《备战2021届高考物理一轮复习专题：第51讲 法拉第电磁感应定律 自感练习》由会员分享，可在线阅读，更多相关《备战2021届高考物理一轮复习专题：第51讲 法拉第电磁感应定律 自感练习（7页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、1 课时跟踪检测（三十三）课时跟踪检测（三十三）法拉第电磁感应定律法拉第电磁感应定律 自感自感 涡流涡流 A 级级基础小题练熟练快基础小题练熟练快 1.(多选多选)如图所示如图所示，在线圈上端放置一盛有冷水的金属杯在线圈上端放置一盛有冷水的金属杯，现接通现接通 交流电源交流电源，过了几分钟过了几分钟，杯内的水沸腾起来。若要缩短上述加热杯内的水沸腾起来。若要缩短上述加热时间时间， 下列措施可行的有下列措施可行的有() A增加线圈的匝数增加线圈的匝数 B提高交流电源的频率提高交流电源的频率 C将金属杯换为瓷杯将金属杯换为瓷杯 D取走线圈中的铁芯取走线圈中的铁芯 解析：解析：选选 AB当电磁铁接通交
2、流电源时当电磁铁接通交流电源时，金属杯处在变化的磁场中产生涡电流发热金属杯处在变化的磁场中产生涡电流发热， 使水温升高。要缩短加热时间使水温升高。要缩短加热时间，需增大涡电流需增大涡电流，即增大感应电动势或减小电阻。增加线圈即增大感应电动势或减小电阻。增加线圈 匝数、提高交变电流的频率都是为了增大感应电动势。瓷杯不能产生涡电流匝数、提高交变电流的频率都是为了增大感应电动势。瓷杯不能产生涡电流，取走铁芯会取走铁芯会 导致磁性减弱导致磁性减弱，所以选项所以选项 A、B 正确正确，C、D 错误。错误。 2(2020福州模拟)如图所示的电路中如图所示的电路中，A、B 为两个完全相同的灯泡为两个完全相同
3、的灯泡，L 是自感系数是自感系数 很大的线圈很大的线圈，其电阻与其电阻与 R 相等相等，下列说法正确的是下列说法正确的是() A在断开在断开 S2的情况下的情况下，若突然闭合若突然闭合 S1时时，A、B 灯均逐渐亮起来灯均逐渐亮起来 B在闭合在闭合 S2的情况下的情况下，若突然闭合若突然闭合 S1时时，A 灯立即发光灯立即发光，B 灯逐渐亮起来灯逐渐亮起来 C闭合闭合 S1、S2待电路稳定后待电路稳定后，若突然断开若突然断开 S1，则则 A、B 灯均不会立即熄灭灯均不会立即熄灭 D闭合闭合 S1、S2待电路稳定后待电路稳定后，若突然断开若突然断开 S1，则则 A 灯不会立即熄灭灯不会立即熄灭，
4、而而 B 灯立即熄灯立即熄 灭灭 解析解析：选选 D在断开在断开 S2的情况下的情况下，若突然闭合若突然闭合 S1时时，由于线圈的自感现象由于线圈的自感现象，出现自感出现自感 电动势阻碍电流的增大电动势阻碍电流的增大，A 灯立即亮灯立即亮，B 灯逐渐亮灯逐渐亮，选项选项 A 错误；在闭合错误；在闭合 S2的情况下的情况下，若若 突然闭合突然闭合 S1时时，由于线圈由于线圈 的自感很大的自感很大，相当于断路相当于断路，两灯立即亮两灯立即亮，选项选项 B 错误；当同时错误；当同时 闭合闭合 S1、S2，待电路稳定后突然将待电路稳定后突然将 S1断开断开，B 灯立即熄灭灯立即熄灭，因自感现象因自感现
5、象，L 与与 A 组成回路组成回路， A 灯不会立即熄灭灯不会立即熄灭，而是逐渐熄灭而是逐渐熄灭，选项选项 C 错误错误，D 正确。正确。 2 3(2019北京 101 中学模拟)图甲的铜盘安装在水平的铜轴上图甲的铜盘安装在水平的铜轴上，它的边缘正好在两磁极它的边缘正好在两磁极 之间之间，两块铜片两块铜片 C、D 分别与转动轴和铜盘的边缘接触。闭合电键分别与转动轴和铜盘的边缘接触。闭合电键 S，给铜盘一个初动能给铜盘一个初动能， 铜盘转动方向和所处磁场如图乙所示铜盘转动方向和所处磁场如图乙所示，不计一切摩擦和空气阻力不计一切摩擦和空气阻力，下列说法正确的是下列说法正确的是() A通过圆盘平面的
