《高考物理一輪復(fù)習(xí) 課時作業(yè)31 法拉第電磁感應(yīng)定律、自感和渦流（含解析）-人教版高三物理試題.doc》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《高考物理一輪復(fù)習(xí) 課時作業(yè)31 法拉第電磁感應(yīng)定律、自感和渦流（含解析）-人教版高三物理試題.doc（9頁珍藏版）》請在匯文網(wǎng)上搜索。

1、課時作業(yè)(三十一)法拉第電磁感應(yīng)定律、自感和渦流雙基鞏固練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)度隨時間變化下列說法正確的是()A當(dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)度增加時，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，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，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，線框中的感應(yīng)電流可能不變AD線框中的感應(yīng)電動勢為ES，設(shè)線框的電阻為R，則線框中的電流I，因為B增大或減小時，可能減小，也可能增大，也可能不變，線框中的感應(yīng)電動勢的大小只和磁通量的變化率有關(guān)，和磁通量的變化量無關(guān)，故選項A、D正確2如圖所示，導(dǎo)體AB在做切割磁感線運(yùn)動時

2、，將產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，設(shè)導(dǎo)體AB的電阻為r，導(dǎo)軌左端接有阻值為R的電阻，磁場磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，導(dǎo)軌寬為d，導(dǎo)體AB勻速運(yùn)動，速度為v.下列說法正確的是()A在本題中分析電路時，導(dǎo)體AB相當(dāng)于電源，且A端為電源正極BUCDBdvCC、D兩點(diǎn)電勢關(guān)系為CAA導(dǎo)體AB切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，在回路中產(chǎn)生感應(yīng)電流，方向從B到A，導(dǎo)體AB相當(dāng)于電源，電源內(nèi)部電流由負(fù)極流向正極，因此A項對，D項錯；C、D間電阻R相當(dāng)于外電阻，UCD，且CD.B、C項均錯誤3(多選)如圖所示，電源的電動勢為E，內(nèi)阻r不能忽略A、B是兩個相同的小燈泡，L是一個自感系數(shù)相當(dāng)大的線圈關(guān)于這個電路的以下說法正確的是()A開關(guān)由閉合到

3、電路中電流穩(wěn)定的時間內(nèi)，A燈立刻亮起，而后逐漸變暗，最后亮度穩(wěn)定B開關(guān)由閉合到電路中電流穩(wěn)定的時間內(nèi)，B燈立刻亮起，而后逐漸變暗，最后亮度穩(wěn)定C開關(guān)由閉合到斷開的瞬間，A燈閃亮一下再熄滅D開關(guān)由閉合到斷開的瞬間，電流自右向左通過A燈AD從開關(guān)閉合到電路中電流穩(wěn)定的時間內(nèi)，A燈立刻亮起，而后逐漸變暗，最后亮度穩(wěn)定；B燈逐漸變亮，最后亮度穩(wěn)定，選項A正確，B錯誤開關(guān)由閉合到斷開的瞬間，電流自右向左通過A燈，由于線圈中電流不大于A燈電流，故本題電路A燈不會閃亮一下再熄滅，選項C錯誤，D正確4如圖所示，一正方形線圈的匝數(shù)為n，邊長為a，線圈平面與勻強(qiáng)磁場垂直，且一半處在磁場中，在t時間內(nèi)，磁感應(yīng)強(qiáng)度的

4、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(yīng)電動勢為()A B C DB磁感應(yīng)強(qiáng)度的變化率，法拉第電磁感應(yīng)定律公式可寫成EnnS，其中磁場中的有效面積Sa2，代入得En，選項B正確，A、C、D錯誤5(2019浙江五校聯(lián)考)如圖甲所示的是工業(yè)上探測物件表面層內(nèi)部是否存在缺陷的渦流探傷技術(shù)其原理是用電流線圈使物件內(nèi)產(chǎn)生渦電流，借助探測線圈測定渦電流的改變，從而獲得構(gòu)件內(nèi)部是否斷裂及位置的信息如圖乙所示的是一個帶鐵芯的線圈L、開關(guān)S和電源用導(dǎo)線連接起來的跳環(huán)實(shí)驗裝置，將一個套環(huán)置于線圈L上且使鐵芯穿過其中，閉合開關(guān)S的瞬間，套環(huán)將立刻跳起關(guān)于對以上兩個運(yùn)用實(shí)例理解正確的是()A渦

5、流探傷技術(shù)運(yùn)用了互感原理，跳環(huán)實(shí)驗演示了自感現(xiàn)象B能被探測的物件和實(shí)驗所用的套環(huán)必須是導(dǎo)電材料C以上兩個案例中的線圈所連接電源都必須是變化的交流電源D以上兩個案例中的線圈所連接電源也可以都是穩(wěn)恒電源B渦流探傷技術(shù)運(yùn)用了互感原理，跳環(huán)實(shí)驗演示了互感現(xiàn)象，選項A錯誤；能被探測的物件和實(shí)驗所用的套環(huán)必須是導(dǎo)電材料，能使得在套環(huán)中形成感應(yīng)電流，選項B正確；以上兩個案例中渦流探傷技術(shù)的線圈必須用交流電源，而跳環(huán)實(shí)驗演示所連接電源是直流電源，選項C、D錯誤6如圖所示，半徑為r的金屬圓盤在垂直于盤面的勻強(qiáng)磁場B中，繞O軸以角速度沿逆時針方向勻速運(yùn)動，則通過電阻R的電流的方向和大小是(金屬圓盤的電阻不計)()

