2022-2023学年高中物理 暑假作业 法拉第电磁感应定律、自感、涡流 新人教版选修3-2

2022-2023学年高中物理 暑假作业 法拉第电磁感应定律、自感、涡流 新人教版选修3-2一、单选题1.如图所示,用粗细均匀的阻值为R的金属丝做成面积为S的圆环,它有一半处于匀强磁场中,磁场方向垂直纸面向里、磁场均匀变化、磁感应强度大小随时间的变化率=k(k0).ab为圆环的一条直径,则下列说法正确的是( )A.圆环中产生顺时针方向的感应电流B.圆环有扩张的趋势C.图中a、b两点间的电压大小为kSD.圆环中感应电流的大小为kS/2R2.如图所示,两根相距为l的平行直导轨ab、cd、b、d间连有一固定电阻R,导轨电阻可忽略不计.MN为放在ab和cd上的一导体杆,与ab垂直,其电阻也为R.整个装置处于匀强磁场中,磁感应强度的大小为B,磁场方向垂直于导轨所在平面(指向图中纸面内).现对MN施力使它沿导轨方向以速度v(如图)做匀速运动.令U表示MN两端电压的大小,则( )A. 流过固定电阻的感应电流由到B. 流过固定电阻的感应电流由到C. ,流过固定电阻的感应电流由到D. ,流过固定电阻的感应电流由到3.如图所示,A、B两闭合线圈由同样长度、同种材料的导线绕成,A为10匝,B为20匝,半径为,匀强磁场只分布在B线圈内。若磁场均匀地减弱,则( )A.A中无感应电流,B中有感应电流B.A中有感应电流,B中无感应电流C.A、B中感应电动势之比为1:2D.A、B中感应电流之比为2:14.穿过某线圈的磁通量随时间的变化的关系如图所示,在线圈内产生感应电动势最大值的时间是( )A.02s B.24sC.46s D.68s5.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n匝的线圈连接,线圈置于方向竖直向上的变化磁场B中。两板间放一台小压力传感器,压力传感器上表面静止放置一个质量为m、电荷量为+q 的小球,K 断开时传感器上有示数,K闭合稳定后传感器上恰好无示数,则线圈中的磁场B的变化情况和磁通量变化率分别是( )A.正在增加, B.正在减弱, C.正在增加, D.正在减弱, 6.有一个n匝的圆形线圈,放在磁感应强度为B的匀强磁场中,线圈平面与磁感线成30角,磁感应强度均匀变化,线圈导线的规格不变,下列方法可使线圈中的感应电流增加一倍的是( )A.将线圈匝数增加一倍B.将线圈面积增加一倍C.将线圈半径增加一倍D.将线圈平面转至跟磁感线垂直的位置二、多选题7.磁电式仪表的线圈通常用铝框作骨架,把线圈绕在铝框上,这样做的目的是( )A.防止涡流而设计的B.利用涡流而设计的C.起电磁阻尼的作用D.起电磁驱动的作用8.如图甲、乙是配电房中的互感器和电表的接线图,以下说法正确的是( )A.线圈匝数B.线圈匝数C.甲图中的电表是电压表,乙图中的电表是电流表D.甲图中的电表是电流表,乙图中的电表是电压表9.穿过一个电阻为1,线圈面积为1的单匝闭合线圈的磁感应强度每秒钟均匀地减少2,即,则( )A. 线圈中的感应电动势一定是每秒减少2B. 线圈中的感应电动势一定是2C. 线圈中的感应电流一定是每秒钟减少2D. 线圈中的感应电流一定是210.下列哪些措施是为了防止涡流的危害( )A.电磁炉所用的锅要用平厚底金属锅B.磁电式电表的线圈常常用铝框做骨架,把线圈绕在铝框上C.变压器的铁芯不做成整块,而是用许多电阻率很大的硅钢片叠合而成D.变压器的铁芯每片硅钢片表面有不导电的氧化层11.如图所示,电阻和面积一定的圆形线圈垂直放入匀强磁场中,磁场的方向垂直纸面向里,磁感应强度随时间的变化规律为B=B0sint.