《2019版一轮物理复习（人教版）练习：法拉第电磁感应定律自感涡流含解析》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2019版一轮物理复习（人教版）练习：法拉第电磁感应定律自感涡流含解析（9页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、课时作业 单独成册 方便使用基础题组一、单项选择题1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解析：由法拉第电磁感应定律 En知，感应电动势的大小与线圈匝数有关，A 错t误；感应电动势正比于，与磁通量的大小无直接关系，B 错误，C 正确；根据楞次定t律知，感应电流的磁场总是阻碍引起感应电流的磁通量的变化，即“增反减同” ，D 错误答案：C2.A、B 两闭合圆形
2、导线环用相同规格的导线制成，它们的半径之比 rArB21，在两导线环包围的空间内存在一正方形边界的匀强磁场区域，磁场方向垂直于两导线环所在的平面，如图所示在磁场的磁感应强度随时间均匀增大的过程中，下列说法正确的是( )A两导线环内所产生的感应电动势相等BA 环内所产生的感应电动势大于 B 环内所产生的感应电动势C流过 A、B 两导线环的感应电流的大小之比为 14D流过 A、B 两导线环的感应电流的大小之比为 11解析：某一时刻穿过 A、B 两导线环的磁通量均为穿过磁场所在区域面积上的磁通量，设磁场区域的面积为 S，则 BS，由 ES(S 为磁场区域面积)，对 A、B 两tBt导线环，有1，所以
3、 A 正确，B 错误；I ，R(S1为导线的横截面积)，EAEBERlS1l2r，所以 ，C、D 错误IAIBEArBEBrA12答案：A3.如图为无线充电技术中使用的受电线圈示意图，线圈匝数为 n，面积为 S.若在 t1到 t2时间内，匀强磁场平行于线圈轴线向右穿过线圈，其磁感应强度大小由 B1均匀增加到 B2，则该段时间线圈两端a 和 b 之间的电势差 ab( )A恒为nSB2B1t2t1B从 0 均匀变化到nSB2B1t2t1C恒为nSB2B1t2t1D从 0 均匀变化到nSB2B1t2t1解析：根据法拉第电磁感应定律，Enn，由楞次定律可以判断 a 点tSB2B1t2t1电势低于 b
4、点电势，所以 a、b 两点之间的电势差为n，C 项正确SB2S1t2t1答案：C4.(2018贵州七校联考)如图所示，两根相距为 l 的平行直导轨 ab、cd，b、d 间连有一定值电阻 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( )AU Blv，流过定值电阻 R 的感应电流由 b 到 d12BU Blv，流过定值电阻 R 的感应电流由 d 到 b12C
5、UBlv，流过定值电阻 R 的感应电流由 b 到 dDUBlv，流过定值电阻 R 的感应电流由 d 到 b解析：由右手定则可知，通过 MN 的电流方向为 NM，电路闭合，流过电阻 R 的电流方向由 b 到 d，B、D 项错误；导体杆切割磁感线产生的感应电动势 EBlv，导体杆为等效电源，其电阻为等效电源内电阻，由闭合电路欧姆定律和部分电路欧姆定律可知，UIRR Blv，A 项正确，C 项错误E2R12答案：A5.如图所示，A、B 是两个完全相同的灯泡，L 是自感系数较大的线圈，其直流电阻忽略不计当开关 K 闭合时，下列说法正确的是( )AA 比 B 先亮，然后 A 熄灭BB 比 A 先亮，然后
