《2019年高考物理 双基突破（二）专题27 法拉第电磁感应定律精练.doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2019年高考物理 双基突破（二）专题27 法拉第电磁感应定律精练.doc（11页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、专题27 法拉第电磁感应定律1如图所示，虚线区域内有一垂直纸面向里的匀强磁场，磁场宽度为L，磁感应强度大小为B。总电阻为R的直角三角形导线框，两条直角边边长分别为2L和L，当该线框以垂直于磁场边界的速度v匀速穿过磁场的过程中，下列说法正确的是A线框中的感应电流方向始终不变B线框中感应电流一直在增大C线框所受安培力方向始终相同D当通过线框的磁通量最大时，线框中的感应电动势为零【答案】C2如图所示，两块水平放置的金属板距离为d，用导线、开关K与一个n匝的线圈连接，线圈置于方向竖直向上的均匀变化的磁场B中。两板间放一台小型压力传感器，压力传感器上表面绝缘，在其上表面静止放置一个质量为m、电荷量为q的
2、带正电小球。K没有闭合时传感器有示数，K闭合时传感器示数变为原来的一半。则线圈中磁场B的变化情况和磁通量的变化率分别为A正在增强， B正在增强，C正在减弱， D正在减弱，【答案】B3（多选）如图甲所示，静止在水平面上的等边三角形金属线框，匝数n20，总电阻R2.5 ，边长L0.3 m，处在两个半径均为r0.1 m的圆形匀强磁场中，线框顶点与右侧圆心重合，线框底边与左侧圆直径重合，磁感应强度B1垂直水平面向外，B2垂直水平面向里，B1、B2随时间t的变化如图乙所示，线框一直处于静止状态，计算过程中取3，下列说法正确的是A线框具有向左的运动趋势Bt0时刻穿过线框的磁通量为0.5 WbCt0.4 s
3、时刻线框中感应电动势为1.5 VD00.6 s内通过线框横截面电荷量为0.36 C【答案】CD【解析】由于磁感应强度B1垂直水平面向外，大小随时间增大，B2垂直水平面向里，大小不变，由楞次定律可得，线框中感应电流方向为顺时针方向，线框具有向右的运动趋势，故A错误；t0 时刻穿过线框的磁通量为：230.12 Wb130.12 Wb0.025 Wb，故B错误；t0.4 s时刻线框中感应电动势为Enr220530.12 V1.5 V，故C正确；00.6 s内通过线框横截面的电荷量qtt0.36 C，故D正确。 6一环形线圈放在匀强磁场中，设第1 s内磁感线垂直线圈平面向里，如图甲所示。若磁感应强度B
4、随时间t变化的关系如图乙所示，那么下列选项正确的是A第1 s内线圈中感应电流的大小逐渐增加B第2 s内线圈中感应电流的大小恒定C第3 s内线圈中感应电流的方向为顺时针方向D第4 s内线圈中感应电流的方向为逆时针方向【答案】BD7某学习小组在探究线圈中感应电流的影响因素时，设计了如图所示的实验装置，让一个闭合圆线圈放在匀强磁场中，线圈的轴线与磁场方向的夹角为，磁感应强度随时间均匀变化，则A若把线圈的匝数增加一倍，线圈内感应电流大小不变B若把线圈的面积增加一倍，线圈内感应电流大小变为原来的2倍C改变线圈轴线与磁场方向的夹角大小，线圈内感应电流大小可能变为原来的2倍D把线圈的半径增加一倍，线圈内感应
5、电流大小变为原来的2倍【答案】AD【解析】由法拉第电磁感应定律En可知，若线圈的匝数增加一倍，感应电动势与线圈的总电阻都增加一倍，线圈内的感应电流大小不变，A正确；若线圈的面积增加一倍，感应电动势增加一倍，但线圈的电阻增大，线圈内的感应电流并不是原来的2倍，B错误；EnScos，故无论怎样改变线圈轴线与磁场方向的夹角，都不可能使线圈内的感应电流是原来的2倍，C错误；若线圈的半径增加一倍，则面积是原来的4倍，电阻是原来的2倍，线圈内感应电流变为原来的2倍，D正确。 8如图所示，两条平行竖直虚线之间存在匀强磁场，磁场方向垂直纸面向里，虚线间的距离为l.金属圆环的直径也为l.圆环从左边界进入磁场，以
6、垂直于磁场边界的恒定速度v穿过磁场区域则下列说法正确的是A感应电流的大小先增大后减小再增大再减小B感应电流的方向先逆时针后顺时针C金属圆环受到的安培力先向左后向右D进入磁场时感应电动势平均值Blv【答案】AB9如图，由某种粗细均匀的总电阻为3R的金属条制成的矩形线框abcd，固定在水平面内且处于方向竖直向下的匀强磁场B中。一接入电路电阻为R的导体棒PQ，在水平拉力作用下沿ab、dc以速度v匀速滑动，滑动过程PQ始终与ab垂直，且与线框接触良好，不计摩擦。在PQ从靠近ad处向bc滑动的过程中APQ中电流先增大后减小 BPQ两端电压先减小后增大CPQ上拉力的功率先减小后增大 D线框消耗的电功率先减