6、A由c到d，IB由d到c，IC由c到d，ID由d到c，ID由右手定則判定通過電阻R的電流的方向是由d到c；而金屬圓盤產(chǎn)生的感應(yīng)電動EBr2，所以通過電阻R的電流大小是I，選項D正確7(2019北京通州區(qū)摸底)如圖甲所示，在垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場中，一個單匝線圈與一個電容器相連，線圈平面與勻強(qiáng)磁場垂直，電容器的電容C60 F，穿過線圈的磁通量隨時間t的變化如圖乙所示，下列說法正確的是()A電容器下極板電勢高于上極板B線圈中磁通量的變化率為3 Wb/sC電容器兩極板間電壓為2.0 VD電容器所帶電荷量為120 CC根據(jù)楞次定律，可判斷出電容器上極板電勢高于下極板，A錯誤；根據(jù)圖象可得線圈中磁通量的

7、變化率為 Wb/s2 Wb/s，B錯誤；根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律有En2.0 V，C正確；根據(jù)QCU，可得電容器所帶電荷量為Q601062.0 C1.20104 C，D錯誤8如圖所示，在一磁感應(yīng)強(qiáng)度B0.5 T的勻強(qiáng)磁場中，垂直于磁場方向水平放置著兩根相距為L0.1 m的平行金屬導(dǎo)軌MN和PQ，導(dǎo)軌電阻忽略不計，在兩根導(dǎo)軌的端點(diǎn)N、Q之間連接一阻值R0.3 的電阻導(dǎo)軌上正交放置著金屬棒ab，其電阻r0.2 .當(dāng)金屬棒在水平拉力作用下以速度v4.0 m/s向左做勻速運(yùn)動時()Aab棒所受安培力大小為0.02 NBN、Q間電壓為0.2 VCa端電勢比b端電勢低D回路中感應(yīng)電流大小為1 AAab棒產(chǎn)生

8、的電動勢EBLv0.50.14.0 V0.2 V，電流I0.4 A，ab棒受的安培力FBIL0.50.40.1 N0.02 N，A正確，D錯誤；N、Q之間的電壓UE0.12 V，B錯誤；由右手定則得a端電勢較高，C錯誤能力提升練9如圖甲所示，導(dǎo)體棒MN置于水平導(dǎo)軌上，PQMN所圍的面積為S，PQ之間有阻值為R的電阻，不計導(dǎo)軌和導(dǎo)體棒的電阻導(dǎo)軌所在區(qū)域內(nèi)存在沿豎直方向的勻強(qiáng)磁場，規(guī)定磁場方向豎直向上為正方向，在02t0時間內(nèi)磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時間的變化情況如圖乙所示，導(dǎo)體棒MN始終處于靜止?fàn)顟B(tài)下列說法正確的是()A在0t0和t02t0時間內(nèi)，導(dǎo)體棒受到的導(dǎo)軌的摩擦力方向相同B在0t0時間內(nèi)，通過導(dǎo)體棒

9、的電流方向為N到MC在t02t0時間內(nèi)，通過電阻R的電流大小為D在02t0時間內(nèi)，通過電阻R的電荷量為B在0t0時間內(nèi)磁通量減小，根據(jù)楞次定律要阻礙磁通量的減小，導(dǎo)體棒有向右運(yùn)動的趨勢，摩擦力水平向左在t02t0時間內(nèi)磁通量增大，同理可判斷導(dǎo)體棒有向左運(yùn)動的趨勢，摩擦力水平向右，選項A錯；0t0時間內(nèi)豎直向上的磁通量減小，根據(jù)楞次定律感應(yīng)電流的磁場方向豎直向上，感應(yīng)電流的方向由N到M，選項B對；導(dǎo)體棒MN始終靜止，與導(dǎo)軌圍成的回路面積不變，根據(jù)電磁感應(yīng)定律可得感應(yīng)電動勢ES，即感應(yīng)電動勢與Bt圖象斜率成正比，0t0時間內(nèi)感應(yīng)電流大小I1SS，t02t0時間內(nèi)感應(yīng)電流大小I2SS，選項C錯；在0

