《高考物理一轮复习 专题44 法拉第电磁感应定律（测）（含解析）-人教版高三全册物理试题》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高考物理一轮复习 专题44 法拉第电磁感应定律（测）（含解析）-人教版高三全册物理试题（12页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、专题44 法拉第电磁感应定律【满分：110分 时间：90分钟】一、选择题(本大题共12小题，每小题5分，共60分。在每小题给出的四个选项中. 18题只有一项符合题目要求； 912题有多项符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。)1一直升飞机停在南半球的某地上空，该处地磁场有竖直方向的分量，其分量大小为B，直升飞机螺旋桨叶片的长度为l，螺旋桨转动的频率为f，从上往下的方向看螺旋桨，螺旋桨按顺时针方向转动，螺旋桨叶片的近轴端为a，远轴端为b，如图所示，如果忽略a到转轴中心线的距离，用表示每个叶片中的感应电动势，则： （ ）A，且a点电势低于b点电势B，且a点电势低于b点
2、电势C，且a点电势高于b点电势D，且a点电势高于b点电势【答案】C【名师点睛】解决本题的关键掌握转动切割产生感应电动势的表达式，要掌握应用右手定则判断感应电动势方向的方法2下列关于电磁感应的说法中正确的是： （ ）A只要闭合导体与磁场发生相对运动，闭合导体内就一定产生感应电流B只要导体在磁场中做相对运动，导体两端就一定会产生电势差C感应电动势的大小跟穿过回路的磁通量成正比D闭合回路中感应电动势的大小只与磁通量的变化情况有关而与回路的导体材料无关【答案】D【解析】当闭合导体与磁场发生相对运动，若磁通量不变，则不会产生感应电动势，因此也没有感应电流，故A错；如果导线在磁场中沿着磁感线的方向运动，不
3、切割磁感线，不会产生感应电动势，故B错；法拉第电磁感应定律中，感应电动势的大小与磁通量的变化率及线圈的匝数成正比，故C错；闭合回路中感应电动势的大小只与磁通量的变化情况有关，而感应电流的大小与回路的导体材料无关，故D正确故选D.【名师点睛】电磁感应现象的学习重在理解两点：产生感应电流的条件：闭合、部分、切割，即为磁通量变化；电磁感应现象中感应电动势的大小与磁通量的变化率成正比。 3金属杆水平放置在某高处，当它被平抛进入一个方向竖直向上的匀强磁场中后（如图所示），有关杆上感应电动势的大小和两端电势的高低，以下说法中正确的是： （ ）A、运动过程中感应电动势的大小不变，B、运动过程中感应电动势的大
4、小不变，C、由于速率不断增大，所以感应电动势变大，D、由于速率不断增大，所以感应电动势变大，【答案】A【名师点睛】金属杆水平抛出后，将切割磁感线产生感应电动势，感应电动势由公式进行分析，式中是有效的切割速度，即垂直于磁感线方向的分速度电势高低由右手定则判断高低。41831年，法拉第在一次会议上展示了他发明的圆盘发电机（图甲)。 它是利用电磁感应原理制成的，是人类历史上第一台发电机。图乙是这个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良好接触。使铜盘转动，电阻R中就有电流通过。若所加磁场为匀强磁场，回路的总电阻恒定，从左往右看，铜
