《（江蘇專用）2021版高考物理一輪復(fù)習(xí) 課后限時(shí)集訓(xùn)29 法拉第電磁感應(yīng)定律 自感 渦流》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《（江蘇專用）2021版高考物理一輪復(fù)習(xí) 課后限時(shí)集訓(xùn)29 法拉第電磁感應(yīng)定律 自感 渦流（9頁珍藏版）》請?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、 課后限時(shí)集訓(xùn)29法拉第電磁感應(yīng)定律自感渦流建議用時(shí)：45分鐘1.(多選)如圖所示，閉合金屬導(dǎo)線框放置在豎直向上的勻強(qiáng)磁場中，勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間變化。下列說法正確的是()A當(dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)度增加時(shí)，線框中的感應(yīng)電流可能減小B當(dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)度增加時(shí)，線框中的感應(yīng)電流一定增大C當(dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)度減小時(shí)，線框中的感應(yīng)電流一定增大D當(dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)度減小時(shí)，線框中的感應(yīng)電流可能不變AD線框中的感應(yīng)電動(dòng)勢為ES，設(shè)線框的電阻為R，則線框中的電流I，因?yàn)锽增大或減小時(shí)，可能減小，可能增大，也可能不變，故選項(xiàng)A、D正確。2.如圖所示，正方形線框的左半側(cè)處在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中，磁場方向與線框平面垂直，線框的對稱軸M
2、N恰與磁場邊緣平齊。若第一次將線框從磁場中以恒定速度v1向右勻速拉出，第二次以線速度v2讓線框繞軸MN勻速轉(zhuǎn)過90。為使兩次操作過程中，線框產(chǎn)生的平均感應(yīng)電動(dòng)勢相等，則()Av1v22 Bv1v22Cv1v212 Dv1v221A第一次將線框從磁場中以恒定速度v1向右勻速拉出，線框中的感應(yīng)電動(dòng)勢恒定，有1E1BLv1。第二次以線速度v2讓線框繞軸MN勻速轉(zhuǎn)動(dòng)90，所需時(shí)間t，線框中的磁通量變化量BLBL2，產(chǎn)生的平均電動(dòng)勢2。由題意知12，可得v1v22，A正確。3.如圖所示，兩根相距為l的平行直導(dǎo)軌ab、cd，b、d間連有一固定電阻R，導(dǎo)軌電阻可忽略不計(jì)。MN為放在ab和cd上的一導(dǎo)體桿，與
3、ab垂直，其電阻也為R。整個(gè)裝置處于勻強(qiáng)磁場中，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為B，磁場方向垂直于導(dǎo)軌所在平面(垂直紙面向里)?，F(xiàn)對MN施力使它沿導(dǎo)軌方向以速度v水平向右做勻速運(yùn)動(dòng)。令U表示MN兩端電壓的大小，下列說法正確的是()AUBlv，流過固定電阻R的感應(yīng)電流由b經(jīng)R到dBUBlv，流過固定電阻R的感應(yīng)電流由d經(jīng)R到bCMN受到的安培力大小FA，方向水平向右DMN受到的安培力大小FA，方向水平向左A根據(jù)電磁感應(yīng)定律，MN產(chǎn)生的電動(dòng)勢EBlv，由于MN的電阻與外電路電阻相同，所以MN兩端的電壓UEBlv，根據(jù)右手定則，流過固定電阻R的感應(yīng)電流由b經(jīng)R到d，故A正確，B錯(cuò)誤；MN受到的安培力大小FABIl
4、Bl，方向水平向左，故C、D錯(cuò)誤。4.電流傳感器在電路中相當(dāng)于電流表，可以用來研究自感現(xiàn)象。在如圖所示的實(shí)驗(yàn)電路中，L是自感線圈，其自感系數(shù)足夠大，直流電阻值大于燈泡D的阻值，電流傳感器的電阻可以忽略不計(jì)。在t0時(shí)刻閉合開關(guān)S，經(jīng)過一段時(shí)間后，在tt1時(shí)刻斷開開關(guān)S。在下列表示電流傳感器記錄的電流隨時(shí)間變化情況的圖象中，可能正確的是()ABCDD閉合S瞬間，外電路電阻最大，然后外電路電阻逐漸減小，外電壓逐漸減小，所以通過電流傳感器的電流逐漸減小，電路穩(wěn)定后，外電路電阻不變，外電壓不變，通過電流傳感器的電流不變；因?yàn)榫€圈的直流電阻值大于燈泡D的阻值，穩(wěn)定后，通過線圈的電流小于通過電流傳感器的電流
