2019-2020年高考物理一轮复习 9.2法拉第电磁感应定律 自感现象课时提升作业 沪科版选修3-2.doc

2019-2020年高考物理一轮复习 9.2法拉第电磁感应定律 自感现象课时提升作业 沪科版选修3-2选择题(本题共8小题,16题每小题6分,7、8题每小题7分,共50分。多选题已在题号后标出)1.(2011广东高考)将闭合多匝线圈置于仅随时间变化的磁场中,线圈平面与磁场方向垂直,关于线圈中产生的感应电动势和感应电流,下列表述正确的是()A.感应电动势的大小与线圈的匝数无关B.穿过线圈的磁通量越大,感应电动势越大C.穿过线圈的磁通量变化越快,感应电动势越大D.感应电流产生的磁场方向与原磁场方向始终相同2.如图甲所示,n=50匝的圆形线圈M,它的两端点a、b与内阻很大的电压表相连,线圈中磁通量的变化规律如图乙所示,则a、b两点的电势高低与电压表的读数为()A.ab,20VB.ab,10VC.ab,20VD.aa)处以速度v沿抛物线下滑,假设抛物线足够长,金属块沿抛物线下滑后产生的焦耳热总量是()A.mgbB.mv2+mgbC.mg(b-a)D.mv2+mg(b-a)7.如图所示,正方形线框的左半侧处在磁感应强度为B的匀强磁场中,磁场方向与线框平面垂直,线框的对称轴MN恰与磁场边缘平齐。若第一次将线框从磁场中以恒定速度v1向右匀速拉出,第二次以线速度v2让线框绕轴MN匀速转过90,两次操作过程中,线框产生的平均感应电动势相等,则()A.v1v2=2B.v1v2=2C.v1v2=12D.v1v2=218.(多选)如图所示,电路中A和B是两个完全相同的小灯泡,L是一个自感系数很大、直流电阻为零的电感线圈,C是电容很大的电容器。当S闭合与断开时,对A、B的发光情况判断正确的是()A.S闭合时,A立即亮,然后逐渐熄灭B.S闭合时,B立即亮,然后逐渐熄灭C.S闭合足够长时间后,B发光而A不发光D.S闭合足够长时间后再断开,B立即熄灭而A逐渐熄灭强化专练(建议：25分钟)强化点1：法拉第电磁感应定律1.图中甲丁所示分别为穿过某一闭合回路的磁通量随时间t变化的图像,关于回路中产生的感应电动势下列论述正确的是()A.图甲中回路产生的感应电动势恒定不变B.图乙中回路产生的感应电动势一直在变大C.图丙中回路在0t1时间内产生的感应电动势小于在t1t2时间内产生的感应电动势D.图丁中回路产生的感应电动势先变小再变大2.矩形导线框abcd固定在匀强磁场中,磁感线的方向与导线框所在平面垂直。规定磁场的正方向垂直纸面向里,磁感应强度B随时间t变化的规律如图所示。若规定顺时针方向为感应电流i的正方向,图中的i-t图正确的是()3.(xx海淀模拟)两块水平放置的金属板间的距离为d,用导线与一个多匝线圈相连,线圈电阻为r,线圈中有竖直方向均匀变化的磁场,其磁通量的变化率为k,电阻R与金属板连接,如图所示。两板间有一个质量为m、电荷量为+q的油滴恰好处于静止状态,重力加速度为g,则线圈中的磁感应强度B的变化情况和线圈的匝数n分别为()A.磁感应强度B竖直向上且正在增强,n=B.磁感应强度B竖直向下且正在增强,n=C.磁感应强度B竖直向上且正在减弱,n=D.磁感应强度B竖直向下且正在减弱,n=强化点2：导体棒切割磁感线运动4.一直升机停在南半球的地磁北极上空。该处地磁场的方向竖直向上,磁感应强度为B。直升机螺旋桨叶片的长度为L,螺旋桨转动的频率为f,顺着地磁场的方向看螺旋桨,螺旋桨顺时针方向转动。螺旋桨叶片的近轴端为a,远轴端为b。如果忽略a到转轴中心线的距离,用E表示每个叶片中的感应电动势,如图所示,则()A.E=fL2B,且a点电势低于b点电势B.E=2fL2B,且a点电势低于b点电势C.E=fL2B,且a点电势高于b点电势D.E=2fL2B,且a点电势高于b点电势5.两根平行的长直金属导轨,其电阻不计,导线ab、cd跨在导轨上且与导轨接触良好,如图所示,ab的电阻大于cd的电阻,当cd在外力F1(大小)的作用下,匀速向右运动时,ab在外力F2(大小)的作用下保持静止,那么在不计摩擦力的情况下(Uab、Ucd是导线与导轨接触间的电势差)()A.F1F2,UabUcdB.F1UcdD.F1=F2,Uab=Ucd6.(多选)如图所示是圆盘发电机的示意图。铜盘安装在水平的铜轴上,它的边缘正好在两磁极之间,两块铜片C、D分别与转动轴和铜盘的边缘接触。若铜盘半径为L,匀强磁场的磁感应强度为B,回路的总电阻为R,从左往右看,铜盘以角速度沿顺时针方向匀速转动。则()A.由于穿过铜盘的磁通量不变,故回路中无感应电流B.回路中感应电流大小不变,为C.回路中感应电流方向不变,为CDRCD.回路中有周期性变化的感应电流强化点3：通电自感和断电自感7.