《2019届高三物理人教版一轮作业：第十章 第2讲 法拉第电磁感应定律 自感 》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2019届高三物理人教版一轮作业：第十章 第2讲 法拉第电磁感应定律 自感 （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， t A 错误；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； t 根据楞次定律知，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
2、答案：C 2.A、B 两闭合圆形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 14 D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
3、场区域面 t B t 积)，对 A、B 两导线环，有1，所以 A 正确，B 错误；I ，R(S1为 EA EB E R l S1 导线的横截面积)，l2r，所以 ，C、D 错误 IA IB EArB EBrA 1 2 答案：A 3.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 nSB2B1 t2t1 B从 0 均匀变化到 nSB2B1 t2t1 C恒为 nSB2B1 t2t1 D从 0 均匀变化到
4、nSB2B1 t2t1 解析：根据法拉第电磁感应定律，Enn，由楞次定律可以判断 t SB2B1 t2t1 a 点电势低于 b 点电势，所以 a、b 两点之间的电势差为n，C 项正 SB2S1 t2t1 确 答案：C 4.(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
5、 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 d 1 2 BU Blv，流过定值电阻 R 的感应电流由 d 到 b 1 2 CUBlv，流过定值电阻 R 的感应电流由 b 到 d DUBlv，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 E 2R 1 2 答案：A 5.如图
6、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 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
7、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 B t I ，B 增大或减小时，可能减小，也可能增大，也可能不变线框 E R B t S R B t 中的感应电动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：AD 7.(2016高考全国卷)法拉第圆盘发电机的示意图如图所 示铜圆
8、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 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 1 2 动势恒
9、定，电流大小恒定，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：AB 8.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 91 Ca、b 线圈中感应电流之比为 34 Da
10、、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，而磁感应强度均匀变化，即恒定，则 a、b 线圈中的感应 t B t B t 电动势之比为 9，故 B 项正确；根据电阻定律 R，且 Ea Eb Sa Sb l2 a l2 b L S L4Nl，则 3，由闭合电路欧姆定律 I 得，a、b 线圈中的感应电流 Ra Rb la lb E R 之比为3，故 C 项错误；由功率公式 PI2R 知，a、b 线圈中的电 Ia Ib Ea Eb Rb Ra 功率之比为27，故 D
11、项正确 Pa Pb I2 a I2 b Ra Rb 答案：BD 能力题组 一、选择题 9.(2018四川乐山高三质检)如图，电灯的灯丝电阻为 2 ， 电池电动势为 2 V，内阻不计，线圈匝数足够多，其直流电 阻为 3 .先合上电键 K，过一段时间突然断开 K，则下列说 法中正确的是( ) A电灯立即变暗再熄灭，且电灯中电流方向与 K 断开前方向相同 B电灯立即变暗再熄灭，且电灯中电流方向与 K 断开前方向相反 C电灯会突然比原来亮一下再熄灭，且电灯中电流方向与 K 断开前方向相同 D电灯会突然比原来亮一下再熄灭，且电灯中电流方向与 K 断开前方向相反 解析：突然断开 K，线圈将产生自感现象，且
12、与电灯构成一闭合回路，此时通 过电灯的电流向上，与断开前的电流方向相反；因线圈直流电阻比电灯大，断 开前通过线圈的电流小于通过电灯的电流，即电灯会突然比原来暗一下再熄灭， B 正确，A、C、D 错误 答案：B 10(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，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( ) AQ
13、2Q1，q2q1 BQ22Q1，q22q1 CQ22Q1，q2q1 DQ24Q1，q22q1 解析：设 ab 长为 L，ad 长为 L，则电动势 EBLv，感应电流 I ， E R BLv R 产生的热量 QI2RtR，与速度成正比，所以 B2L2v2 R2 L v B2L2vL R Q22Q1；通过导体横截面的电荷量 q t， ， ，三式联立解得 q II E RE t ，与速度无关，所以 q1q2，选项 C 正确 R BLL R 答案：C 11.(多选)(2018山东潍坊高三质检)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
14、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 2Bav B 时，杆产生的感应电动势为Bav 33 C0 时，杆受的安培力大小为 2B2av 2R0 D 时，杆受的安培力大小为 3 3B2av 53R0 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，则 EBav，故选项 A 正确，B 错 3 误根据通电直导线在磁场中所受安培力大小的计算公式
15、可得 FBIl，根据闭 合电路欧姆定律可得 I，当 0 时，l2a，E2Bav，rR(2) E rR aR0，解得 F；当 时，la，EBav，rR(1)aR0，解得 4B2av 2R0 3 5 3 F，故选项 C 错误，D 正确 3B2av 53R0 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 02.0 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
