《2019版高考物理一轮复习第十章电磁感应课后分级演练29法拉第电磁感应定律自感现象.doc.pdf》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2019版高考物理一轮复习第十章电磁感应课后分级演练29法拉第电磁感应定律自感现象.doc.pdf（11页珍藏版）》请在三一文库上搜索。
1、课后分级演练（二十九）法拉第电磁感应定律自感 现象 【A 级一一基础练】 1?如图所示，两块水平放置的金属板距离为d,用导线、开关 K 与 一个 77匝的线圈连接， 线圈置于方向竖直向上的均匀变化的磁场中 . 两板间放一台小型压力传感器，压力传感器上表面绝缘, 在其上表面静 止放置一个质量为刃、电荷量为Q的带正电小球 . K 没有闭合时传感器 有示数，K 闭合时传感器示数变为原来的一半. 则线圈中磁场的变化情 况和磁通量的变化率分别为（） 解析： B 根据 K闭合时传感器示数变为原來的一半，推出带正电小 球受向上的电场力 , 即上极板带负电，下极板带正电，线圈感应电动势的方向从上极板经线圈流
2、向下极板，根据 安培定则知感应磁场的方向向下，与原磁场方向相反，又由楞次定律得线圈中磁 场正在增强 ; FA （PA （I） 对小球受力分析得歹于，英屮感应电动势4/帀，代入得京？故B 正确? 2.如图甲所示，电路的左侧是一个电容为C 的电容器，电路的右侧是一个环形导体, 环形导体所围的面积为 $在环形导体中有一垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度的大小 A.正在增强 , A _ mgd A t =2q B.正在增强 , A _ mgd t 2nq C.正在减弱 , A _ mgd A t 2q D.正在减弱 , A _ mgd A t 2nq 随时间变化的规律如图乙所示. 则在 0?九时间内,
3、 电容器（） A.上极板带正电 ; B.上极板带正电 , C.上极板带负电， D.上极板带负电， r e b 锂离子裁电池 X X X 磁感应强度人小随时间线性变化. 为了产生与线框转动半周过程屮同样人小的电流，磁感应强度 随时间的变化率￥的大小应为（ c竺 JT 解析： C 由导线框匀速转动时，设半径为门导线框电阻为爪在很短的 At 时间内 , A O=CDM,由法拉第电磁感应定律及欧姆定律可得感应电流/ 】= 9 A 0 JI广肝、 丽严=色穿; 当导线框不动，而磁感应强度发生变化吋，同理可得感应电流【2 =诜 D. 转过圆心角 B* Ji r 二2R t 令71= 72, 可得 、B &
4、 3 A t Ji C 对. 8. （2017 ?北京西城区期末）如图所示，线圈厶与小灯泡/! 并联后 接到电源上 . 先闭合开关 S,稳定后，通过线圈的电流为厶，通过小灯泡的 电流为 Z. 断开开关 S,发现小灯泡闪亮一下再熄灭. 则下列说法正确的是 （） A. B.ZI = 72 C.断开开关前后，通过小灯泡的电流方向不变 D. 断开开关前后，通过线圈的电流方向不变 解析： D 分析开关 S闭合稳定后，因为线圈的电阻较小，由并联电路的特征易知 A、B 错；开关 S断开瞬间电源与线圈和小灯泡断开，线圈中的电流要发生突变，所以线圈 中会感应出新的电动势阻碍原电流的减小，所以线圈屮的电流方向不变
5、，D 对；断开开关瞬 间因为线圈相当于电源与灯泡构成一个回路，流过灯泡的电流方向与开始时方向相反，C错. 9. （2017 ?无锡模拟）如图所示, 三个灯泡 L】、L2 L3 的电阻关系 为R&RKRx电感线圈 / 的电阻可忽略， D 为理想二极管，开关K 从闭 合状 态突然断开吋，下列判断正确的是（） A. 4 逐渐变暗， L2、5 均先变亮，然后逐渐变暗 B? I“逐渐变暗， L2 立即熄灭， 5 先变亮，然后逐渐变暗 C.匚立即熄灭 , L2、L3 均逐渐变暗 D. 4、4、L3 均先变亮，然后逐渐变暗 解析： B 开关 K 处于闭合状态时，由于R&RKR、,则 GQTa,开关 K 从闭
