《（新課標）2020年高考物理一輪復習 第十章 電磁感應 第2講 法拉第電磁感應定律 自感和渦流（通用）.doc》由會員分享，可在線閱讀，更多相關《（新課標）2020年高考物理一輪復習 第十章 電磁感應 第2講 法拉第電磁感應定律 自感和渦流（通用）.doc（9頁珍藏版）》請在匯文網(wǎng)上搜索。

1、第2講法拉第電磁感應定律自感和渦流 A組基礎題組1.(2020江蘇蘇北四市二次調研)(多選)關于渦流,下列說法中正確的是() A.真空冶煉爐是利用渦流來熔化金屬的裝置B.家用電磁爐鍋體中的渦流是由恒定磁場產(chǎn)生的C.阻尼擺擺動時產(chǎn)生的渦流總是阻礙其運動D.變壓器的鐵芯用相互絕緣的硅鋼片疊成能減小渦流2.(2020江蘇單科,7,4分)(多選)如圖所示,在線圈上端放置一盛有冷水的金屬杯,現(xiàn)接通交流電源,過了幾分鐘,杯內的水沸騰起來。若要縮短上述加熱時間,下列措施可行的有()A.增加線圈的匝數(shù)B.提高交流電源的頻率C.將金屬杯換為瓷杯D.取走線圈中的鐵芯3.(2020江蘇單科,1,3分)如圖所示,一正

2、方形線圈的匝數(shù)為n,邊長為a,線圈平面與勻強磁場垂直,且一半處在磁場中。在t時間內,磁感應強度的方向不變,大小由B均勻地增大到2B。在此過程中,線圈中產(chǎn)生的感應電動勢為()A. B. C. D.4.(2020海南文昌中學一模)(多選)如圖所示,E為電池,L是直流電阻可忽略不計、自感系數(shù)足夠大的線圈,D1、D2是兩個完全相同的燈泡,S是控制電路的開關。對于這個電路,下列說法正確的是()A.剛閉合S的瞬間,燈泡D1、D2的亮度相同B.剛閉合S的瞬間,燈泡D2比燈泡D1亮C.閉合S,待電路達到穩(wěn)定后,D1熄滅,D2比S剛閉合時亮D.閉合S,待電路達到穩(wěn)定后,D1、D2都先更亮后逐漸變暗5.如圖所示是

3、測定自感系數(shù)很大的線圈L直流電阻的電路,L兩端并聯(lián)一只電壓表,用來測自感線圈的直流電壓,在測量完畢后,將電路拆開時應先()A.斷開S1B.斷開S2C.拆除電流表D.拆除電阻R6.(2020廣東汕頭質檢)(多選)如圖所示,正方形線框的邊長為L,電容器的電容為C。正方形線框的一半放在垂直于紙面向里的勻強磁場中,當磁感應強度以k為變化率均勻減小時,下列說法正確的是()A.線框產(chǎn)生的感應電動勢大小為kL2B.電壓表沒有讀數(shù)C.a點的電勢高于b點的電勢D.電容器所帶的電荷量為零7.(多選)如圖所示,燈泡A、B與定值電阻的阻值均為R,L是自感系數(shù)較大的線圈,當S1閉合、S2斷開且電路穩(wěn)定時,A、B兩燈亮度

4、相同,再閉合S2,待電路穩(wěn)定后將S1斷開,下列說法中正確的是()A.B燈立即熄滅B.A燈將比原來更亮一下后熄滅C.有電流通過B燈,方向為cdD.有電流通過A燈,方向為ba8.(2020湖北重點中學檢測)如圖所示,線圈匝數(shù)為n,橫截面積為S,線圈總電阻為r,處于一個均勻增強的磁場中,磁感應強度隨時間的變化率為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,兩個電阻的阻值分別為r和2r。下列說法正確的是()A.電容器所帶電荷量為B.電容器所帶電荷量為C.電容器下極板帶正電D.電容器上極板帶正電B組提升題組9.(2020山東濰坊段考)如圖所示,兩根間距為l的光滑平行金屬導軌與水平面夾角為,圖

