法拉第电磁感应定律自感现象(建议用时45分钟)1.穿过单匝闭合线圈的磁通量在6s内均匀地增大了12Wb,则在此过程中()A.线圈中的感应电动势将均匀增大

B.线圈中的感应电流将均匀增大C.线圈中的感应电动势将保持2V不变D.线圈中的感应电流将保持2A不变【解析】选C。由法拉第电磁感应定律可知,感应电动势为:E=n=1×=2V,感应电动势是一个定值,不随时间变化,故C正确。2.(多选)如

图甲为电动汽车无线充电原理图,M为受电线圈,N为送电线圈。图乙为受电线圈M的示意图,线圈匝数为n,电阻为r,横截面积为S,两端a、b连接车载变流装置,匀强磁场平行于线圈轴线向上穿过线圈。下列说法正确的是()A.只要受电线圈两端有电压,送电线圈中的电流一定不是恒定电流B.只要送电线圈N中有电流流入,

受电线圈M两端一定可以获得电压C.当线圈M中磁感应强度大小均匀增加时,则M中有电流从a端流出D.若Δt时间内,线圈M中磁感应强度大小均匀增加ΔB,则M两端的电压【解析】选A、C。只要受电线圈两端有电压,说明穿过受电线圈的磁场发生变化,所以送电线圈中的电流一

定不是恒定电流,选项A正确;若送电线圈N中有恒定电流,则产生的磁场不变化,在受电线圈中变化产生感应电流,也就不会获得电压,选项B错误;穿过线圈M的磁感应强度均匀增加,根据楞次定律,如果线圈闭合,感应电流的磁通量向下,故感应电流方向从b向a,即电流从a端流出,选项C正确;根据法拉第电磁感

应定律,有:E=n=nS,由闭合电路的欧姆定律得M两端的电压U=R=,选项D错误。【补偿训练】如图所示,一正方形线圈的匝数为n,边长为a,线圈平面与匀强磁场垂直,且一半处在磁场中。在Δt时间内,磁感应强度的方向不变,大小由B均匀地增大到2B,在此过程中,线圈中产生的电动势为()A.B.C.D

.【解析】选D。由法拉第电磁感应定律得线圈中产生的感应电动势为:E=n=n·=n·=,故A、B、C错误,D正确。3.(多选)电吉他中电拾音器的基本结构如图所示,磁体附近的金属弦被磁化,因此弦振动时,在线圈中产生感应电流,电流经电路放大后传送到音箱发出声音。下列说法正确的有()A.选用铜质弦

,电吉他仍能正常工作B.取走磁体,电吉他将不能正常工作C.增加线圈匝数可以增大线圈中的感应电动势D.弦振动过程中,线圈中的电流方向不断变化【解题指南】(1)产生感应电流的条件:闭合回路的磁通量发生变化。(2)法拉第电磁感应定律E=n。【解析】选B、C、D

。按照题意,磁体附近的金属弦被磁化,铜质弦不具备这种“本领”,所以A项错误;取走磁体,导体不能切割磁感线,所以电吉他将不能正常工作,B项正确;根据法拉第电磁感应定律判断C项正确;弦振动过程中,靠近或远离,由楞次定律知,

线圈中的电流方向不断变化,D项正确。【补偿训练】如图是法拉第研制成的世界上第一台发电机模型的原理图。将铜盘放在磁场中,让磁感线垂直穿过铜盘,图中a、b导线与铜盘的中轴线处在同一平面内,转动铜盘,就可以使闭合电路获得电流。若图中铜盘半径为L,匀强磁场的磁感应强度为B,回路总电阻为R,从上往下看逆

时针匀速转动铜盘的角速度为ω。则下列说法正确的是()A.铜盘中产生涡流B.通过灯泡的电流方向为a→bC.通过灯泡的电流大小为D.若将匀强磁场改为垂直穿过铜盘的正弦变化的磁场,不转动铜盘,灯泡中仍有电流流过【解析】选C。铜盘转动时可以看作一条条辐条切割磁感线产生感应电动势,则根据法拉第电磁感应

定律可得:E=BL2ω,根据欧姆定律得:I==,所以电流恒定不变,根据右手定则可知通过灯泡的电流方向为b→a,故A、B错误、C正确;垂直穿过铜盘的正弦变化的磁场,使铜盘中产生涡旋电场,但a、b间无电势差,

灯泡中没有电流流过,故D错误。4.如图所示,A、B是两个完全相同的灯泡,D是理想二极管,L是带铁芯的线圈,其直流电阻忽略不计。下列说法正确的是()A.S闭合瞬间,B先亮A后亮B.S闭合瞬间,A先亮B后亮C.电路稳定后,在S断开瞬间,B闪亮一下,然后逐渐熄灭D.电路稳

