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考点规范练49法拉第电磁感应定律自感、互感一、单项选择题1.如图所示,三个相同的金属圆环内存在着不同的有界匀强磁场,虚线表示环的某条直径,已知所有磁场的磁感应强度随时间变化关系都满足B=kt,磁场方向如图所示。测得A环内感应电流为I,则B环和C环内感应电流分别为()A.IB=I,IC=0B.IB=I,IC=2IC.IB=2I,IC=2ID.IB=2I,IC=02.(2017天津卷)如图所示,两根平行金属导轨置于水平面内,导轨之间接有电阻R。金属棒ab与两导轨垂直并保持良好接触,整个装置放在匀强磁场中,磁场方向垂直于导轨平面向下。现使磁感应强度随时间均匀减小,ab始终保持静止,下列说法正确的是()A.ab中的感应电流方向由b到aB.ab中的感应电流逐渐减小C.ab所受的安培力保持不变D.ab所受的静摩擦力逐渐减小3.(2018北京海淀重点中学月考)如图甲所示,水平面上的平行导轨MN、PQ上放着两根导体棒ab、cd,两棒间用绝缘丝线系住。开始匀强磁场垂直纸面向里,磁感应强度B随时间t的变化如图乙所示,图线与t轴的交点为t0。I和FT分别表示通过导体棒中的电流和丝线的拉力(不计电流间的相互作用)。则在t0时刻()A.I=0,FT=0B.I=0,FT0C.I0,FT=0D.I0,FT0二、多项选择题4.电吉他中电拾音器的基本结构如图所示,磁体附近的金属弦被磁化,因此弦振动时,在线圈中产生感应电流,电流经电路放大后传送到音箱发出声音,下列说法正确的有()A.选用铜质弦,电吉他仍能正常工作B.取走磁体,电吉他将不能正常工作C.增加线圈匝数可以增大线圈中的感应电动势D.弦振动过程中,线圈中的电流方向不断变化5.(2018北京海淀模拟)如图所示,A1和A2是两个规格完全相同的灯泡,A1与自感线圈L串联后接到电路中,A2与可变电阻R串联后接到电路中。先闭合开关S,缓慢调节电阻R,使两个灯泡的亮度相同,再调节电阻R1,使两个灯泡都正常发光,然后断开开关S。对于这个电路,下列说法正确的是()A.再次闭合开关S时,A2先亮,A1后亮B.再次闭合开关S时,A1和A2同时亮C.再次闭合开关S,待电路稳定后,重新断开开关S,A2立刻熄灭,A1过一会儿熄灭D.再次闭合开关S,待电路稳定后,重新断开开关S,A1和A2都要过一会儿才熄灭6.电磁炉采用感应电流(涡流)的加热原理,是通过电子线路产生交变磁场,把铁锅放在炉面上时,在铁锅底部产生交变电流。它具有升温快、效率高、体积小、安全性好等优点。下列关于电磁炉的说法正确的是()A.电磁炉面板可采用陶瓷材料,发热部分为铁锅底部B.电磁炉面板可采用金属材料,通过面板发热加热锅内食品C.电磁炉可以用陶瓷器皿作为锅具对食品加热D.可以通过改变电子线路的频率来改变电磁炉的功率三、非选择题7.(2018湖北黄冈调研)如图甲所示,一个阻值为R、匝数为n的圆形金属线圈与阻值为2R的电阻R1连接成闭合回路。线圈的半径为r1,在线圈中半径为r2的圆形区域内存在垂直于线圈平面向里的匀强磁场,磁感应强度B随时间t变化的关系图线如图乙所示。图线与横、纵轴的截距分别为t0和B0,导线的电阻不计。在0至t1时间内,求:(1)通过电阻R1的电流大小和方向;(2)通过电阻R1的电荷量q和产生的热量Q。考点规范练49法拉第电磁感应定律自感、互感1.D解析C环中穿过圆环的磁感线完全抵消,磁通量为零,保持不变,所以没有感应电流产生,则IC=0。根据法拉第电磁感应定律得E=nt=nBtS=kS,S是有效面积,可得ES,所以A、B中感应电动势之比EAEB=12,根据欧姆定律得,IB=2IA=2I,选项D正确。2.D解析原磁场的磁感应强度均匀减小,由楞次定律得感应磁场与原磁场方向相同,由安培定则可得感应电流方向由a向b,故A错误;由法拉第电磁感应定律可知,感应电动势恒定,感应电流恒定,故B错误;棒ab所受安培力F安=IlB,其中I恒定,B均匀减小,l不变,F安减小,故C错误;由二力平衡Ff=F安可知Ff逐渐减小,故D正确。3.C解析由题图乙看出,磁感应强度B随时间t做均匀变化,则穿过回路的磁通量随时间也做均匀变化,根据法拉第电磁感应定律可知回路中将产生恒定的感应电流,所以I0,但t0时刻B=0,两棒都不受安培力,故丝线的拉力FT=0。所以C正确。4.BCD解析铜质弦为非磁性材料,不能被磁化,选用铜质弦,电吉他不能正常工作,A错误;若取走磁体,金属弦不能被磁化,其振动时,不能在线圈中产生感应电动势,电吉他不能正常工作,B正确;由E=nt可知,C正确;弦振动过程中,穿过线圈的磁通量大小不断变化,由楞次定律可知,线圈中感应电流方向不断变化,D正确。5.AD解析再次闭合开关S时,自感线圈L中产生感应电动势,阻碍电流的增大,故A1后亮,A正确,B错误;待电路稳定后,重新断开开关S,线圈L中产生自感电动势,阻碍电流的减小,并且A1、A2、R形成回路,故A1和A2都要过一会儿才熄灭,C错误,D正确。6.AD解析电磁炉是利用电磁感应加热原理制成的电气烹饪器具。由高频感应加热线圈(即励磁线圈)、高频电力转换装置、控制器及铁磁材料锅底炊具等部分组成。使用时,加热线圈中通入交变电流,线圈周围便产生一交变磁场,交变磁场的磁感线大部分通过金属锅体,在锅底中产生大量涡流,从而产生烹饪所需的热。所以电磁炉发热部分需要用铁锅底部,而不能用陶瓷材料,产生的热量可通过面板加热,故面板可采用陶瓷材料,A正确,B、C错误;锅体中涡流的强弱与磁场变化的快慢有关,D正确。7.解析(1)由题图乙分析可知,0至t1时间内有Bt=B0t0。由法拉第电磁感应定律有E=nt=nBtS。而S=r22,由闭合电路欧姆定律有I1=ER1+R。联立以上各式解得I1=nB0r223Rt0。由楞次定律可得电阻R1上的电流方向为从b到a。(2)通过电阻R1上的电荷量q=I1t1=nB0r22t13Rt0。电阻R1上产生的热量Q=I12R1t1=2n2B022r24t19Rt02。答案(1)nB0r223Rt0方向从b到a(2)nB0r22t13Rt02n2B022r24t19Rt024
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