5、。tt1時(shí)刻斷開開關(guān)S，由于自感現(xiàn)象，原來通過線圈L的電流從左向右流過電流傳感器，逐漸減小。D圖符合題中情況。5(多選)(2019鹽城調(diào)研)如圖甲所示，水平放置的平行金屬導(dǎo)軌連接一個(gè)平行板電容器C和電阻R，導(dǎo)體棒MN放在導(dǎo)軌上且接觸良好，整個(gè)裝置放于垂直導(dǎo)軌平面的磁場中，磁感應(yīng)強(qiáng)度B的變化情況如圖乙所示(圖示磁感應(yīng)強(qiáng)度方向?yàn)檎?，MN始終保持靜止，則0t2時(shí)間()甲乙A電容器C的電荷量大小始終沒變B電容器C的a板先帶正電后帶負(fù)電CMN所受安培力的大小始終不變DMN所受安培力的方向先向右后向左AD由題圖乙可知，磁感應(yīng)強(qiáng)度均勻變化，產(chǎn)生恒定電動(dòng)勢，由C可知，感應(yīng)電動(dòng)勢不變，電容器的電壓U不變，則電
6、荷量大小不變，故A正確；根據(jù)楞次定律可知MN中的感應(yīng)電流方向由N到M，電容器的a極板一直帶正電，故B錯(cuò)誤；感應(yīng)電流不變，由于磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小先減小后增大，MN所受安培力FBIL，所以安培力的大小先減小后增大，方向先向右后向左，故C錯(cuò)誤，D正確。6(多選)如圖甲所示，abcd是匝數(shù)為100匝、邊長為10 cm、總電阻為0.1 的正方形閉合導(dǎo)線圈，放在與線圈平面垂直的圖示勻強(qiáng)磁場中。磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間t的變化關(guān)系如圖乙所示。則以下說法正確的是()甲乙A導(dǎo)線圈中產(chǎn)生的是交變電流B在t2.5 s時(shí)導(dǎo)線圈產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢為1 VC在02 s內(nèi)通過導(dǎo)線橫截面的電荷量為20 CD在t1 s時(shí)，導(dǎo)線圈內(nèi)電流的
7、瞬時(shí)功率為10 WACD在02 s內(nèi)，磁感應(yīng)強(qiáng)度變化率為1 T/s，根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律，產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢為E1nS1000.121 V1 V；在23 s內(nèi)，磁感應(yīng)強(qiáng)度變化率為2 T/s，根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律，產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢為E2nS1000.122 V2 V。導(dǎo)線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電流為方波交變電流，選項(xiàng)A正確；在t2.5 s時(shí)，產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢為E22 V，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；在02 s內(nèi)，感應(yīng)電流I10 A，通過導(dǎo)體橫截面的電荷量為qIt120 C，選項(xiàng)C正確；在t1 s時(shí)，導(dǎo)線圈內(nèi)感應(yīng)電流的瞬時(shí)功率PUII2R1020.1 W10 W，選項(xiàng)D正確。7.在范圍足夠大、方向豎直向下的勻強(qiáng)磁場中，
8、B0.2 T，有一水平放置的光滑框架，寬度為l0.4 m，如圖所示，框架上放置一質(zhì)量為0.05 kg、電阻為1 的金屬桿cd，框架電阻不計(jì)。若cd桿以恒定加速度a2 m/s2，由靜止開始做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，則：(1)在5 s內(nèi)平均感應(yīng)電動(dòng)勢是多少；(2)第5 s末，回路中的電流多大；(3)第5 s末，作用在cd桿上的水平外力多大？解析(1)5 s內(nèi)的位移xat225 m，5 s內(nèi)的平均速度v5 m/s故平均感應(yīng)電動(dòng)勢EBlv0.4 V。(2)第5 s末：vat10 m/s，此時(shí)感應(yīng)電動(dòng)勢EBlv則回路電流為I A0.8 A。(3)桿做勻加速運(yùn)動(dòng)，則FF安ma，即FBIlma0.164 N。答案(
