2020屆高三物理一輪復(fù)習(xí) 第十章 第2講 法拉第電磁感應(yīng)定律 自感 渦流課時(shí)作業(yè)（含解析）

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1、法拉第電磁感應(yīng)定律 自感 渦流 1．將閉合多匝線圈置于僅隨時(shí)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(dòng)勢和感應(yīng)電流，下列表述正確的是(　　) A．感應(yīng)電動(dòng)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(dòng)勢越大 C．穿過線圈的磁通量變化越快，感應(yīng)電動(dòng)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 解析：由法拉第電磁感應(yīng)定律E＝n知，感應(yīng)電動(dòng)勢的大小與線圈匝數(shù)有關(guān)，A錯(cuò)誤；感應(yīng)電動(dòng)勢正比于，與磁通量的大小無直接關(guān)系，B錯(cuò)誤，C正確；根據(jù)楞次定律知，感應(yīng)電流的磁場總是阻礙引起感應(yīng)電流的磁通量的變化，即“增反減同”，D錯(cuò)誤． 答案：C 2．如圖

2、所示，勻強(qiáng)磁場中有兩個(gè)導(dǎo)體圓環(huán)a、b，磁場方向與圓環(huán)所在平面垂直．磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間均勻增大．兩圓環(huán)半徑之比為2∶1，圓環(huán)中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢分別為Ea和Eb，不考慮兩圓環(huán)間的相互影響．下列說法正確的是(　　) A．Ea∶Eb＝4∶1，感應(yīng)電流均沿逆時(shí)針方向 B．Ea∶Eb＝4∶1，感應(yīng)電流均沿順時(shí)針方向 C．Ea∶Eb＝2∶1，感應(yīng)電流均沿逆時(shí)針方向 D．Ea∶Eb＝2∶1，感應(yīng)電流均沿順時(shí)針方向 解析：a、b兩個(gè)圓環(huán)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢屬于感生電動(dòng)勢，根據(jù)題意可知相同，又由法拉第電磁感應(yīng)定律得E＝n＝nS，Sa＝π(2r)2＝4πr2，Sb＝πr2，所以＝4∶1，由楞次定律可知兩圓

3、環(huán)中感應(yīng)電流的方向均沿順時(shí)針方向，B正確． 答案：B 3．如圖所示，線圈L的自感系數(shù)很大，且其直流電阻可以忽略不計(jì)，L1、L2是兩個(gè)完全相同的小燈泡，開關(guān)S閉合和斷開的過程中，燈L1、L2的亮度變化情況是(燈絲不會(huì)斷)(　　) A．S閉合，L1不亮，L2逐漸變亮；S斷開，L2立即熄滅，L1逐漸變亮 B．S閉合，L1不亮，L2很亮；S斷開，L1、L2立即熄滅 C．S閉合，L1、L2同時(shí)亮，而后L1逐漸熄滅，L2亮度不變；S斷開，L2立即熄滅，L1亮一下才熄滅 D．S閉合，L1、L2同時(shí)亮，而后L1逐漸熄滅，L2則逐漸變得更亮；S斷開，L2立即熄滅，L1亮一下才熄滅 解析：當(dāng)S閉

4、合，L的自感系數(shù)很大，對電流的阻礙作用較大，L1和L2串聯(lián)后與電源相連，L1和L2同時(shí)亮，隨著L中電流的增大，因?yàn)長的直流電阻不計(jì)，則L的分流作用增大，L1中的電流逐漸減小為零，由于總電阻變小，故電路中的總電流變大，L2中的電流增大，L2燈變得更亮；當(dāng)S斷開，L2中無電流，立即熄滅，而線圈L產(chǎn)生自感電動(dòng)勢，試圖維持本身的電流不變，L與L1組成閉合電路，L1燈要亮一下后再熄滅．故D正確． 答案：D 4．(2019·遼寧鞍山模擬)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(指剪開拉直時(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，與環(huán)的最高點(diǎn)A連接的長度為2a、電阻為的導(dǎo)體棒

5、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)導(dǎo)體棒AB兩端的電壓大小為(　　) A.　　　　　　 B. C. D．Bav 解析：當(dāng)擺到豎直位置時(shí)，導(dǎo)體棒AB產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢為E＝B·2a＝2Ba＝Bav，圓環(huán)被導(dǎo)體棒分為兩個(gè)半圓環(huán)，兩半圓環(huán)并聯(lián)，并聯(lián)電阻R并＝＝，電路電流I＝＝，AB兩端的電壓為UAB＝IR并＝. 答案：A 5．(多選)(2019·廣西三校聯(lián)考)如圖所示，線圈匝數(shù)為n，橫截面積為S，線圈電阻為r，處于一個(gè)均勻增強(qiáng)的磁場中，磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間的變化率為k，磁場方向水平向右且與線圈平面垂直，電容器的電容為C，定值電阻的阻值為r.由此可知，下