下列说法正确的是( )A.当时,线圈中的感应电流最大B.线圈中产生的是交流电C.若增大,则产生的感应电流的频率随之增大D.若增大,则产生的感应电流的功率随之增大12.如图甲所示,一个圆形线圈的匝数n=100,线圈面积S=200cm2,线圈的电阻r=1,线圈外接一个阻值R=4的阻值,把线圈放入一方向垂直线圈平面的匀强磁场中,磁感应强度随时间变化规律如图乙所示.下列说法中正确的是( ) A.线圈中的感应电流方向为顺时针方向B.电阻R两端的电压随时间均匀增大C.线圈电阻r消耗的功率为410-4WD.前4s内通过R的电荷量为810-2C13.如图所示电路中,A、B是两个完全相同的灯泡,L是一个理想电感线圈,当S闭合与断开时,A、B灯的情况是( )A.S闭合时,B立即亮,然后逐渐变亮B.S闭合时,A、B立即亮,然后A逐渐熄灭C.S断开后,A、B立即熄灭D.S断开后,B立即熄灭,A比B后熄灭三、计算题14.图甲所示,水平放置的线圈匝数匝,直径,电阻,线圈与阻值的电阻相连.在线圈的中心有一个直径的有界匀强磁场,磁感应强度按图乙所示规律变化,规定垂直纸面向里的磁感应强度方向为正方向.试求:（1）.电压表的示数;（2）.若撤去原磁场,在图中虚线的右侧空间加磁感应强度的匀强磁场,方向垂直纸面向里,将线圈向左拉出磁场的过程中,求通过电阻上的电荷量.15.一个匝数为n=200的矩形线圈abcd位于匀强磁场中,磁感强度大小为B=0.8T、初始位置如图所示(线圈平面和磁场方向平行),线圈以ab为轴匀速转动,角速度为=5rad/s,已知ab边L1=15cm,ad边L2=10cm,线圈的总电阻是R=100.求:（1）. 线圈转动过程中的感应电动势的最大值（2） 线圈从初始位置开始,转过90角的过程中,通过导线截面的电量（3）.线圈转动1分钟内外力所做的功参考答案一、单选题1.答案：D解析：试题分析:本题考查了电磁感应与电路的结合,对于这类问题要明确谁是电源,电源的正负极以及外电路的组成,本题中在磁场中的半圆磁通量发生变化,因此为电源,根据楞次定律可以判断电流方向;外电路为另一半圆与之串联,因此电路的内外电阻相同,注意ab两点之间电压为路端电压由于磁场均匀增大,线圈中的磁通量变大,根据楞次定律可知线圈中电流为逆时针,同时为了阻碍磁通量的变化,线圈将有收缩的趋势,故AB错误;根据法拉第电磁感应定律得电动势为: ab两端电压为:,故选项C错误;所以电流为:,故D正确.故选D.点评:正确应用法拉第电磁感应定律以及闭合电路欧姆定律是解本题的关键,本题易错点一是求电动势时容易误认为面积为圆的面积,二是求ab两点之间电压时误求成电动势.2.答案：A3.答案：C4.答案：C5.答案：D6.答案：D二、多选题7.答案：BC解析：线圈通电后,在安培力作用下发生转动,铝框随之转动,并切割磁感线产生感应电流,就是涡流.涡流阻碍线圈的转动,使线圈偏转后较快停下来.所以这样做的目的是利用涡流来起电磁阻尼的作用.8.答案：BC9.答案：BD解析：根据;10.答案：CD11.答案：BCD12.答案：CD13.答案：AB三、计算题14.答案：（1）. （2）. 解析：（1）.根据法拉第电磁感应定律得则感应电流为: 则电压表的示数为: （2）.根据法拉第电磁感应定律得,平均感应电流为通过电阻R的电量为: 将线圈拉出磁场,磁通量的变化量为定量,则代入数据得: 15.答案：（1）.感应电动势的最大值为Em=NBS=12V（2）.感应电动势平均值为感应电流平均值为通过导线截面的电量联立得到（3）.