復(fù)習方略高中物理一輪復(fù)習福建專用魯科版課時提能演練(二十七) 選修32 第九章 第2講法拉第電磁感應(yīng)定律自感現(xiàn)象

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1、------精品文檔!值得擁有！------ 溫馨提示： 此套題為Word版，請按住Ctrl,滑動鼠標滾軸，調(diào)節(jié)合適的觀看比例，答案解析附后。關(guān)閉Word文檔返回原板塊。 課時提能演練（二十七） 法拉第電磁感應(yīng)定律 自感現(xiàn)象 (45分鐘　100分) 一、選擇題(本大題共10小題,每小題7分,共70分。每小題只有一個選項正確) 1.(2014·三明模擬)圖中甲～丁所示分別為穿過某一閉合回路的磁通量Φ隨時間t變化的圖像,關(guān)于回路中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢下列論述正確的是　(　　) A.圖甲中回路產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢恒定不變 B.圖乙中回路產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢一直在變大 C.圖丙中

2、回路在0～t1時間內(nèi)產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢小于在t1～t2時間內(nèi)產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢 D.圖丁中回路產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢先變小再變大 【解析】選D。Φ-t圖像中斜率表示磁通量的變化率。圖甲中斜率為零,因此感應(yīng)電動勢為零;圖乙中斜率不變,感應(yīng)電動勢不變;圖丙中0～t1時間內(nèi)斜率大于t1～t2時間內(nèi)斜率,0～t1時間內(nèi)感應(yīng)電動勢大于t1～t2時間內(nèi)感應(yīng)電動勢;圖丁中斜率先變小后變大,感應(yīng)電動勢先變小后變大。因此D正確。 2.一矩形線框置于勻強磁場中,線框平面與磁場方向垂直,先保持線框的面積不變,將磁感應(yīng)強度在1s時間內(nèi)均勻地增大到原來的兩倍,接著保持增大后的磁感應(yīng)強度不變,在1s時間內(nèi),再將線框的面積均勻

3、地減小到原來的一半,先后兩個過程中,線框中感應(yīng)電動勢的比值為　(　　) A.　　　　 B.1　　　　 C.2　　　　 D.4 【解析】選B。由法拉第電磁感應(yīng)定律E=,且ΔΦ1=ΔBS,ΔΦ2=2BΔS,則E1===,E2===-,E1與E2大小相等,選項B正確。 3.如圖所示,由導體棒ab和矩形線框cdef組成的“10”圖案在勻強磁場中一起向右勻速平動,勻強磁場的方向垂直線框平面向里,磁感應(yīng)強度B隨時間均勻增大,則下列說法正確的是　(　　) A.導體棒的a端電勢比b端電勢高,電勢差Uab在逐漸增大 B.導體棒的a端電勢比b端電勢低,電勢差Uab在逐漸增大 C.線框cdef中有順時針

4、方向的電流,電流大小在逐漸增大 D.線框cdef中有逆時針方向的電流,電流大小在逐漸增大 【解析】選A。對導體棒ab由右手定則可判斷a端電勢高,由E=Blv可知,因為磁感應(yīng)強度均勻增大,所以Uab變大,故選項A正確,B錯誤;對矩形線框cdef,由楞次定律可判斷,感應(yīng)電流的方向為逆時針方向,但由于磁感應(yīng)強度均勻增大,所以感應(yīng)電流是恒定的,不會增大,所以選項C、D都錯誤。 4.如圖所示,長為L的金屬導線彎成一圓環(huán),導線的兩端接在電容為C的平行板電容器上,P、Q為電容器的兩個極板,磁場垂直于環(huán)面向里,磁感應(yīng)強度以B=B0+Kt(K>0)隨時間變化,t=0時,P、Q兩極板電勢相等。兩極板間的距離