6、列說法正確的是(　　) A．電容器下極板帶正電 B．電容器上極板帶正電 C．電容器所帶電荷量為 D．電容器所帶電荷量為nSkC 解析：根據(jù)磁場向右均勻增強(qiáng)，并由楞次定律可知，電容器上極板帶正電，故A錯(cuò)誤，B正確．閉合線圈與阻值為r的電阻形成閉合回路，線圈相當(dāng)于電源，電容器兩極板間的電壓等于路端電壓，線圈產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢為E＝nS＝nSk，路端電壓U＝·r＝，則電容器所帶電荷量為Q＝CU＝，故C正確，D錯(cuò)誤． 答案：BC 6．(多選)(2019·黑龍江牡丹江一中模擬)如圖所示，阻值為R的金屬棒從圖示位置ab分別以v1、v2的速度沿光滑水平導(dǎo)軌(電阻不計(jì))勻速滑到a′b′位置，若

7、v1∶v2＝1∶2，則在這兩次過程中(　　) A．回路電流I1∶I2＝1∶2 B．產(chǎn)生的熱量Q1∶Q2＝1∶4 C．通過任一截面的電荷量q1∶q2＝1∶1 D．外力的功率P1∶P2＝1∶2 解析：回路中感應(yīng)電流為I＝＝，I∝v，則得I1∶I2＝v1∶v2＝1∶2，故A正確；產(chǎn)生的熱量為Q＝I2Rt＝()2R×＝，Q∝v，則得Q1∶Q2＝v1∶v2＝1∶2，故B錯(cuò)誤；通過任一截面的電荷量為q＝It＝t＝，q與v無關(guān)，則得q1∶q2＝1∶1，故C正確；由于金屬棒勻速運(yùn)動(dòng)，外力的功率等于回路中的功率，即得P＝I2R＝()2R，P∝v2，則得P1∶P2＝1∶4，故D錯(cuò)誤． 答案：AC

8、 7．(多選)半徑分別為r和2r的同心圓形導(dǎo)軌固定在同一水平面內(nèi)，一長為r、電阻為R的均勻金屬棒AB置于圓導(dǎo)軌上面，BA的延長線通過圓導(dǎo)軌中心O，裝置的俯視圖如圖所示，整個(gè)裝置位于一勻強(qiáng)磁場中，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為B，方向豎直向下．在兩環(huán)之間接阻值也為R的定值電阻和電容為C的電容器．金屬棒在水平外力作用下以角速度ω繞O逆時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，在轉(zhuǎn)動(dòng)過程中始終與導(dǎo)軌保持良好接觸．下列說法正確的是(　　) A．金屬棒中電流從B流向A B．金屬棒兩端電壓為Bωr2 C．電容器的M板帶負(fù)電 D．電容器所帶電荷量為CBωr2 解析：根據(jù)右手定則可知金屬棒中電流從B流向A，選項(xiàng)A正確；金屬棒轉(zhuǎn)動(dòng)產(chǎn)生的

9、電動(dòng)勢為E＝Br＝Bωr2，切割磁感線的金屬棒相當(dāng)于電源，金屬棒兩端電壓相當(dāng)于電源的路端電壓，因而U＝E＝Bωr2，選項(xiàng)B正確；金屬棒A端相當(dāng)于電源正極，電容器M板帶正電，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；由C＝可得電容器所帶電荷量為Q＝CBωr2，選項(xiàng)D錯(cuò)誤． 答案：AB 8．(多選)(2018·高考全國卷Ⅲ)如圖(a)，在同一平面內(nèi)固定有一長直導(dǎo)線PQ和一導(dǎo)線框R，R在PQ的右側(cè)．導(dǎo)線PQ中通有正弦交流電流i，i的變化如圖(b)所示，規(guī)定從Q到P為電流的正方向．導(dǎo)線框R中的感應(yīng)電動(dòng)勢(　　) A．在t＝時(shí)為零 B．在t＝時(shí)改變方向 C．在t＝時(shí)最大，且沿順時(shí)針方向 D．在t＝T時(shí)最大，且沿順時(shí)針

10、方向 解析：由圖(b)可知，導(dǎo)線PQ中電流在t＝時(shí)達(dá)到最大值，變化率為零，導(dǎo)線框R中磁通量變化率為零，根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律，在t＝時(shí)導(dǎo)線框中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢為零，選項(xiàng)A正確；在～T時(shí)，導(dǎo)線PQ中電流圖象斜率方向不變，導(dǎo)致導(dǎo)線框R中磁通量變化率的正負(fù)不變，根據(jù)楞次定律，在t＝時(shí)，導(dǎo)線框中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢方向不變，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；由于在t＝時(shí)，導(dǎo)線PQ中電流圖象斜率最大，電流變化率最大，導(dǎo)致導(dǎo)線框R中磁通量變化率最大，根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律，在t＝時(shí)導(dǎo)線框中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢最大，由楞次定律可判斷出感應(yīng)電動(dòng)勢的方向?yàn)轫槙r(shí)針方向，選項(xiàng)C正確；由楞次定律可判斷出在t＝T時(shí)感應(yīng)電動(dòng)勢的方向?yàn)槟鏁r(shí)針方向，選項(xiàng)D錯(cuò)誤． 答案：AC 6