6、 B 逐渐变暗，A 逐渐变亮CA、B 一齐亮，然后 A 熄灭DA、B 一齐亮，然后 A 逐渐变亮，B 的亮度不变解析：开关闭合的瞬间，线圈由于自感阻碍电流通过，相当于断路，B 灯先亮，之后线圈阻碍作用减弱，相当于电阻减小，则总电阻减小，总电流增大，路端电压减小，B灯所在支路电流减小，B 灯变暗，A 灯所在支路电流增大，A 灯变亮答案：B二、多项选择题6.如图所示，闭合金属导线框放置在竖直向上的匀强磁场中，匀强磁场的磁感应强度随时间变化下列说法正确的是( )A当磁感应强度增加时，线框中的感应电流可能减小B当磁感应强度增加时，线框中的感应电流一定增大C当磁感应强度减小时，线框中的感应电流一定增大D
7、当磁感应强度减小时，线框中的感应电流可能不变解析：线框中的感应电动势为 ES，设线框的电阻为 R，则线框中的电流 I BtER ，B 增大或减小时，可能减小，也可能增大，也可能不变线框中的感应电动BtSRBt势的大小只和磁通量的变化率有关，和磁通量的变化量无关故选项 A、D 正确答案：AD7.(2016高考全国卷)法拉第圆盘发电机的示意图如图所示铜圆盘安装在竖直的铜轴上，两铜片 P、Q 分别与圆盘的边缘和铜轴接触圆盘处于方向竖直向上的匀强磁场 B 中圆盘旋转时，关于流过电阻 R 的电流，下列说法正确的是( )A若圆盘转动的角速度恒定，则电流大小恒定B若从上向下看，圆盘顺时针转动，则电流沿 a
8、到 b 的方向流动C若圆盘转动方向不变，角速度大小发生变化，则电流方向可能发生变化D若圆盘转动的角速度变为原来的 2 倍，则电流在 R 上的热功率也变为原来的 2倍解析：由右手定则知，圆盘按如题图所示的方向转动时，感应电流沿 a 到 b 的方向流动，选项 B 正确；由感应电动势 E Bl2 知，角速度恒定，则感应电动势恒定，电流12大小恒定，选项 A 正确；角速度大小变化，感应电动势大小变化，但感应电流方向不变，选项 C 错误；若 变为原来的 2 倍，则感应电动势变为原来的 2 倍，电流变为原来的 2 倍，由 PI2R 知，电流在 R 上的热功率变为原来的 4 倍，选项 D 错误答案：AB8.
9、如图所示，a、b 两个闭合正方形线圈用同样的导线制成，匝数均为 10 匝，边长 la3lb，图示区域内有垂直纸面向里的匀强磁场，且磁感应强度随时间均匀增大，不考虑线圈之间的相互影响，则( )A两线圈内产生顺时针方向的感应电流Ba、b 线圈中感应电动势之比为 91Ca、b 线圈中感应电流之比为 34Da、b 线圈中电功率之比为 271解析：由于磁感应强度随时间均匀增大，则根据楞次定律知两线圈内产生的感应电流方向皆沿逆时针方向，则 A 项错误；根据法拉第电磁感应定律 ENNS，而tBt磁感应强度均匀变化，即恒定，则 a、b 线圈中的感应电动势之比为Bt 9，故 B 项正确；根据电阻定律 R，且 L
10、4Nl，则 3，由闭EaEbSaSbl2 al2 bLSRaRblalb合电路欧姆定律 I 得，a、b 线圈中的感应电流之比为3，故 C 项错误；ERIaIbEaEbRbRa由功率公式 PI2R 知，a、b 线圈中的电功率之比为27，故 D 项正确PaPbI2 aI2 bRaRb答案：BD能力题组一、选择题9.如图所示是利用交流电焊接某环形金属零件的原理示意图，其中外圈 A 是通交流电的线圈，内圈 B 是环形零件，a 是待焊的接口，接口处电阻较大，则下列说法不正确的是( )A当 A 中通有交流电时，B 中会产生感应电动势，使得接口处金属熔化而焊接起来B在其他条件不变的情况下，交流电频率越高，焊