5、盘沿顺时针方向匀速转动，CRD平面与铜盘平面垂直，下列说法正确的是： （ ）A电阻R中没有电流流过B铜片C的电势高于铜片D的电势C保持铜盘不动，磁场变为方向垂直于铜盘的交变磁场，则铜盘中有电流产生D保持铜盘不动，磁场变为方向垂直于铜盘的交变磁场，则CRD回路中有电流产生【答案】C5闭合线圈与匀强磁场垂直，现将线圈拉出磁场，第一次拉出速度为，第二次拉出速度为，且，则： （ ）A、两次拉力做的功一样多B、两次所需拉力一样大C、两次拉力的功率一样大D、两次通过线圈的电荷量一样多【答案】D【解析】线框的速度为时，产生的感应电流为： ，线框所受的安培力大小为：，由于线框匀速运动，则拉力为：所以速度越大，
6、所用的拉力越大。拉力做的功为：，所以第二次拉力做功多，故A、B错误；拉力的功率，所以第二次拉力的功率大，故C错误；两种情况下，线框拉出磁场时穿过线框的磁通量的变化量相等，根据感应电荷量公式可知，通过导线截面的电量相等，故D正确。【名师点睛】要对两种情况下物理量进行比较，我们应该先把要比较的物理量表示出来再求解关键要掌握安培力的推导方法和感应电荷量的表达式。6如图所示，在垂直纸面向里、磁感应强度为B的匀强磁场区域中，有一个均匀导线制成的单匝直角三角形线框，现用外力使线框以恒定的速度v沿垂直磁场方向向右运动，运动中线框的AB边始终与磁场右边界平行已知AB=BC=l，线框导线的总电阻为R，则线框离开
7、磁场的过程中： （ ）A线框A、B两点间的电压不变B线框的热功率与时间成正比C 线框所受外力的最大值为D通过线框截面的电荷量为【答案】D【名师点睛】电荷量的计算计算通过导线横截面的电荷量一定要用平均电流乘以时间即由qt，n，可导出电荷量qn.7如图，均匀磁场中有一由半圆弧及其直径构成的导线框，半圆直径与磁场边缘重合；磁场方向垂直于半圆面（纸面）向里，磁感应强度大小为B0。使该线框从静止开始绕过圆心O、垂直于半圆面的轴以角速度匀速转动半周，在线框中产生感应电流。现使线框保持图中所示位置，磁感应强度大小随时间线性变化。为了产生与线框转动半周过程中同样大小的电流，磁感应强度随时间的变化率的大小应为：
8、 （ ）A. B. C. D.【答案】C【名师点睛】导体切割磁感线时的感应电动势(1)导体垂直切割磁感线时，感应电动势可用EBlv求出，式中l为导体切割磁感线的有效长度(2)导体棒在磁场中转动时，导体棒以端点为轴，在匀强磁场中垂直于磁感线方向匀速转动产生感应电动势EBlBl2(平均速度等于中点位置的线速度l)8如图所示，圆环a和圆环b的半径之比为21，两环用同样粗细、同种材料制成的导线连成闭合回路，连接两环的导线电阻不计，匀强磁场的磁感应强度变化率恒定.则在a、b环分别单独置于磁场中的两种情况下，M、N两点的电势差之比为： （ ）A.41 B.14 C.21 D.12【答案】C【解析】a环与b
9、环的半径之比为2:1，故周长之比为2:1，由电阻定律知电阻之比为2:1,；M、N两点间电势差大小为路端电压，；由法拉第电磁感应定律，磁感应强度的变化率相同，得，故两次电压的比为,C对。【名师点睛】法拉第电磁感应定律(1)内容：感应电动势的大小跟穿过这一电路的磁通量的变化率成正比(2)公式：En，其中n为线圈匝数(3)感应电流与感应电动势的关系：遵守闭合电路欧姆定律，即I9如图所示,线圈匝数为n,横截面积为S,线圈电阻为r,处于一个均匀增强的磁场中,磁感应强度随时间的变化率为k,磁场方向水平向右且与线圈平面垂直,电容器的电容为C,定值电阻的阻值为r.由此可知,下列说法正确的是： （ ）A电容器下
10、极板带正电 B电容器上极板带正电C电容器所带电荷量为 D电容器所带电荷量为【答案】BC【解析】根据磁场向右均匀增强，并由楞次定律可知，电容器上极板带正电，故A错误，B正确闭合线圈与阻值为r的电阻形成闭合回路，线圈相当与电源，电容器两极板间的电压等于路端电压，线圈产生的感应电动势为：，路端电压：，则电容器所带电荷量为：Q=CU=，故C正确，D错误；故选BC.【名师点睛】本题是电磁感应与带电粒子在电场平衡问题的综合，关键要能根据法拉第定律求出感应电动势，由楞次定律判断感应电动势的方向。10如图所示，阻值为R的金属棒从图示位置ab分别以v1、v2的速度沿光滑水平导轨(电阻不计)匀速滑到ab位置，若v