6、磁通量增加通过圆盘平面的磁通量增加 B通过电阻通过电阻 R 的电流方向向下的电流方向向下 C断开电键断开电键 S，圆盘将减速转动圆盘将减速转动 D断开电键断开电键 S，圆盘将匀速转动圆盘将匀速转动 解析：解析：选选 C由于磁感线的条数不变由于磁感线的条数不变，故铜盘转动过程中故铜盘转动过程中，穿过铜盘的磁通量不变穿过铜盘的磁通量不变， 故故 A 错误错误；根据右手定则可知根据右手定则可知，电流从电流从 D 点流出点流出，因此通过电阻因此通过电阻 R 的电流方向向上的电流方向向上，故故 B 错误；因为不是整个圆盘都在磁场中错误；因为不是整个圆盘都在磁场中，所以在圆盘中会形成回路所以在圆盘中会形成
7、回路，圆盘会受安培力作用圆盘会受安培力作用， 所以断开电键所以断开电键 S，圆盘将减速转动，故，圆盘将减速转动，故 C 正确正确，D 错误。错误。 4.(2019甘肃联考)如图所示如图所示，一正方形线圈的匝数为一正方形线圈的匝数为 n，边长为边长为 a， 一半处在匀强磁场中一半处在匀强磁场中，磁场的磁感应强度大小为磁场的磁感应强度大小为 B。开始时开始时，磁场与线圈磁场与线圈 平面垂直平面垂直，现使线圈以角速度现使线圈以角速度绕绕 OO匀速转过匀速转过 90 ，在此过程中在此过程中，线圈线圈 中产生的平均感应电动势为中产生的平均感应电动势为() AnBa 2 BBa 2 C2nBa 2 DBa
8、 2 2 解析解析：选选 A线圈中产生的平均感应电动势线圈中产生的平均感应电动势 En t ，其中其中Ba 2 2 、tT 4 2， ， 解得解得 EnBa 2 ，故故 A 正确；正确；B、C、D 错误。错误。 5.(2020广西南宁模拟)一个面积一个面积 S410 2m2、匝数 、匝数 n100 匝的线匝的线 圈放在匀强磁场中圈放在匀强磁场中，磁场方向垂直于线圈平面磁场方向垂直于线圈平面，磁感应强度磁感应强度 B 随时间随时间 t 变化的规律如图所示变化的规律如图所示，则下列判断正确的是则下列判断正确的是() A在开始的在开始的 2 s 内穿过线圈的磁通量变化率大小等于内穿过线圈的磁通量变化
9、率大小等于 0.04 Wb/s 3 B在开始的在开始的 2 s 内穿过线圈的磁通量的变化量等于零内穿过线圈的磁通量的变化量等于零 C在开始的在开始的 2 s 内线圈中产生的感应电动势大小等于内线圈中产生的感应电动势大小等于 8 V D在第在第 3 s 末线圈中的感应电动势等于零末线圈中的感应电动势等于零 解析：解析：选选 C由图像的斜率可知由图像的斜率可知，在开始的在开始的 2 s 内内， B t 22 2 T/s2 T/s，因此因此 线圈磁通量的变化率为线圈磁通量的变化率为： B t S2410 2 Wb/s810 2 Wb/s，故故 A 错误错误；因为因为 2 s 内磁感应强度方向相反内磁
10、感应强度方向相反，所以在开所以在开始的始的 2 s 内穿过线圈的磁通量的变化量不等于零内穿过线圈的磁通量的变化量不等于零，故故 B 错错 误误； 根据法拉第电磁感应定律得根据法拉第电磁感应定律得 En B t S100810 2 V8 V， 可知线圈中产生的可知线圈中产生的 感应电动势的大小为感应电动势的大小为 8 V，故故 C 正确正确；由题图看出由题图看出，第第 3 s 末线圈中的磁通量为零末线圈中的磁通量为零，但磁通但磁通 量的变化率不为零量的变化率不为零，感应电动势不等于零感应电动势不等于零，故故 D 错误。错误。 6(2019北京延庆区一模)如图所示如图所示，一个匝数为一个匝数为 n