6、合状态突然断开时，电感 线圈、【小厶组成闭合冋路，1“ 逐渐变喑，通过山的电流由Tf,再逐渐 【B 级一一提升练】 11. ( 多选) 1824年，法国科学家阿拉杲完成了著名的“圆盘实验”. 实验中将一铜圆盘水平放置，在其中心正上方用柔软细线悬挂一枚可以 自由旋转的磁针，如图所示. 实验中发现，当圆盘在磁针的磁场中绕过圆 盘中心的竖直轴旋转时，磁针也随着一起转动起来，但略有滞后 . 下列说 法正确的是 () A.圆盘上产生了感应电动势 B.圆盘内的涡电流产生的磁场导致磁针转动 C. 在圆盘转动的过程屮，磁针的磁场穿过整个圆盘的磁通量发生了变化 D. 圆盘中的口由电子随圆盘一起运动形成电流，此电
7、流产生的磁场导致磁针转动 解析： AB 把圆盘等效成由无数辐条组成的自行车车轮，车轮在转动时辐条切割磁感线产生 感应电动势，但由于不同的辐条所在位置磁场大小及方向不相同，产生的感应电动势也不相同， 从而在圆盘内部形成涡形电流，该电流产生的磁场使磁针转动，A、B 正确. 由于 磁针放在圆盘中 心正上方，穿出与穿入的磁感线应该一样多，即穿过圆盘的磁通量始终为零, 减小，故 5 先变亮，然后逐渐变暗， 而由于二极管的反向截止作用，?立即熄灭， 选项 B ?正确 . 10. 如图所示， / 側、図是两根足够长的光滑平行金屈导轨，导 轨 间距为也导轨所在平面与水平面成角，臥P间接阻值为斤的电阻 . 匀强
8、磁场的方向与导轨所在平面垂直，磁感应强度大小为?质量 为人阻值为“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 / 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) 金屈棒产生的感应电动势E； (2) 通过电阻斤的电流厶 (3) 拉力尸的大小 . 解析： ( 1)根据法拉笫电磁感应定律得4 加只 (2)根据闭合电路欧姆泄律得 _ Bdv I= R+ R+ r (3)导体棒的受力情况如图所示，根据牛顿第二定律有F仏一 mgsin &=0, 又因为F = BId= R；：,所以+注 答案：Bdv / 、Bdv 科 (3)加的 in Jdv Q
9、 C 错误. 圆盘整体不带电，若无磁场，则正负电荷均做圆周运动，不会形成电流，D 错误. 12.（多选）线圈所围的面积为0. 1 m 2,线圈电阻为 1 Q.规定线圈中感应电流 / 的正方 向从上 往下看沿顺时针方向，如图甲所示. 磁场的磁感应强度随时间f 的变化规律如图乙 所示. 则以下说法正确的是（） A. 在 0? 5 s时间内， / 的最大值为 0.01 A B. 在t=4 s时刻， / 的方向为逆时针 C. 前 2 s内，通过线圈某一截面的总电荷量为0.01 C D. 第 3 s内，线圈的发热功率最大 A 0 A RS 解析： BC 根据法拉第电磁感应定律尸=/ 寸=/ 代丁可知，在
10、Bt图象中图线的斜率越大，线 圈中产生的感应电动势越大，由图乙可知，t=0时刻线圈的感应电动势最大，氐尸￥y 1 V = 0. 01 V,由欧姆定律得入=牛牛罟=0. 01 A,选项 A 错误； 3?5 s内，竖直向上的磁场一直在减弱， 根据楞次定律可知，线圈中感应电流方向沿逆时针方 A 0 Q 向，选项 B 正确；由法拉第电磁感应定律得=寸 ,由闭合电路欧姆定律得T, 通 过 线圈某一横截面的电荷量I Z联立以上三式得，前2 s内通过线圈某一截面的总 电荷量 0=￥ =乎=弋 “C = 0.01 C,选项 C正确；线圈的发热功率P=气 由此可知在B-t图象中图线的斜率越大，线圈的发热功率越大