定后,在S断开瞬间,B立即熄灭【解析】选D。闭合瞬间线圈相当于断路,二极管为正向电压,故电流可通过灯泡A、B,即A、B灯泡同时亮,选项A、B错误;因线圈的电阻为零,则当电路稳定后,灯泡A被短路而熄灭,当开关S断开瞬间B立刻熄灭,线圈中的电流也不能反向通过二极管,

则灯泡A仍是熄灭的,选项C错误,D正确。5.如图所示,光滑金属导轨AC、AD固定在水平面内,并处在方向竖直向下、大小为B的匀强磁场中。有一质量为m的导体棒以初速度v0从某位置开始在导轨上水平向右运动,最终恰好静止在A点。在运动过程中,导

体棒与导轨始终构成等边三角形回路,且通过A点的总电荷量为Q。已知导体棒与导轨间的接触电阻阻值恒为R,其余电阻不计。则()A.该过程中导体棒做匀减速运动B.该过程中接触电阻产生的热量为mC.开始运动时,导

体棒与导轨所构成回路的面积为S=D.当导体棒的速度为v0时,回路中感应电流大小为初始时的一半【解析】选C。感应电动势E=BLv,感应电流I==,导体棒受到的安培力F=BIL=,由于导体棒在运动过程中L不断减小,安培

力不断减小,导体棒的加速度减小,导体棒做加速度减小的减速运动,不做匀减速运动,故A错误;克服安培力做功,导体棒的动能转化为焦耳热,由能量守恒定律可得,接触电阻产生的焦耳热Q=m,故B错误;在整个过程中,感应电荷量Q=IΔt=Δt=

==,则S=,故C正确;感应电动势E=BLv,感应电流I==,当导体棒的速度为v0时,导体棒切割磁感线的长度L减小,回路中感应电流大小小于初始时的一半,故D错误。6.在如图所示的电路中,两个灵敏电流表G1和G2的零点都在刻度盘中央,当电流从“+”接线柱流入时,指针向右摆

,电流从“-”接线柱流入时,指针向左摆。在电路接通后再断开的瞬间,下列说法中符合实际的情况是()A.G1表指针向左摆,G2表指针向右摆B.G1表指针向右摆,G2表指针向左摆C.G1、G2表的指针都向左摆D.G1、G2表的指针都向右摆【解析】选B。电路稳定后

断开,通过电阻这一支路的电流立即消失,由于电感器对电流的变化有阻碍作用,会阻碍其减小,通过电感器的电流并且通过电阻。所以含有电感器的支路的电流从“+”接线柱流入,G1指针向右摆。含有电阻的支路电流从“-”接线柱流入,G2指针向左摆。故B正确,A、C、D错误。7.(多选)(2019·武汉模拟)在三

角形ABC区域中存在着磁感应强度大小为B,方向垂直纸面向里的匀强磁场,三边电阻均为R的三角形导线框abc沿AB方向从A点以速度v匀速穿过磁场区域。如图所示,ab=L,AB=2L,∠abc=∠ABC=9

0°,∠acb=∠ACB=30°。线框穿过磁场的过程中()A.感应电流先沿逆时针方向,后沿顺时针方向B.感应电流先增大,后减小C.通过线框的电荷量为D.c、b两点的最大电势差为BLv【解析】选A、D。线圈穿越磁场的过程中,磁通量先增加后减小,则根据楞次定律可知,感应电流先沿逆时针方向,后沿顺

时针方向,选项A正确;线框穿过磁场的过程中,切割磁感线的有效长度先增加、后减小,再增加,则感应电流先增加、后减小,再增加,选项B错误;根据q=,因进入和出磁场时,磁通量变化相同,且感应电流先沿逆时针方向,后沿顺时针方向,可知通过线框的电荷量为零,选项C错

误;当线框完全进入磁场时,c、b两点的电势差最大,最大为=E=B·Lv=BLv,选项D正确。8.(多选)(2020·成都模拟)如图甲圆环a和b均由相同的均匀导线制成,a环半径是b环的两倍,两环用不计电阻且彼

此靠得较近的导线连接。若仅将a环置于图乙所示变化的磁场中,则导线上M、N两点的电势差UMN=0.4V。下列说法中正确的是()A.图乙中,变化磁场的方向垂直纸面向里B.图乙中,变化磁场的方向垂直纸面向外C.若仅将b环置于图乙所示变化的磁场中,则M、N两端的电势差UMN=-0.4V

D.若仅将b环置于图乙所示变化的磁场中,则M、N两端的电势差UMN=-0.2V【解析】选A、D。a环置于磁场中,则导线M、N两点的电势差大于零,则M点电势高,感应电流方向为逆时针,原磁场的方向垂直纸面向里,故A正确,B错误。a环与b环的半径之比为2∶1,故周长之比为2∶