5、中虛線下方區(qū)域內存在磁感應強度為B的勻強磁場,磁場方向垂直于斜面向上。兩金屬桿質量均為m,電阻均為R,垂直于導軌放置。開始時金屬桿ab處在距磁場上邊界一定距離處,金屬桿cd處在導軌的最下端,被與導軌垂直的兩根小柱擋住。現(xiàn)將金屬桿ab由靜止釋放,金屬桿ab剛進入磁場便開始做勻速直線運動。已知重力加速度為g,則()A.金屬桿ab進入磁場時感應電流的方向為由a到bB.金屬桿ab進入磁場時速度大小為C.金屬桿ab進入磁場后產(chǎn)生的感應電動勢為D.金屬桿ab進入磁場后,金屬桿cd對兩根小柱的壓力大小為零10.(2020重慶理綜,4,6分)圖為無線充電技術中使用的受電線圈示意圖,線圈匝數(shù)為n,面積為S。若在

6、t1到t2時間內,勻強磁場平行于線圈軸線向右穿過線圈,其磁感應強度大小由B1均勻增加到B2,則該段時間線圈兩端a和b之間的電勢差 a-b() A.恒為B.從0均勻變化到C.恒為 -D.從0均勻變化到 -11.(2020安徽理綜,19,6分)如圖所示,abcd為水平放置的平行“”形光滑金屬導軌,間距為l,導軌間有垂直于導軌平面的勻強磁場,磁感應強度大小為B,導軌電阻不計。已知金屬桿MN傾斜放置,與導軌成角,單位長度的電阻為r,保持金屬桿以速度v沿平行于cd的方向滑動(金屬桿滑動過程中與導軌接觸良好)。則()A.電路中感應電動勢的大小為B.電路中感應電流的大小為C.金屬桿所受安培力的大小為D.金屬

7、桿的熱功率為12.如圖所示,M、N為紙面內兩平行光滑導軌,間距為L。輕質金屬桿ab可在導軌上左右無摩擦滑動,桿與導軌接觸良好,導軌右端與定值電阻連接。P、Q為平行板器件,兩板間距為d,上、下兩板分別與定值電阻兩端相接。兩板正中左端邊緣有一粒子源中始終都有速度為v0的帶正電粒子沿平行于極板的方向進入兩板之間。整個裝置處于垂直于紙面向外的勻強磁場中。已知輕桿和定值電阻的阻值分別為r和R,其余電阻不計,帶電粒子的重力不計,為使粒子沿原入射方向從板間右端射出,則輕桿應沿什么方向運動?速度多大?13.如圖所示,勻強磁場的磁感應強度方向豎直向上,大小為B0,用電阻率為、橫截面積為S的導線做成的邊長為l的正

8、方形線框abcd水平放置,OO為過ad、bc兩邊中點的直線,線框全部都位于磁場中?，F(xiàn)把線框右半部分固定不動,而把線框左半部分以OO為軸向上轉動60,如圖中虛線所示。(1)求轉動過程中通過導線橫截面的電荷量;(2)若轉動后磁感應強度隨時間按B=B0+kt變化(k為常量),求出磁場對線框ab邊的作用力大小隨時間變化的關系式。答案全解全析A組基礎題組1.ACD用來冶煉金屬的真空冶煉爐,爐外有線圈,線圈中通入高頻交變電流,爐內的金屬中產(chǎn)生渦流,渦流產(chǎn)生的熱量使金屬熔化,所以A正確;家用電磁爐鍋體中的渦流是由交變電流產(chǎn)生的變化的磁場而引起的,不是由恒定的磁場引起的,故B錯誤;阻尼擺的鋁片以一定速度掠過磁

9、場時切割磁感線產(chǎn)生渦流,渦流在磁場中受合力方向與擺動方向相反,從而阻礙其運動,故C正確;用絕緣的硅鋼片做鐵芯,是為了減小渦流,減小能量損失,所以D正確。2.AB該裝置的工作原理是,線圈內變化的電流產(chǎn)生變化的磁場,從而使金屬杯體內產(chǎn)生渦流,再把電能轉化為內能,給杯內的水加熱。交流電源的頻率一定時,線圈產(chǎn)生的磁場越強,杯體內磁通量變化就越快,產(chǎn)生的渦流就越大,增加線圈的匝數(shù)會使線圈產(chǎn)生的磁場增強,而取走線圈中的鐵芯會使線圈產(chǎn)生的磁場減弱,故A對、D錯。交流電源的頻率增大,杯體內磁通量變化加快,產(chǎn)生的渦流增大,故B正確。瓷為絕緣材料,不能產(chǎn)生渦流,故C錯。3.B由法拉第電磁感應定律知線圈中產(chǎn)生的感應