11、，由图乙可知, =0时刻线圈的发热功率最大，选项D 错误. 13. 在水为平面内有一条抛物线金属导轨，导轨的抛物线方程为y =4AS 磁感应强度为的匀强磁场垂直于导轨平面向里，一根足够长的金属棒必垂 直于轴从坐标原点开始，以恒定速度卩沿x 轴正方向运动，运动中始终与 金属导轨保持良好接触，如图所示. 则下列图象中能 表示回路中感应电动势大小随时间变化的是（ 乙 ) 解析： B 金属棒 M 沿/ 轴以恒定速度 / 运动，因此，则金属棒在回路中的有效 长度=2y=4yp=4顾,由电磁感应定律得回路中感应电动势E=Blv=4B历,即2 t, 选项 B 正确. 14. 如图甲所示，光滑且足够长的平行金
12、属导轨沏比図固定在同一水平面上，两导轨间距 0=0.30 m.导轨电阻忽略不计，其间接有定值电阻斤=0.40 Q.导轨上停放一质量为仍=0.10 kg、电 阻 r=0. 20 Q 的金属杆白方，整个装置处于磁感应强度B=0. 50 T 的匀强磁场中，磁场方向竖直 向下. 利用一外力 F沿水平方向拉金属杆臼方，使之由静止开始做匀加速直线运动，电压传感器 可将斤两端的电压即时采集并输入电脑，电脑屏幕描绘出随时间方的变化关系如图乙所示. 求： (1) 金属杆加速度的大小； (2) 第 2 s末外力的瞬时功率 . 解析： ( 1)设金属杆的运动速度为卩，则感应电动势 E=BLv, p 通过电阻斤的电流
13、 /= 亍， 电阻*两端的电压U= 規=船: 由图乙可得U=kt,斤=0.10 V/s, 口k 7?+r 解得 V= - BH tf 上厂 金属杆做匀加速运动的加速度尸 =1.0 m/s 2. 设外力大小为用，由尺一尸安=扫解得用 =0. 175 N. 故第 2 s末外力的瞬时功率P=Fzat=0. 35 W. 答案： (1)1.0 m/s 2 (2) 0. 35 W 15. (1)如图甲所示，两根足够长的平行导轨，间距A=0.3m,在导轨间有垂直纸面向里的匀强 磁场，磁感应强度5 = 0. 5 T.- 根直金属杆輕 V 以 y=2 m/s 的速度向右匀速运动 , 杆册始终与导轨 垂直且接触良
14、好 . 杆测的电阻门 =1 Q,导轨的电阻可忽略 . 求杆例屮产生的感应电动势乩 (2)如图乙所示，一个匝数门=100的圆形线圈，面积S = 0.4 m 2,电阻 r2=l Q.在线 R+r f=0. 075 zr+r L 电 压 传 感 器 11 X 4XXX XF x x XXX XXX P (2)在第 2 s末,U = B1L= 6 接 电 脑 圈屮存在面积 S=0.3m 2 垂直线圈平面 ( 指向纸外 ) 的匀强磁场区域，磁感应强度5随时间I 变化的 关系如图丙所示 . 求圆形线圈中产生的感应电动势血. (3) 将一个斤 =2 Q 的电阻分别与图甲和图乙中的曰、b端相连接，然后b端接地 . 试判 断以 上两种情况中，哪种情况臼端的电势较高？并求出较高的电势0“ 解析：杆侧做切割磁感线的运动, 产生的感应电动势E = BLv=0.3 V. (2)穿过圆形线圈的磁通量发生变化， (3)题图甲中g 札=0,题图乙中仇处 =0,所以当电阻斤与题图甲中的导轨相连接时，曰端 的电势较高 . R. 此时通过电阻斤的电流匸云； 电阻斤两端的电势差讥一叽=IR 臼端的迫势几 =刀？=0.2 V. 答案： (1)0.3 V (2)4.5 V 与图甲中的导轨相连接臼端电势高泯=0.2V 产生的感应电动势鸟 =$=4. 5