11、1v212，则在这两次过程中： （ ）A回路电流I1I212 B产生的热量Q1Q214C通过任一截面的电荷量q1q211 D外力的功率P1P212【答案】AC【名师点睛】本题是电磁感应中的电路问题，关键要掌握感应电流与热量、电荷量、热量和功率的关系，解题时要注意E=BLv与安培力公式的应用11如图所示，在边长为a的正方形区域内有匀强磁场，磁感应强度为B，其方向垂直纸面向外，一个边长也为a的单匝正方形导线框架EFGH正好与上述磁场区域的边界重合，导线框的电阻为R现使导线框以周期T绕其中心O点在纸面内匀速转动，经过导线框转到图中虚线位置，则在这时间内： （ ）EFGHA顺时针方向转动时，感应电流方
12、向为EFGHEB平均感应电动势大小等于C平均感应电动势大小等于D通过导线框横截面的电荷量为【答案】BD【解析】由于虚线位置是经过到达的，而且线框是顺时针方向转动，所以线框的磁通量是变小的根据楞次定律，感应电流产生的磁场跟原磁场方向相同，即感应电流产生的磁场方向为垂直纸面向外，根据右手定则，我们可以判断出感应电流的方向为：EHGFE，故A错误根据法拉第电磁感应定律得：平均感应电动势，AB=AC; 根据几何关系找出有磁场穿过面积的变化s=(32)a2, 解得：，故B正确，C错误通过导线框横截面的电荷量，故D正确故选BD.【名师点睛】此题考查了法拉第电磁感应定律以及楞次定律的应用；对于感应电流方向的
13、判断要按照步骤解决结合几何关系能够找出有效面积的变化。12如图所示电路中，L为电感线圈，电阻不计，A、B为两灯泡，则： （ ）A、合上S时，A先亮，B后亮B、合上S时，A、B同时亮C、合上S后，A更亮，B熄灭D、断开S时，A熄灭，B重新亮后在熄灭【答案】BCD【名师点睛】电感线圈L中电流变化时，会产生自感电动势，阻碍电流的变化；故电键接通瞬间通过线圈的电流缓慢增加，电键断开瞬间通过线圈的电流缓慢减少；关键要明确线圈中的自感电动势总是阻碍电流的增加和减小，即总是阻碍电流的变化。二、非选择题（本大题共4小题，第13、14题每题10分；第15、16题每题15分；共50分）13（10分）在如图甲所示的
14、电路中，螺线管匝数n=1000匝，横截面积S=20cm2螺线管导线电阻r=1.0，R1=3.0，R2=4.0，C=30F在一段时间内，穿过螺线管的磁场的磁感应强度B按如图乙所示的规律变化求：（1）求螺线管中产生的感应电动势；（2）S断开后，求流经R2的电量【答案】（1）；（2）【名师点睛】本题是电磁感应与电路的综合，知道产生感应电动势的那部分相当于电源，运用闭合电路欧姆定律进行求解。14（10分）如图所示，处于匀强磁场中的两根足够长、电阻不计的平行金属导轨相距1 m，导轨平面与水平面成37角，下端连接阻值为R2 的电阻磁场方向垂直导轨平面向上，磁感应强度为0.4 T质量为0.2 kg、电阻不计的金属棒放在两导轨上，棒与导轨垂直并保持良好接触，它们之间的动摩擦因数为0.25.金属棒沿导轨由静止开始下滑(g10 m/s2，sin370.6，cos370.8)(1)判断金属棒下滑过程中产生的感应电流方向；(2)求金属棒下滑速度达到5 m/s时的加速度大小；(3)当金属棒下滑速度达到稳定时，求电阻R消耗的功率【答案】（1）到；（2）；（3）【解析】【名师点睛】该题考查右手定则的应用和