5、遠小于環(huán)的半徑,經(jīng)時間t電容器P板　(　　) A.不帶電 B.所帶電荷量與t成正比[來源:] C.帶正電,電荷量是 D.帶負電,電荷量是 【解析】選D。磁感應(yīng)強度以B=B0+Kt(K>0)隨時間變化,由法拉第電磁感應(yīng)定律得E==S=KS,而S=,經(jīng)時間t電容器P板所帶電荷量Q=EC=;由楞次定律知電容器P板帶負電,故D選項正確。 5.如圖所示,在豎直向下的勻強磁場中,將一水平放置的金屬棒ab以水平初速度v0拋出,設(shè)在整個過程中棒的方向不變且不計空氣阻力,則在金屬棒運動過程中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢大小變化情況是　(　　) A.越來越大　　　　　　　　　 B.越來越小[來源:學優(yōu)高

6、考網(wǎng)gkstk] C.保持不變 D.無法判斷 【解析】選C。金屬棒ab切割磁感線,產(chǎn)生感應(yīng)電動勢而不產(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動,垂直于磁感線方向速度不變,始終為v0,由公式E=BLv知,感應(yīng)電動勢為BLv0不變,故A、B、D錯誤,C正確。 6.如圖所示,正方形線圈abcd位于紙面內(nèi),線圈電阻不計,邊長為L,匝數(shù)為N,線圈內(nèi)接有阻值為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。當線圈繞OO′轉(zhuǎn)過90°時,通過電阻R的電荷量為　(　　) A.　　　 B.　　 　C.　 　　D. 【解

7、析】選B。初狀態(tài)時,通過線圈的磁通量為Φ1=,當線圈轉(zhuǎn)過90°時,通過線圈的磁通量為0,由q=IΔt,I=,E=N,得q=N,可得通過電阻R的電荷量為。 7.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(指拉直時兩端的電阻),磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場垂直穿過環(huán)平面,在環(huán)的最高點A用鉸鏈連接長度為2a、電阻為的導體棒AB,AB由水平位置緊貼環(huán)面擺下,當擺到豎直位置時,B點的線速度為v,則這時AB兩端的電壓大小為　(　　) A.　　 　B.　　 　C.　 　　D.Bav 【解析】選A。擺到豎直位置時,AB切割磁感線的瞬時感應(yīng)電動勢E=B·2a·(v)=Bav。由閉合電路歐姆定律

8、得,UAB=·=Bav,故A正確。 【變式備選】如圖所示,半徑為r的金屬圓盤在垂直于盤面的勻強磁場B中繞O軸以角速度ω沿逆時針方向勻速轉(zhuǎn)動,則通過電阻R的電流的大小和方向是(金屬圓盤的電阻不計)　(　　) A.I=,由c到d B.I=,由d到c C.I=,由c到d D.I=,由d到c 【解析】選D。金屬圓盤在勻強磁場中勻速轉(zhuǎn)動,可以等效為無數(shù)根長為r的導體棒繞O點做勻速圓周運動,其產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢大小為E=,由右手定則可知,其方向由外指向圓心,故通過電阻R的電流大小I=,方向由d到c,故選項D正確。 8.(2014·泉州模擬)如圖所示的電路中,三個燈泡L1、L2、

9、L3的電阻關(guān)系為R1

10、高考網(wǎng)] 斷電自感 現(xiàn)象 自感電路中的電流增加比電阻電路緩慢,最終還是增加到正常值 與自感線圈同一回路的電流,過一會兒才減為0,比正常電阻電路斷開要滯后一段時間 原因 感應(yīng)電路中產(chǎn)生感應(yīng)電動勢E自,阻礙電源引起的電流的增加 電源對電路不再引起電流,但線圈中原有的電流變化要產(chǎn)生自感電動勢E自,在某一通路中緩慢減小 9.閉合回路由電阻R與導線組成,其內(nèi)部磁場大小按B-t圖變化,方向如圖所示,則回路中　(　　) A.電流方向為逆時針方向 B.電流強度越來越大 C.磁通量的變化率恒定不變 D.產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢越來越大 【解析】選C。由楞次定律可以判斷電流方向為順時針方向,