9、1)0.4 V(2)0.8 A(3)0.164 N8(多選)(2019江蘇金陵中學(xué)高考模擬)如圖所示電路中，P為發(fā)光氖泡，發(fā)光電壓U60 V，L為自感系數(shù)很大、電阻不為零的電感線圈，直流電源電動(dòng)勢E6 V。接通開關(guān)S，氖泡不亮；穩(wěn)定時(shí)，L中電流恒定為I0；斷開S時(shí)，氖泡能短時(shí)間內(nèi)發(fā)光。關(guān)于該現(xiàn)象，下列說法正確的有()AS接通瞬間，L中電流是逐漸增加的BS接通穩(wěn)定時(shí)，P兩端電壓為零CS斷開瞬間，氖泡P發(fā)光時(shí)電流最大值可能超過I0DS斷開瞬間，氖泡P發(fā)光時(shí)電流從右向左ADS接通瞬間，線圈L中的電流從無到有發(fā)生變化，線圈L中產(chǎn)生的自感電動(dòng)勢對電流的增大有阻礙作用，所以通過線圈L的電流慢慢變大，故選項(xiàng)
10、A正確；S接通穩(wěn)定時(shí)，由于電感線圈的電阻不為零，電感線圈兩端電壓不為零，所以發(fā)光氖泡兩端電壓不為零，故選項(xiàng)B錯(cuò)誤；S斷開前，線圈L中電流恒定為I0，S斷開瞬間，線圈L由于自感現(xiàn)象會(huì)產(chǎn)生與線圈中原電流方向相同的感應(yīng)電動(dòng)勢，使線圈中的電流將從原來的I0逐漸減小，方向不變，且由于它和氖泡P構(gòu)成回路，通過氖泡P的電流和線圈L中的電流大小相同，也從I0逐漸減小，通過氖泡P的電流從右向左，故選項(xiàng)D正確，C錯(cuò)誤。9(多選)(2019南京三模)目前無線電能傳輸技術(shù)已經(jīng)比較成熟，如圖所示為一種非接觸式電源供應(yīng)系統(tǒng)。這種系統(tǒng)基于電磁感應(yīng)原理可無線傳輸電能，兩個(gè)感應(yīng)線圈可以放置在左右相鄰位置，如圖所示。利用這一原理
11、，可以實(shí)現(xiàn)對手機(jī)進(jìn)行無線充電，不計(jì)線圈的電阻。已知無線長直線電流在空間中所產(chǎn)生的磁場磁感應(yīng)強(qiáng)度B，下列說法正確的是()A若A線圈中輸入恒定電流，B線圈中就會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢B只有A線圈中輸入變化的電流，B線圈中才會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢C在電能傳輸中，若只增加A、B間的距離，B線圈中感應(yīng)電動(dòng)勢變大D若只增加A線圈中電流的變化率，B線圈中感應(yīng)電動(dòng)勢變大BD根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律可知，只有穿過B線圈的磁通量發(fā)生改變，才能產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢，所以A線圈中應(yīng)輸入變化的電流，B正確，A錯(cuò)誤；在A線圈上選取非常短的一段，則此時(shí)可看成直線電流，無限長直線電流在空間中所產(chǎn)生的磁場磁感應(yīng)強(qiáng)度B，又由于B線圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢En
12、nS，分析可知只增加A、B間的距離，B線圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢變小，C錯(cuò)誤；根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律可知，B的感應(yīng)電動(dòng)勢EnnS，可知影響B(tài)線圈感應(yīng)電動(dòng)勢大小的是空間中磁感應(yīng)強(qiáng)度的變化率，只增加A線圈中電流的變化率時(shí)，空間中磁感應(yīng)強(qiáng)度的變化率增大，所以B線圈中感應(yīng)電動(dòng)勢變大，D正確。10.(多選)(2019鹽城二模)如圖所示，A、B為相同的燈泡，C為電容器，L為電感線圈(其直流電阻小于燈泡電阻)。下列說法中正確的有()A閉合開關(guān)，B立即發(fā)光B閉合開關(guān)，電路穩(wěn)定后，A中沒有電流C電路穩(wěn)定后，斷開開關(guān)，B變得更亮后再熄滅D電路穩(wěn)定后，斷開開關(guān)，A中電流立即為零AC閉合開關(guān)S的瞬時(shí)，電容器C充電，相當(dāng)于短路
13、；而電感L阻礙電流的增加，相當(dāng)于斷路，則B先發(fā)光；電路穩(wěn)定后，電容器充電完畢相當(dāng)于斷路，則A中有電流，選項(xiàng)A正確，B錯(cuò)誤；電路穩(wěn)定后，斷開開關(guān)，則電感L與燈泡B組成新的回路，因電路穩(wěn)定時(shí)L中的電流大于B的電流，則斷開S時(shí)，B變得更亮后再熄滅，選項(xiàng)C正確；電路穩(wěn)定后，斷開開關(guān)，由于電容器放電，則A中電流不會(huì)立即為零，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。11.(2019龍巖市3月模擬)如圖所示，abcd為水平放置的平行“”形光滑金屬導(dǎo)軌，導(dǎo)軌間距為l，電阻不計(jì)。導(dǎo)軌間有垂直于導(dǎo)軌平面向下的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B。金屬桿放置在導(dǎo)軌上，與導(dǎo)軌的接觸點(diǎn)為M、N，并與導(dǎo)軌成角。金屬桿以 的角速度繞N點(diǎn)由圖示位置勻速轉(zhuǎn)動(dòng)到與