1,根据电阻定律R=ρ,电阻之比为2∶1;M、N两点间电势差大小为路端电压,U=E。磁感应强度变化率恒定的变化磁场,故根据法拉第电磁感应定律公式E=S,得到两次电动势的大小之比为4∶1,故两次的路端电压之比为U1∶U2=2∶1。根据楞次定律可知,将b环置于磁场中,N点的电势

高,故电势差UMN=-0.2V,故C错误,D正确。9.(多选)(2019·大连模拟)近年来,手机无线充电功能的广泛应用为人们提供了很大便利。如图甲为充电原理示意图。充电板接交流电源,对充电板供电,充电板内的励磁线圈可产生交变磁场,从而使手机

内的感应线圈产生感应电流。当充电板内的励磁线圈通入如图乙所示的交变电流时(电流由a流入时方向为正),下列说法正确的是()A.感应线圈中产生的是恒定电流B.感应线圈中电流的方向总是与励磁线圈中电流方向相反C.t3时刻,感应线圈中电流的瞬时值为0D.t1～t3时间内,c点电势高于d点电势【

解析】选C、D。励磁线圈产生的磁场随电流变化,因为电流不是均匀变化,磁场也不是均匀变化,所以感应电动势E=nS,就不是恒定的,感应电流也就不是恒定的,选项A错误;感应电流方向阻碍引起感应电流磁通量的变化,当励磁线圈电流减小,磁场减小时

,感应电流与励磁线圈电流相同,阻碍磁场减小,选项B错误;t3时刻,励磁线圈电流变化率为零,磁感应强度变化率为零,感应电动势为零,感应电流为零,选项C正确;t1～t3时间内,励磁线圈电流正向减小,磁场向上减小,感应电流磁场向上,根据

安培定则可判断c点电势高于d点电势,选项D正确。10.如图所示,MN、PQ是两根足够长的光滑平行金属导轨,导轨间距为d,导轨所在平面与水平面成θ角,M、P间接阻值为R的电阻。匀强磁场的方向与导轨所在平面垂直,磁感

应强度大小为B。质量为m、阻值为r、长度为d的金属棒放在两导轨上,在平行于导轨的拉力作用下,以速度v匀速向上运动。已知金属棒与导轨始终垂直并且保持良好接触,重力加速度为g。求:(1)金属棒产生的感应电动势E。(2)通过电阻R的电流I。(3)拉力F的大小。【解析】(1)根据法拉第电磁感应定律得E=

Bdv(2)根据闭合电路欧姆定律得I==(3)导体棒的受力情况如图所示,根据牛顿第二定律有F-F安-mgsinθ=0又因为F安=BId=,所以F=mgsinθ+答案:(1)Bdv(2)(3)mgsinθ+11.(多选)如图所示,光滑导轨

OMN固定,其中MN是半径为L的四分之一圆弧,O为圆心。OM、ON的电阻均为R,OA是可绕O转动的金属杆,A端位于MN上,OA与轨道接触良好,空间存在垂直导轨平面的匀强磁场,磁感应强度的大小为B,MN、OA的电阻不计。则在OA杆由OM位置以恒定的角速

度ω顺时针转到ON位置的过程中()A.OM中电流方向为O流向MB.流过OM的电荷量为C.要维持OA以角速度ω匀速转动,外力的功率应为D.若OA转动的角速度变为原来的2倍,则流过OM的电荷量也变为原来的2倍【解析】选B、C。OA杆由OM位置以恒定的角速度ω顺时针

转到ON位置的过程,产生的感应电动势E=BL2ω,则感应电流大小恒定,由右手定则可得OM中电流方向为M流向O,选项A错误;根据闭合电路欧姆定律可得OM中感应电流I==,则流过OM的电荷量为q=IΔt=×=

,若OA转动的角速度变为原来的2倍,则流过OM的电荷量不变,选项B正确,D错误;OM的发热功率P=I2R=,根据能量守恒可得外力的功率应为P外=2P=,选项C正确。12.(2017·江苏高考)如图所示,两条相距d的平行金属导轨位于同一水平面内,其右端

接一阻值为R的电阻。质量为m的金属杆静置在导轨上,其左侧的矩形匀强磁场区域MNPQ的磁感应强度大小为B、方向竖直向下。当该磁场区域以速度v0匀速地向右扫过金属杆后,金属杆的速度变为v。导轨和金属杆的电阻不计,导轨光滑且足够长,杆在运动过程中始终与导轨垂直且两端

与导轨保持良好接触。求:(1)MN刚扫过金属杆时,杆中感应电流的大小I。(2)MN刚扫过金属杆时,杆的加速度大小a。(3)PQ刚要离开金属杆时,感应电流的功率P。【解析】(1)感应电动势E=Bdv0,感应电流I=,解得I=。(2)

安培力F=BId,由牛顿第二定律得F=ma,解得a=。(3)金属杆切割磁感线的速度v′=v0-v,则感应电动势E′=Bd(v0-v)电功率P=解得P=。答案:(1)(2)(3)关闭Word文档返回原板块