(xx漯河模拟)如图所示的电路中,三个灯泡L1、L2、L3的电阻关系为R1R2b;E=n=50V=10V,因而电压表的读数为10V,电压表测量的是电源的电动势,即感应电动势。故B正确。【加固训练】一闭合圆形线圈放在匀强磁场中,线圈的轴线与磁场方向成30角,磁感应强度随时间均匀变化。在下列方法中能使线圈中感应电流增加一倍的是()A.把线圈匝数增大一倍B.把线圈面积增大一倍C.把线圈半径增大一倍D.把线圈匝数减少到原来的一半【解析】选C。设感应电流为I,电阻为R,匝数为n,线圈半径为r,线圈面积为S,导线横截面积为S。由法拉第电磁感应定律知E=n=n,由闭合电路欧姆定律知I=,由电阻定律知R=,则I=cos30,其中、S均为恒量,所以Ir,故选C。3.【解题指南】(1)导线是否受安培力,可根据B、I、l的方向关系进行判断。(2)利用E=Blv求瞬时电动势时需注意切割的有效长度。【解析】选A、C、D。闭合回路进入磁场过程中,磁通量始终增加。感应电流的方向沿逆时针方向,A对。CD段的电流方向由DC,安培力的方向垂直CD沿纸面向下,B错。最大有效切割长度为a,感应电动势的最大值Em=Bav,C对。=BS=B,t=,=Bav,D对。4.【解析】选C。金属棒在进入磁场前和经过磁场后,感应电动势均为零。经过磁场时,有效切割长度先均匀增大后均匀减小,由E=Blv可知选C。5.【解题指南】(1)穿过某个面的磁通量为净磁感线的条数。(2)本题中ab和cd边切割产生的感应电动势都为逆时针方向,在整个回路中相当于两电源串联。【解析】选A、B、D。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方向,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。6.【解析】选D。金属块在进出磁场过程中要产生感应电流,感应电流产生焦耳热,机械能要减少,上升的最大高度不断降低,最后刚好滑不出磁场后,就做往复运动永不停止。根据能量转化与守恒定律,整个过程中产生的焦耳热应等于机械能的损失,即Q=E=mv2+mg(b-a),故D正确。7.【解析】选A。第一次匀速拉出时平均感应电动势E=Blv1,第二次匀速转动90时,=,所用时间t=,平均感应电动势E=,因此v1v2=,选A。【加固训练】(多选)用一根横截面积为S、电阻率为的硬质导线做成一个半径为r的圆环,ab为圆环的一条直径。如图所示,在ab的左侧存在一个均匀变化的匀强磁场,磁场垂直圆环所在平面,方向如图所示,磁感应强度大小随时间的变化率=k(kmgC.悬线竖直,FTE2,a端为正B.E1E2,b端为正C.E1E2,a端为正D.E1E2,b端为正【解析】选D。根据法拉第电磁感应定律有E=BLv,其中L=2,v=(h为铜棒下落的高度),可得E1=B2,E2=B2,可见E1E2。根据右手定则可判定感应电动势的方向,b端应为正极,所以选项D正确。6.【解析】选B、C。把铜盘看作闭合回路的一部分,在铜盘以角速度沿顺时针方向匀速转动时,铜盘切割磁感线产生感应电动势,回路中有感应电流,选项A错误;铜盘切割磁感线产生的感应电动势为E=BL2,根据闭合电路欧姆定律,回路中感应电流I=,由右手定则可判断出感应电流方向为CDRC,选项B、C正确,D错误。【加固训练】半径为a的圆形区域内有匀强磁场,磁感应强度B=0.2T,磁场方向垂直纸面向里,半径为b的金属圆环与磁场同心放置,磁场与环面垂直,其中a=0.4m,b=0.6m。金属环上分别接有灯L1、L2,两灯的电阻均为R=2。一金属棒MN与金属环接触良好,棒与环的电阻均不计。(1)若棒以v0=5m/s的速率在环上向右匀速滑动,求棒滑过圆环直径OO的瞬间,MN中的电动势和流过L1的电流。(2)撤去中间的金属棒MN,将右面的半圆环OL2O以OO为轴向上翻转90,若此时开始磁场随时间均匀变化,其变化率为=()T/s,求磁场变化的过程中L1的功率。【解析】(1)棒滑过圆环直径OO的瞬间,MN中的电动势E1=B2av0=0.20.85V=0.8 V等效电路如图所示,流过灯L1的电流I1=A=0.4 A。(2)撤去中间的金属棒MN,将右面的半圆环OL2O以OO为轴向上翻转90,半圆环OL1O产生的电动势相当于电源,灯L2为外电路,等效电路如图,感应电动势E2=a2=0.32VL1的功率P1=1.2810-2W答案：(1)0.8V0.4A(2)1.2810-2W7.【解析】选B。电键K从闭合状态突然断开时,电感L中产生自感电动势,感应电流向右,与L3构成闭合回路,L2立即熄灭,L1、L3均逐渐变暗,因K断开前I3I1,所以断开后L3先变亮,然后变暗,选项B正确。