11、接越快C在其他条件不变的情况下，交流电频率越低，焊接越快D焊接过程中，接口 a 处被熔化而零件的其他部分并不很热解析：交流电频率越高，磁通量变化率越大，由法拉第电磁感应定律可知，感应电动势和感应电流越大，产生的热功率越大，焊接越快，选项 A、B 正确，C 错误；因为接口处电阻大，串联电路中电流处处相等，电阻大的地方产生的热量多，可将接口处熔化而零件的其他部分并不很热，选项 D 正确答案：C10(2018陕西渭南教学质量检测)如图所示，纸面内有一矩形导体线框 abcd，置于垂直纸面向里、边界为 MN 的匀强磁场外，线框的 ab 边平行磁场边界 MN，线框以垂直于 MN 的速度匀速地完全进入磁场，
12、线框上产生的热量为 Q1，通过线框导体横截面的电荷量为 q1.现将线框进入磁场的速度变为原来的两倍，线框上产生的热量为Q2，通过线框导体横截面的电荷量为 q2，则有( )AQ2Q1，q2q1BQ22Q1，q22q1CQ22Q1，q2q1DQ24Q1，q22q1解析：设 ab 长为 L，ad 长为 L，则电动势 EBLv，感应电流 I ，产生的热ERBLvR量 QI2RtR，与速度成正比，所以 Q22Q1；通过导体横截B2L2v2R2LvB2L2vLR面的电荷量 q t， ， ，三式联立解得 q，与速度无关，所以IIER EtRBLLRq1q2，选项 C 正确答案：C11.(多选)(2018山东
13、潍坊高三质检)半径为 a、右端开小口的导体圆环和长为 2a 的导体直杆，单位长度的电阻均为 R0.圆环水平固定放置，整个内部区域分布着竖直向下的匀强磁场，磁感应强度为 B.杆在圆环上以速度 v 平行于直径 CD 向右做匀速直线运动，杆始终有两点与圆环良好接触，从圆环中心 O 开始，杆的位置由 确定，如图所示，则( )A0 时，杆产生的感应电动势为 2BavB 时，杆产生的感应电动势为Bav33C0 时，杆受的安培力大小为2B2av2R0D 时，杆受的安培力大小为33B2av53R0解析：根据法拉第电磁感应定律可得 EBlv，其中 l 为有效长度，当 0 时，l2a，则 E2Bav；当 时，la
14、，则 EBav，故选项 A 正确，B 错误根据通电直导线在3磁场中所受安培力大小的计算公式可得 FBIl，根据闭合电路欧姆定律可得I，当 0 时，l2a，E2Bav，rR(2)aR0，解得 F；当 ErR4B2av2R0时，la，EBav，rR(1)aR0，解得 F，故选项 C 错误，D 正确3533B2av53R0答案：AD二、非选择题12.小明同学设计了一个“电磁天平” ，如图甲所示，等臂天平的左臂为挂盘，右臂挂有矩形线圈，两臂平衡线圈的水平边长 L0.1 m，竖直边长 H0.3 m，匝数为 N1.线圈的下边处于匀强磁场内，磁感应强度 B01.0 T，方向垂直线圈平面向里线圈中通有可在 0
15、2.0 A 范围内调节的电流 I.挂盘放上待测物体后，调节线圈中电流使天平平衡，测出电流即可测得物体的质量(重力加速度 g 取 10 m/s2)(1)为使电磁天平的量程达到 0.5 kg，线圈的匝数 N1至少为多少？(2)进一步探究电磁感应现象，另选 N2100 匝、形状相同的线圈，总电阻R10 ，不接外电流，两臂平衡如图乙所示，保持 B0不变，在线圈上部另加垂直纸面向外的匀强磁场，且磁感应强度 B 随时间均匀变大，磁场区域宽度 d0.1 m当挂盘中放质量为 0.01 kg 的物体时，天平平衡，求此时磁感应强度的变化率.Bt解析：(1)线圈受到的安培力 FN1B0IL天平平衡 mgN1B0IL代入数据得 N125.(2)由电磁感应定律得 EN2t即 EN2LdBt由欧姆定律得 IER线圈受到的安培力 FN2B0IL天平平衡 mgN B02 2BtdL2R代入数据可得0.1 T/s.Bt答案：(1)25 (2)0.1 T/s13(2018河南重点中学联考)如图
