2011高考物理一轮复习成套课时练习92法拉第电磁感应定律 自感和涡流课时作业 选修32

选修3-2 第九章第2单元 法拉第电磁感应定律 自感和涡流课时作业命 题 设 计难度目标题号 较易中等稍难单一目标法拉第电磁感应定律2、3、4、67、8、9自感、互感1、5综合目标综合应用1011、12一、选择题(本题共9小题，每小题7分，共63分，在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的)1(2010安庆模拟)在图1所示的电路中，两个灵敏电流表G1和G2的零点都在刻度盘中央，当电流从“”接线柱流入时，指针向右摆；电流从“”接线柱流入时，指针向左摆在电路接通后再断开的瞬间，下列说法中符合实际情况的是()AG1表指针向左摆，G2表指针向右摆BG1表指针向右摆，G2表指针向左摆CG1、G2表的指针都向左摆DG1、G2表的指针都向右摆解析：电路接通后线圈中电流方向向右，当电路断开时，线圈中电流减小，产生与原方向相同的自感电动势，与G2和电阻组成闭合回路，所以G1中电流方向向右，G2中电流方向向左，即G1指针向右摆，G2指针向左摆B项正确答案：B2(2009山东高考)如图2所示，一导线弯成半径为a的半圆形闭合回路虚线MN右侧有磁感应强度为B的匀强磁场，方向垂直于回路所在的平面回路以速度v向右匀速进入磁场，直径CD始终与MN垂直从D点到达边界开始到C点进入磁场为止，下列结论正确的是()A感应电流方向不变BCD段直导线始终不受安培力C感应电动势最大值Em2BavD感应电动势平均值Bav解析：导体切割磁感线产生电动势，由右手定则可知，感应电流方向不变A正确感应电动势的最大值即切割磁感线等效长度最大时的电动势，故EmBav，C错误Ba2t由得Bav，D错误答案：A3如图3所示，长为L的金属导线弯成一圆环，导线的两端接在电容为C的平行板电容器上，P、Q为电容器的两个极板，磁场垂直于环面向里，磁感应强度以BB0Kt(K0)随时间变化，t0时，P、Q两板电势相等两板间的距离远小于环的半径，经时间t，电容器P板()A不带电B所带电荷量与t成正比C带正电，电荷量是D带负电，电荷量是解析：磁感应强度以BB0Kt(K0)随时间变化，由法拉第电磁感应定律ESKS，而S，经时间t电容器P板所带电荷量QEC；由楞次定律知电容器P板带负电，故D选项正确答案：D4如图4甲所示，水平面上的平行导轨MN、PQ上放着两根导体棒ab、cd，两棒中间用绝缘丝线系住开始，匀强磁场垂直于纸面向里，磁感应强度B随时间t的变化如图4乙所示I和FT分别表示流过导体棒中的电流和丝线的拉力则在t0时刻()AI0，FT0BI0，FT0CI0，FT0 DI0，FT0解析：t0时刻，磁场变化，磁通量变化，故I0；由于B0，故ab、cd所受安培力均为零，丝线的拉力为零C项正确答案：C5如图5所示是法拉第做成的世界上第一台发电机模型的原理图将铜盘放在磁场中，让磁感线垂直穿过铜盘；图中a、b导线与铜盘的中轴线处在同一竖直平面内；转动铜盘，就可以使闭合电路获得电流若图中铜盘半径为L，匀强磁场的磁感应强度为B，回路总电阻为R，从上往下看逆时针匀速转动铜盘的角速度为.则下列说法正确的是()A回路中有大小和方向周期性变化的电流B回路中电流大小恒定，且等于C回路中电流方向不变，且从b导线流进灯泡，再从a导线流向旋转的铜盘D若将匀强磁场改为仍然垂直穿过铜盘的正弦变化的磁场，不转动铜盘，灯泡中也会有电流流过解析：把铜盘看做若干条由中心指向边缘的铜棒组合而成，当铜盘转动时，每根铜棒都在切割磁感线，相当于电源，由右手定则知，中心为电源正极，盘边缘为负极，若干个相同的电源并联对外供电，电流方向由b经灯泡再从a流回铜盘，方向不变，C对，A错回路中感应电动势为EBLBL2，所以电流I，B错当铜盘不动，磁场按正弦规律变化时，铜盘中形成涡流，但没有电流通过灯泡，D错答案：C6(2009安徽高考)如图6甲所示，一个电阻为R、面积为S的矩形导线框abcd，水平放置在匀强磁场中，磁场的磁感应强度为B，方向与ad边垂直并与线框平面成45角，O、O分别是ab边和cd边的中点现将线框右半边ObcO绕OO逆时针旋转90到图6乙所示位置在这一过程中，导线中通过的电荷量是()A. B.C.D0解析：甲图中，磁通量1BS，乙图中穿过线圈的磁通量等于零，根据公式q，A正确答案：A7如图7所示是测定自感系数很大的线圈L的直流电阻的电路，L两端并联一只电压表，用来测自感线圈的直流电压，在测量完毕后，将电路解体时应先()A断开S1B断开S2C拆除电流表D拆除电阻R解析：当S1、S2均闭合时，电压表与线圈L并联；当S2闭合而S1断开时，电压表与线圈L串联，所以在干路断开前后自感线圈L中电流方向相同而电压表中电流方向相反只要不断开S2，线圈L与电压表就会组成回路，在断开干路时，L中产生与原来电流同方向的自感电流，使电压表中指针反向转动而可能损坏电压表正确答案为B.