11、 的圆形线圈的圆形线圈，面积为面积为 S，电阻为电阻为 r。 将其两端将其两端 a、b 与与阻值为阻值为 R 的电阻相连接的电阻相连接，在线圈中存在垂直线圈平面向里的磁场区域在线圈中存在垂直线圈平面向里的磁场区域，磁磁 感应强度感应强度 B 随时间随时间 t 均匀增加均匀增加，当当 B t k 时线圈中产生的感应电流为时线圈中产生的感应电流为 I1；当；当 B t 2k 时时， 其他条件不变其他条件不变，线圈中产生的感应电流变为线圈中产生的感应电流变为 I2。则通过电阻。则通过电阻 R 的电流方向及的电流方向及 I1与与 I2之比分之比分 别为别为() Acd，I1I212Bcd，I1I221
12、 Cdc，I1I221Ddc，I1I212 解析：解析：选选 A根据楞次定律根据楞次定律，磁场方向向里增加磁场方向向里增加，则产生方向向外的感应磁场则产生方向向外的感应磁场，则感则感 应电动势为逆时针应电动势为逆时针，电流从电流从 c 到到 d，则选项则选项 C、D 错误。由错误。由 En t ，可知可知 B t 变为变为 2 倍倍， 则感应电动势变为则感应电动势变为 2 倍倍，电阻不变电阻不变，电流变为电流变为 2 倍倍，则选项则选项 A 正确正确，B 错误。故选错误。故选 A。 7(2019山东聊城模拟)如图所示如图所示，匀强磁场中有两个由相同导线匀强磁场中有两个由相同导线 绕成的圆形线圈
13、绕成的圆形线圈 a、b，磁场方向与线圈所在平面垂直磁场方向与线圈所在平面垂直，磁感应强度磁感应强度 B 随时间均匀增大。随时间均匀增大。a、b 两线圈的半径之比为两线圈的半径之比为 21，匝数之比为匝数之比为 12。 线圈中产生的感应电动势分别为线圈中产生的感应电动势分别为 Ea和和 Eb，某时刻磁通量分别为某时刻磁通量分别为a和和b，不考虑两线圈间不考虑两线圈间 的相互影响。下列说法正确的是的相互影响。下列说法正确的是() AEaEb41，ab41，感应电流均沿顺时针方向感应电流均沿顺时针方向 4 BEaEb21，ab41，感应电流均沿逆时针方向感应电流均沿逆时针方向 CEaEb41，ab2
14、1，感应电流均沿顺时针方向感应电流均沿顺时针方向 DEaEb21，ab41，感应电流均沿顺时针方向感应电流均沿顺时针方向 解析：解析：选选 D根据根据BS，可知任意时刻两个圆的磁感应强度相同可知任意时刻两个圆的磁感应强度相同，则有：则有：ab SaSbra2rb241，根据法拉第电磁感应定律有根据法拉第电磁感应定律有：En t n B t Sn B t r2，因因 B t 相同相同，则有则有：EaEbnara2nbrb221，由于磁场向外由于磁场向外，磁感应强度磁感应强度 B 随时间均匀增大随时间均匀增大， 根据楞次定律可知根据楞次定律可知，感应电流均沿顺时针方向感应电流均沿顺时针方向，D 正
15、确。正确。 8.(2020华南师大附中模拟)如图所示如图所示， 线圈线圈 abcd 固定于分布均匀固定于分布均匀 的磁场中的磁场中，磁场方向垂直线圈平面向里磁场方向垂直线圈平面向里。当磁场的磁感应强度当磁场的磁感应强度 B 随时随时 间间 t 变化时变化时，该磁场对该磁场对 cd 边的安培力大小恒定。则下列描述边的安培力大小恒定。则下列描述 B 随随 t 变化的图像中变化的图像中，可能正确的是可能正确的是() 解析：解析：选选 B设线圈的长宽分别为设线圈的长宽分别为 a、b，当磁感应强度发生变化时当磁感应强度发生变化时，线框内产生感应线框内产生感应 电动势为：电动势为：E t BS t Bab t ，感应电流为：感应电流为：IE R；安培力为： ；安培力为：FBIb；得；得 cd 边的安培力边的安培力：FB Bab2 tR ，由公式可知由公式可知，若磁场若磁场 B 增大增大，则则 B t 减小减小；若若 B 减小减小，则则 B t 增增 大。所以四个图像中只有大。所以四个图像中只有 B 正确。正确。 B 级级增分题目练通抓牢增分题目练通抓牢 9.(2019湖南岳阳一模)如图所示如图所示， 边长为边长为 L 的金属方框放在垂直纸面的金属方框放在垂直纸面 向外的匀强磁场中向外的匀强磁场中，方框与磁感应强度垂直方框与磁感应强度垂直，磁场的磁感应强度为磁场的磁感应强度为 B0， 保