10、2t0時間內(nèi)，通過電阻R的電荷量QIttSt，選項D錯10(2019領(lǐng)航高考沖刺卷)如圖所示，一半徑為r1的金屬圓環(huán)內(nèi)有一半徑為r2的圓形區(qū)域內(nèi)存在勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，金屬圓環(huán)的兩個端點(diǎn)通過單刀雙擲開關(guān)與圖示電路連接電路中電容器的電容為C，定值電阻的阻值為R，金屬圓環(huán)的電阻為r，導(dǎo)線電阻不計(1)若單刀雙擲開關(guān)撥至1處，令半徑為r2的圓形區(qū)域內(nèi)的磁場按照Bkt的規(guī)律變化，求電容器的帶電荷量；(2)若單刀雙擲開關(guān)撥至2處，令半徑為r2的圓形區(qū)域內(nèi)的磁場按照BB0sin t的規(guī)律變化，求定值電阻消耗的電功率解析(1)根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律可知，金屬圓環(huán)內(nèi)產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢ESkr電容器兩端

11、電壓UE電容器帶電荷量QCUCEkrC.(2)根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律可知，金屬圓環(huán)內(nèi)產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢eSB0rcos t根據(jù)閉合電路歐姆定律可知，通過定值電阻的電流icos t電流的最大值Imax電流的有效值I定值電阻消耗的電功率PI2R.答案(1)krC(2)11如圖甲所示，足夠長的平行光滑金屬導(dǎo)軌ab、cd傾斜放置，兩導(dǎo)軌之間的距離為L0.5 m，導(dǎo)軌平面與水平面的夾角30，導(dǎo)軌上端a、c之間連接有一阻值為R14 的電阻，下端b、d之間接有一阻值為R24 的小燈泡有理想邊界的勻強(qiáng)磁場垂直于導(dǎo)軌平面向上，虛線ef為磁場的上邊界，ij為磁場的下邊界，此區(qū)域內(nèi)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時間t變化的規(guī)律如圖

12、乙所示，現(xiàn)將一質(zhì)量為m0.2 kg的金屬棒MN從距離磁場上邊界ef一定距離處從t0時刻開始由靜止釋放，金屬棒MN從開始運(yùn)動到經(jīng)過磁場的下邊界ij的過程中，小燈泡的亮度始終不變金屬棒MN在兩軌道間的電阻r1 ，其余電阻忽略不計，ef、ij邊界均垂直于兩導(dǎo)軌，重力加速度g取10 m/s2.求：(1)小燈泡的實(shí)際功率；(2)金屬棒MN穿出磁場前的最大速率；(3)整個過程中小燈泡產(chǎn)生的熱量解析(1)由于燈泡亮度始終不變，可知MN棒在t1時刻進(jìn)入磁場以后做勻速直線運(yùn)動，受力平衡，受力如圖丙所示，丙列平衡方程mgsin F安F安BIL聯(lián)立解得I1 AMN切割磁感線，相當(dāng)于電源，等效電路如圖丁所示丁由電路的

13、串并聯(lián)關(guān)系得I燈I0.5 A所以P燈IR21 W.(2)由法拉第電磁感應(yīng)定律可知EBLvEI(rR并)，代入得v3 m/s.(3)燈泡亮度始終不變，在MN進(jìn)入磁場前的等效電路如圖戊所示戊，R并0.8 EI燈(R2R并)2.4 VMN進(jìn)入磁場前做勻加速直線運(yùn)動vgt1sin ，t10.6 s由法拉第電磁感應(yīng)定律可知ELxei其中 T/s，聯(lián)立得xei1.44 m從ef到ij，棒MN做勻速直線運(yùn)動，xeivt2t20.48 s整個過程中小燈泡產(chǎn)生的熱量QP燈(t1t2)1.08 J.答案(1)1 W(2)3 m/s(3)1.08 J12(2016全國卷25)如圖，兩條相距l(xiāng)的光滑平行金屬導(dǎo)軌位于同

14、一水平面(紙面)內(nèi)，其左端接一阻值為R的電阻；一與導(dǎo)軌垂直的金屬棒置于兩導(dǎo)軌上；在電阻、導(dǎo)軌和金屬棒中間有一面積為S的區(qū)域，區(qū)域中存在垂直于紙面向里的均勻磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B1隨時間t的變化關(guān)系為B1kt，式中k為常量；在金屬棒右側(cè)還有一勻強(qiáng)磁場區(qū)域，區(qū)域左邊界MN(虛線)與導(dǎo)軌垂直，磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B0，方向也垂直于紙面向里某時刻，金屬棒在一外加水平恒力的作用下從靜止開始向右運(yùn)動，在t0時刻恰好以速度v0越過MN，此后向右做勻速運(yùn)動金屬棒與導(dǎo)軌始終相互垂直并接觸良好，它們的電阻均忽略不計求：(1)在t0到tt0時間間隔內(nèi)，流過電阻的電荷量的絕對值；(2)在時刻t(tt0)穿過回路的總磁通量和金屬棒所受外加水平恒力的大小解析(1)在金屬棒越過MN之前，t時刻穿過回路的磁通量為ktS設(shè)在從t時刻到tt的時間間隔內(nèi)，回路磁通量的變化量為，流過電阻R的電荷量為q.由法拉第電磁感應(yīng)定律有E由歐姆定律有I由電流的定義有I聯(lián)立式得|q|t由式得，在t0到tt0的時間間隔內(nèi)，流過電阻R的電荷量q的絕對值為|q|(2)當(dāng)tt0時，金屬