高考一轮物理复习人教版课时训练电磁感应 法拉第电磁感应定律自感涡流

2012届高考一轮物理复习（人教版）课时训练第九章 电磁感应第2讲法拉第电磁感应定律 自感 涡流一、选择题（本题共9题，共63分）1下列关于感应电动势大小的说法中，正确的是()A线圈中磁通量变化越大，线圈中产生的感应电动势一定越大B线圈中磁通量越大，产生的感应电动势一定越大C线圈放在磁感应强度越强的地方，产生的感应电动势一定越大D线圈中磁通量变化越快，产生的感应电动势越大解析：由法拉第电磁感应定律En知，感应电动势与磁通量的变化率成正比，与磁通量的大小、磁通量的变化和磁感应强度无关，故只有D项正确答案：D2图9217如图9217所示，E为电池，L是电阻可忽略不计、自感系数足够大的线圈，D1、D2是两个规格相同且额定电压足够大的灯泡，S是控制电路的开关对于这个电路，下列说法正确的是()A刚闭合开关S的瞬间，通过D1、D2的电流大小相等B刚闭合开关S的瞬间，通过D1、D2的电流大小不相等C闭合开关S待电路达到稳定，D1熄灭，D2比原来更亮D闭合开关S待电路达到稳定，再将S断开瞬间，D2立即熄灭，D1闪亮一下再熄灭解析：由于线圈的电阻可忽略不计、自感系数足够大，在开关闭合的瞬间线圈的阻碍作用很大，线圈中的电流为零，所以通过D1、D2的电流大小相等，A项正确，B项错误闭合开关S待电路达到稳定时线圈短路，D1中电流为零，回路电阻减小，D2比原来更亮，C项正确闭合开关S待电路达到稳定，再将S断开瞬间，D2立即熄灭，线圈和D1形成回路，D1闪亮一下再熄灭，故A、C、D三项正确答案：ACD3图9218在匀强磁场中，有一个接有电容器的单匝导线回路，如图9218所示，已知C30F，L15cm，L28cm，磁场以5102T/s的速率增加，则()A电容器上极板带正电，带电荷量为6105CB电容器上极板带负电，带电荷量为6105CC电容器上极板带正电，带电荷量为6109CD电容器上极板带负电，带电荷量为6109C解析：电容器两极板间的电势差U等于感应电动势E，由法拉第电磁感应定律，可得EL1L22104V，电容器的带电荷量QCUCE6109C，再由楞次定律可知上极板的电势高，带正电，C项正确答案：C4图9219如图9219所示，用一根横截面积为S的硬导线做成一个半径为r的圆环，把圆环部分置于均匀变化的匀强磁场中，磁场方向垂直纸面向里，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，导线的电阻率为.则()A圆环中产生顺时针方向的感应电流B圆环具有扩张的趋势C圆环中感应电流的大小为D图中ab两点间的电压大小为kr2解析：由于左环是断路，所以磁铁插向左环时，不会产生电磁感应现象，也就没有“来拒去留”的现象所以横杆不发生转动，A、C、D错，B正确答案：B5图9220一空间有垂直纸面向里的匀强磁场B，两条电阻不计的平行光滑导轨竖直放置在磁场内，如图9220所示，磁感应强度B0.5T，导体棒ab、cd长度均为0.2m，电阻均为0.1，重力均为0.1N，现用力向上拉动导体棒ab，使之匀速上升(导体棒ab、cd与导轨接触良好)，此时cd静止不动，则ab上升时，下列说法正确的是()Aab受到的拉力大小为2NBab向上运动的速度为2m/sC在2s内，拉力做功，有0.4J的机械能转化为电能D在2s内，拉力做功为0.6J解析：对导体棒cd分析：mgBIl，得v2m/s，故B选项正确；对导体棒ab分析：FmgBIl0.2N，选项A错误；在2s内拉力做功转化的电能等于克服安培力做的功，即WF安vt0.4J，选项C正确；在2s内拉力做的功为Fvt0.8J，选项D错误答案：BC6如图9221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9221乙所示位置在这一过程中，导线中通过的电荷量是()图9221A.B.C.D0解析：根据法拉第电磁感应定律可以导出感应的电荷量为：Q；而Bcos45BScos45BS，故答案选A.答案：A7图9222(2010山东理综，21)如图9222所示，空间存在两个磁场，磁感应强度大小均为B，方向相反且垂直纸面，MN、PQ为其边界，OO为其对称轴一导线折成边长为l的正方形闭合回路abcd，回路在纸面内以恒定速度v0向右运动，当运动到关于OO对称的位置时()A穿过回路的磁通量为零B回路中感应电动势大小为2Blv0C回路中感应电流的方向为顺时针方向D回路中ab边与cd边所受安培力方向相同解析：由于两磁场的磁感应强度大小相等，方向相反，且回路此时关于OO对称，因而此时穿过回路的磁通量为零，A项正确；ab、cd均切割磁感线，相当于两个电源，由右手定则知，回路中感应电流方向为逆时针，两电源串联，感应电动势为2Blv0，B项正确，C项错误；由左手定则知ab、cd所受安培力方向均向左，D项正确答案：ABD图92238如图9223是用电流传感器(相当于电流表，其电阻可以忽略不计)研究自感现象的实验电路，图中两个电阻的阻值均为R，L是一个自感系数足够大的自感线圈，其直流电阻值也为R.