11、A項錯誤;由法拉第電磁感應(yīng)定律E=N可得,E=NS,由題圖可知是恒量,所以電動勢恒定,D項錯誤;根據(jù)歐姆定律,電路中電流是不變的,B項錯誤;由于磁場均勻增加,線圈面積不變,所以磁通量的變化率恒定不變,C項正確。 10.在如圖所示的電路中,兩個靈敏電流表G1和G2的零點都在刻度盤中央,當電流從“+”接線柱流入時,指針向右擺,當電流從“-”接線柱流入時,指針向左擺。在電路接通后再斷開的瞬間,下列說法中符合實際情況的是　(　　) A.G1表指針向左擺,G2表指針向右擺 B.G1表指針向右擺,G2表指針向左擺 C.G1、G2表的指針都向左擺 D.G1、G2表的指針都向右擺 【解析】選B

12、。電路接通后線圈中電流方向向右,當電路斷開時,電流減小,線圈中產(chǎn)生與原方向相同的自感電動勢,與G1、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項正確。 二、非選擇題(本大題共2小題,共30分。要有必要的文字說明和解題步驟,有數(shù)值計算的要注明單位) 11.(能力挑戰(zhàn)題)(15分)如圖所示,固定在勻強磁場中的水平導軌ab、cd的間距L1=0.5m,金屬棒ad與導軌左端bc的距離為L2=0.8m,整個閉合回路的電阻為R=0.2Ω,磁感應(yīng)強度為B0=1T的勻強磁場豎直向下穿過整個回路。ad桿通過滑輪和輕繩連接著一個質(zhì)量為m=0.04kg

13、的物體,不計一切摩擦,現(xiàn)使磁場以=0.2T/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)電動勢的大小。 (3)物體剛好離開地面的時間(g=10m/s2)。 【解題指南】解答本題要注意以下兩點: (1)回路面積不變時,感應(yīng)電動勢與磁感應(yīng)強度的變化率成正比。 (2)剛好離開地面時,地面對物體的支持力為零。 【解析】(1)由楞次定律可以判斷,金屬棒上的電流由a到d?！? (2分) (2)由法拉第電磁感應(yīng)定律得: E==S=0.08V (3分) (3)物體剛要離開地面時,其受到的拉力F=mg　 (2分) 而

14、拉力F又等于棒所受的安培力。 即mg=F安=BIL1　 (2分)[來源:學優(yōu)高考網(wǎng)] 其中B=B0+t　 (2分)[來源:] I=　 (2分) 解得t=5s (2分) 答案:(1)由a到d　(2)0.08V　(3)5s 12.(2014·福州模擬)(15分)在一周期性變化的勻強磁場中有一圓形閉合線圈,線圈平面與磁場垂直,如圖甲所示,規(guī)定圖中磁場方向為正。已知線圈的半徑為r、匝數(shù)為N,總電阻為R,磁感應(yīng)強度的最大值為B0,變化周期為T,磁感應(yīng)強度按圖乙

15、所示變化。求: (1)在0～T內(nèi)線圈產(chǎn)生的感應(yīng)電流的大小I1; (2)規(guī)定甲圖中感應(yīng)電流的方向為正方向,在圖丙中畫出一個周期內(nèi)的i-t圖像,已知圖中I0=; (3)在一個周期T內(nèi)線圈產(chǎn)生的焦耳熱Q。 【解析】(1)在0～T內(nèi)感應(yīng)電動勢E1=N　 (2分) 磁通量的變化ΔΦ1=B0·πr2 解得E1=　 (2分) 線圈中感應(yīng)電流大小I1==　 (2分) (2)圖畫正確給3分(每段1分) (3)在0～T和T～T兩個時間段內(nèi)產(chǎn)生的熱量相同,有 Q1=Q3=R·T　 (2分) 在T～T時間內(nèi)產(chǎn)生的熱量 Q2=R·T　 (2分) 一個周期內(nèi)產(chǎn)生的總熱量 Q=Q1+Q2+Q3=　 (2分) 答案:(1)　(2)見解析 (3) 關(guān)閉Word文檔返回原板塊 ------珍貴文檔!值得收藏！------