答案：B8如图8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，方向垂直于导轨所在平面(指向图中纸面内)现对杆MN施力使它沿导轨方向以速度v做匀速运动令U表示MN两端电压的大小，则()AUBlv，流过固定电阻R的感应电流由b到dBUBlv，流过固定电阻R的感应电流由d到bCUBlv，流过固定电阻R的感应电流由b到dDUBlv，流过固定电阻R的感应电流由d到b解析：导体杆向右匀速运动产生的感应电动势为Blv，R和导体杆形成一串联电路，由分压原理得URBlv，由右手定则可判断出感应电流方向由NMbd，所以A选项正确答案：A9如图9所示，金属棒ab置于水平放置的光滑框架cdef上，棒与框架接触良好，匀强磁场垂直于ab棒斜向下从某时刻开始磁感应强度均匀减小(假设不会减至零)，同时施加一个水平外力F使金属棒ab保持静止，则F b ()A方向向右，且为恒力 B方向向右，且为变力C方向向左，且为变力 D方向向左，且为恒力解析：根据楞次定律，B减小时，磁通量减小，为阻碍减小，ab产生向右运动的趋势，故外力F方向向左再根据电磁感应定律，E，B均匀减小，故不变，E不变，I不变F安BIL均匀减小，故F为变力C项正确答案：C二、计算题(本题共3小题，共37分，解答时应写出必要的文字说明、方程式和演算步骤，有数值计算的要注明单位)10(11分)(2010滁州模拟)如图10甲所示，一正方形金属线框位于有界匀强磁场区域内，线框的右边紧贴着边界t0时刻对线框施加一水平向右的外力F，让线框从静止开始做匀加速直线运动，经过时间t0穿出磁场图10乙所示为外力F随时间t变化的图象若线框质量为m、电阻R及图象中的F0、t0均为已知量，则根据上述条件，请你推出： (1)磁感应强度B的表达式；(2)线框左边刚离开磁场前瞬间的感应电动势E的表达式解析：(1)线框运动的加速度：a线框边长：lat02线框离开磁场前瞬间速度：vat0由牛顿第二定律知：3F0ma解式得，B (2)线框离开磁场前瞬间感应电动势：EBlv解式得：E .答案：(1) (2) 11(12分)如图11甲所示，竖直向下的匀强磁场垂直于光滑的桌面，图甲中的虚线为磁场的边界线，边界线右侧的磁场区域足够大；质量为m、电阻为R的矩形金属线圈abcd平放在桌面上，线圈的长和宽分别为l和2l，线圈的一半在磁场内，一半在磁场外；t0时刻磁感应强度从B0开始均匀减小，线圈中产生感应电流，在磁场力作用下线圈的vt图象如图11乙所示，图乙中的斜向虚线为t0时刻速度图线的切线，数据由图中给出求： (1)t0时刻金属线圈的加速度；(2)磁感应强度的变化率.解析：(1)由vt图象知，t0时刻的加速度为a.(2)t0时刻ESl2回路中电流I此时安培力FB0Il由牛顿第二定律得Fma联立上述各式得.答案：(1)(2)12(14分)(2009全国卷)如图12所示，匀强磁场的磁感应强度方向垂直于纸面向里，大小随时间的变化率k，k为负的常量用电阻率为、横截面积为S的硬导线做成一边长为l的方框，将方框固定于纸面内，其右半部位于磁场区域中求：(1)导线中感应电流的大小；(2)磁场对方框作用力的大小随时间的变化率解析：(1)导线框的感应电动势为El2B导线框中的电流为I式中R是导线框的电阻，根据电阻率公式有R联立式，将k代入得I(2)导线框所受磁场的作用力的大小为FBIl它随时间的变化率为Il由式得.答案：(1)(2)内容总结（1）选修3-2 第九章第2单元 法拉第电磁感应定律 自感和涡流课时作业一、选择题(本题共9小题，每小题7分，共63分，在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的)1(2010安庆模拟)在图1所示的电路中，两个灵敏电流表G1和G2的零点都在刻度盘中央，当电流从“”接线柱流入时，指针向右摆