图9224是某同学画出的在t0时刻开关S切换前后，通过传感器的电流随时间变化图象关于这些图象，下列说法中正确的是()图9224A图甲是开关S由断开变为闭合，通过传感器1的电流随时间变化的情况B图乙是开关S由断开变为闭合，通过传感器1的电流随时间变化的情况C图丙是开关S由闭合变为断开，通过传感器2的电流随时间变化的情况D图丁是开关S由闭合变为断开，通过传感器2的电流随时间变化的情况解析：开关S由断开变为闭合瞬间，流过自感线圈的电流为零，流过传感器1、2的电流均为；闭合电路稳定后，流过传感器1的电流为，流过传感器2的电流为；开关断开后，流过传感器1的电流立即变为零，流过传感器2的电流方向相反，从逐渐变为零答案：BC9图9225一个闭合回路由两部分组成，如图9225所示，右侧是电阻为r的圆形导线，置于竖直方向均匀变化的磁场B1中；左侧是光滑的倾角为的平行导轨，宽度为d，其电阻不计磁感应强度为B2的匀强磁场垂直导轨平面向上，且只分布在左侧，一个质量为m、电阻为R的导体棒此时恰好能静止在导轨上，分析下述判断不正确的有()A圆形线圈中的磁场，可以向上均匀增强，也可以向下均匀减弱B导体棒ab受到的安培力大小为mgsinC回路中的感应电流为D圆形导线中的电热功率为(rR)解析：导体棒此时恰好能静止在导轨上，依据平衡条件知导体棒ab受到的安培力大小为mgsin，方向沿斜面向上，由左手定则判定电流方向为ba，再由楞次定律判定A、B正确；回路中的感应电流为IF/B2d，C正确；由焦耳定律得圆形导线中的电热功率为Prr，D错答案：D二、非选择题（本题共3小题，共37分）10如图9226所示，金属棒ab置于水平放置的U形光滑导轨上，在ef右侧存在有界匀强磁场B，磁场方向垂直导轨平面向下，在ef左侧的无磁场区域cdef内有一半径很小的金属圆环L，圆环与导轨在同一平面内当金属棒ab在水平恒力F作用下从磁场左边界ef处由静止开始向右运动后，圆环L有_(填“收缩”或“扩张”)趋势，圆环内产生的感应电流_(填“变大”“变小”或“不变”)图9226解析：由于金属棒ab在恒力F的作用下向右运动，则abcd回路中产生逆时针方向的感应电流，则在圆环处产生垂直于纸面向外的磁场，随着金属棒向右加速运动，圆环的磁通量将增大，依据楞次定律可知，圆环将有收缩的趋势以阻碍圆环磁通量的增大；又由于金属棒向右运动的加速度减小，单位时间内磁通量的变化率减小，所以在圆环中产生的感应电流不断减小答案：收缩变小11图9227如图9227所示，两根平行金属导轨固定在同一水平面内，间距为l，导轨左端连接一个电阻R.一根质量为m、电阻为r的金属杆ab垂直放置在导轨上在杆的右方距杆为d处有一个匀强磁场，磁场方向垂直于轨道平面向下，磁感应强度为B.对杆施加一个大小为F、方向平行于导轨的恒力，使杆从静止开始运动，已知杆到达磁场区域时速度为v，之后进入磁场恰好做匀速运动不计导轨的电阻，假定导轨与杆之间存在恒定的阻力求：(1)导轨对杆ab的阻力大小f；(2)杆ab中通过的电流及其方向；(3)导轨左端所接电阻R的阻值解析：(1)杆进入磁场前做匀加速运动，有Ffmav22ad解得导轨对杆的阻力fF.(2)杆进入磁场后做匀速运动，有FfFA杆ab所受的安培力FAIBl解得杆ab中通过的电流I杆中的电流方向自a流向b(3)杆ab产生的感应电动势EBlv杆中的感应电流I解得导轨左端所接电阻阻值Rr答案：(1)F(2)，方向自a流向b(3)r12如图9228所示，平行金属导轨竖直放置，导轨间距为L1m，上端接有电阻R13，下端接有电阻R26，虚线OO下方是垂直于导轨平面的匀强磁场现将质量m0.1kg、电阻不计的金属杆ab，从OO上方某处垂直导轨由静止释放，杆下落0.2m过程中始终与导轨保持良好接触，加速度a与下落距离h的关系图象如图9229所示求：图9228图9229(1)磁感应强度B；(2)杆下落0.2m过程中通过电阻R2的电荷量q.解析：(1)由图象知，杆自由下落距离是0.05m，当地重力加速度g10m/s2，则杆进入磁场时的速度v1m/s由图象知，杆进入磁场时加速度ag10m/s2由牛顿第二定律得mgF安ma回路中的电动势EBLv杆中的电流IR并F安BIL解得B2T(2)杆在磁场中运动产生的平均感应电动势杆中的平均电流通过杆的电荷量Qt通过R2的电荷量qQ0.05C答案：(1)2T(2)0.05C内容总结