10、電動勢E=n=nS=n,得E=,選項B正確。4.AC剛閉合S的瞬間,由于L的自感作用,且L的自感系數(shù)足夠大,則L瞬間相當于斷路,所以電流通過D1、D2,燈泡D1、D2的亮度相同,A正確、B錯誤;閉合S,待電路達到穩(wěn)定后,L相當于短路,D1被短路熄滅,通過D2的電流比原來大,所以D1熄滅,D2比S剛閉合時亮,C正確、D錯誤。5.B當S1、S2均閉合時,電壓表與線圈L并聯(lián);當S2閉合而S1斷開時,電壓表與線圈L串聯(lián)成一個閉合回路。所以在干路斷開前后自感線圈L中電流方向相同而電壓表中電流方向相反。只要不斷開S2,線圈L與電壓表就會組成回路,在斷開干路時,L中產(chǎn)生與原來電流同方向的自感電流,使電壓表中

11、指針反向轉動而可能損壞電壓表。正確選項為B。6.BC由于線框的一半放在磁場中,因此線框產(chǎn)生的感應電動勢大小為,A錯誤;由于線框所產(chǎn)生的感應電動勢是恒定的,且線框上連接了一個電容器,相當于電路斷路,外電壓等于電動勢,內電壓為零,而接電壓表的這部分相當于回路的內部,因此,電壓表沒有讀數(shù),B正確;根據(jù)楞次定律和安培定則,可以判斷a點的電勢高于b點的電勢,C正確;電容器所帶電荷量為Q=C,D錯誤。7.ADS1閉合、S2斷開且電路穩(wěn)定時,A、B兩燈一樣亮,說明兩個支路中的電流相等,這時線圈L沒有自感作用,可知線圈L的直流電阻也為R;在S2、S1都閉合且穩(wěn)定時,IA=IB;S2閉合,待電路穩(wěn)定后S1斷開,

12、由于線圈的自感作用,流過A燈的電流方向變?yōu)閎a,但A燈不會出現(xiàn)比原來更亮一下再熄滅的現(xiàn)象,故選項D正確,B錯誤;由于定值電阻R沒有自感作用,故斷開S1時,B燈立即熄滅,選項A正確,C錯誤。8.D線圈與阻值為r的電阻形成閉合回路,線圈相當于電源,電容器兩極板間的電壓等于路端電壓;線圈產(chǎn)生的感應電動勢為E=nS=nSk,路端電壓U=,電容器所帶電荷量為Q=CU=,選項A、B錯誤;根據(jù)楞次定律和安培定則,可知感應電流從線圈的右端流到左端,線圈左端的電勢高,電容器上極板帶正電,選項C錯誤,D正確。B組提升題組9.B由右手定則可知,金屬桿ab進入磁場時產(chǎn)生的感應電流的方向為由b到a,故A錯誤;因金屬桿a

13、b剛進入磁場便開始做勻速直線運動,則有mg sin =,解得v=,故B正確;金屬桿ab進入磁場后產(chǎn)生的感應電動勢E=Blv,解得E=,故C錯誤;由左手定則可知,金屬桿cd受到的安培力與斜面平行且向下,則金屬桿cd對兩根小柱的壓力不為零,故D錯誤。10.C由楞次定律判定,感應電流從a流向b,b點電勢高于a點電勢,故a-b=-nS,因為磁場均勻增加,所以a-b為恒定的,可見C正確。11.B金屬桿MN切割磁感線的有效長度為l,產(chǎn)生的感應電動勢E=Blv,A錯誤;金屬桿MN的有效電阻R=,故回路中的感應電流I=,B正確;金屬桿受到的安培力F=,C錯誤;金屬桿的熱功率P=I2R=,D錯誤。12.答案向右

14、運動(R+r)v0解析粒子在電場中運動,所受電場力F=粒子在磁場中運動,所受磁場力F=qv0B因為粒子沿原入射方向從板間右端射出,所以粒子所受的電場力和洛倫茲力相互平衡,得=qv0B輕質金屬桿ab切割磁感線產(chǎn)生的感應電動勢E=BLv,R中電流I=,P、Q間電壓U=IR聯(lián)立解得v=(R+r)v0由右手定則得桿應向右運動。13.答案(1)(2)F=(B0+kt)解析(1)線框在轉動過程中產(chǎn)生的平均感應電動勢=在線框中產(chǎn)生的平均感應電流 =線框的電阻R=轉動過程中通過導線橫截面的電荷量q=t解得:q=(2)若轉動后磁感應強度隨時間按B=B0+kt變化,在線框中產(chǎn)生的感應電動勢大小E=k在線框中產(chǎn)生的感應電流I=線框ab邊所受安培力的大小為F=BIl解得:F=(B0+kt)。