14、導(dǎo)軌ab垂直，轉(zhuǎn)動(dòng)過程中金屬桿與導(dǎo)軌始終接觸良好，金屬桿單位長度的電阻為r。則在金屬桿轉(zhuǎn)動(dòng)過程中()AM、N兩點(diǎn)電勢相等B金屬桿中感應(yīng)電流的方向由N流向MC電路中感應(yīng)電流的大小始終為D電路中通過的電荷量為A根據(jù)題意可知，金屬桿MN為電源，導(dǎo)軌為外電路，由于導(dǎo)軌電阻不計(jì)，外電路短路，M、N兩點(diǎn)電勢相等，故選項(xiàng)A正確；根據(jù)右手定則可知金屬桿中感應(yīng)電流的方向是由M流向N，故選項(xiàng)B錯(cuò)誤；由于切割磁場的金屬桿長度逐漸變短，感應(yīng)電動(dòng)勢逐漸變小，回路中的感應(yīng)電流逐漸變小，故選項(xiàng)C錯(cuò)誤；因?yàn)閷?dǎo)體棒MN在回路中的有效切割長度逐漸減小，所以接入電路的電阻逐漸減小，不能根據(jù)q計(jì)算通過電路的電荷量，故選項(xiàng)D錯(cuò)誤。12
15、.如圖所示，勻強(qiáng)磁場中有一由半圓弧及其直徑構(gòu)成的導(dǎo)線框，半圓直徑與磁場邊緣重合；磁場方向垂直于半圓面(紙面)向里，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B0。使該線框從靜止開始繞過圓心O、垂直于半圓面的軸以角速度勻速轉(zhuǎn)動(dòng)半周，在線框中產(chǎn)生感應(yīng)電流。現(xiàn)使線框保持圖中所示位置，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小隨時(shí)間線性變化。為了產(chǎn)生與線框運(yùn)動(dòng)過程中同樣大小的電流，磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間的變化率的大小應(yīng)為()A. BC. DC設(shè)半圓弧的半徑為r，線框勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢E1B0rvB0rB0r2。當(dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)度大小隨時(shí)間線性變化時(shí)，產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢E2Sr2，要使兩次產(chǎn)生的感應(yīng)電流大小相等，則E1E2，即B0r2r2，解得，選項(xiàng)C正確，A、
16、B、D錯(cuò)誤。13.(2019江蘇南京師大附中高考模擬)1831年10月28日，法拉第在一次會(huì)議上展示了他發(fā)明的圓盤發(fā)電機(jī)。如圖所示為一圓盤發(fā)電機(jī)對小燈泡供電的示意圖，銅圓盤可繞豎直銅軸轉(zhuǎn)動(dòng)，兩塊銅片C、D分別與圓盤的豎直軸和邊緣接觸。已知銅圓盤半徑為L，接入電路中的電阻為r，勻強(qiáng)磁場豎直向上，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，小燈泡電阻為R。不計(jì)摩擦阻力，當(dāng)銅圓盤以角速度沿順時(shí)針方向(俯視)勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，求：(1)銅圓盤的銅軸與邊緣之間的感應(yīng)電動(dòng)勢大小E；(2)流過小燈泡的電流方向，以及小燈泡兩端的電壓U；(3)維持圓盤勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的外力的功率P。 解析(1)由法拉第電磁感應(yīng)定律可得感應(yīng)電動(dòng)勢：EBL圓盤半徑兩端的平均速度為：(0L)由以上方程可得銅圓盤的銅軸與邊緣之間的感應(yīng)電動(dòng)勢大?。篍BL2。(2) 由右手定則可得電流方向：由a到b；由閉合電路歐姆定律可得電流為：I所以燈泡兩端的電壓為：UIR由以上方程解得：U。(3) 由能量的轉(zhuǎn)化與守恒可知，維持圓盤勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的外力的功率等于電路消耗的總功率，即：PP電而電路中消耗的總功率為：P電由以上方程解得：P。答案(1)BL2(2)電流方向由a到b(3)9
（江蘇專用）2021版高考物理一輪復(fù)習(xí) 課后限時(shí)集訓(xùn)29 法拉第電磁感應(yīng)定律 自感 渦流