7、小后增大【答案】C10（多选）如图所示，金属三角形导轨COD上放有一根金属棒MN，拉动MN使它以速度v在匀强磁场中向右匀速平动，若导轨和金属棒都是粗细相同的均匀导体，它们的电阻率相同，则在MN运动过程中闭合电路的A感应电动势逐渐增大B感应电流逐渐增大C感应电流将保持不变D感应电流逐渐减小【答案】AC【解析】拉动MN使它以速度v在匀强磁场中向右匀速平动，t时刻，导体棒切割磁感线的有效长度lvttan ，产生的感应电动势EBlvBv2ttan ，感应电动势逐渐增大，选项A正确；粗细相同的均匀导体，它们的电阻率相同，单位长度电阻相同，设为R，回路总电阻R总R（vttan vt）R（tan 1）vt，
8、产生的感应电流I是一恒量，选项C正确，B、D错误。11（多选）如图所示，不计电阻的光滑U形金属框水平放置，光滑、竖直玻璃挡板H、P固定在框上，H、P的间距很小。质量为0.2 kg的细金属杆CD恰好无挤压地放在两挡板之间，与金属框接触良好并围成边长为1 m的正方形，其有效电阻为0.1 。此时在整个空间加方向与水平面成30角且与金属杆垂直的匀强磁场，磁感应强度随时间变化规律是B（0.40.2t）T，图示磁场方向为正方向。框、挡板和杆不计形变。则At1 s时，金属杆中感应电流方向从C到DBt3 s时，金属杆中感应电流方向从D到CCt1 s时，金属杆对挡板P的压力大小为0.1 NDt3 s时，金属杆对
9、挡板H的压力大小为0.2 N【答案】AC 由平衡条件可知F1F安cos 600.1 N，F1为挡板P对金属杆施加的力t3 s时，磁场反向，此时金属杆受力分析如图乙所示，此时挡板H对金属杆施加的力向右，大小F3BILcos 600.211 N0.1 N故C正确，D错误。12（多选）如图所示，一均匀金属圆盘绕通过其圆心且与盘面垂直的轴逆时针匀速转动。现施加一垂直穿过圆盘的有界匀强磁场，圆盘开始减速。在圆盘减速过程中，以下说法正确的是A处于磁场中的圆盘部分，靠近圆心处电势高B所加磁场越强越易使圆盘停止转动 C若所加磁场反向，圆盘将加速转动D若所加磁场穿过整个圆盘，圆盘将匀速转动【答案】ABD13如图
10、所示，固定在匀强磁场中的水平导轨ab、cd的间距L10.5 m，金属棒ad与导轨左端bc的距离为L20.8 m，整个闭合回路的电阻为R0.2 ，磁感应强度为B01 T的匀强磁场竖直向下穿过整个回路。ad杆通过滑轮和轻绳连接着一个质量为m0.04 kg的物体，不计一切摩擦，现使磁场以0.2 T/s的变化率均匀地增大。求：（1）金属棒上电流的方向。（2）感应电动势的大小。（3）物体刚好离开地面的时间（g取10 m/s2）。【答案】（1）由a到d（2）0.08 V（3）5 s【解析】（1）由楞次定律可以判断，金属棒上的电流由a到d。（2）由法拉第电磁感应定律得ES0.08 V。（3）物体刚好离开地面
11、时，其受到的拉力Fmg而拉力F又等于棒所受的安培力，即mgF安BIL1，其中BB0tI解得t5 s。14某同学设计一个发电测速装置，工作原理如图所示。一个半径为R0.1 m的圆形金属导轨固定在竖直平面上，一根长为R的金属棒OA，A端与导轨接触良好，O端固定在圆心处的转轴上。转轴的左端有一个半径为r的圆盘，圆盘和金属棒能随转轴一起转动。圆盘上绕有不可伸长的细线，下端挂着一个质量为m0.5 kg的铝块。在金属导轨区域内存在垂直于导轨平面向右的匀强磁场，磁感应强度B0.5 T。a点与导轨相连，b点通过电刷与O端相连。测量a、b两点间的电势差U可算得铝块速度。铝块由静止释放，下落h0.3 m时，测得U
12、0.15 V。（细线与圆盘间没有滑动，金属棒、导轨、导线及电刷的电阻均不计，重力加速度g取10 m/s2）（1）测U时，与a点相接的是电压表的“正极”还是“负极”？（2）求此时铝块的速度大小；（3）求此下落过程中铝块机械能的损失。【答案】（1）正极（2）2 m/s（3）0.5 J15如图甲所示，光滑导轨宽0.4 m，ab为金属棒，均匀变化的磁场垂直穿过轨道平面，磁场的变化情况如图乙所示，金属棒ab的电阻为1 ，导轨电阻不计。t0时刻，ab棒从导轨最左端，以v1 m/s的速度向右匀速运动，求1 s末回路中的感应电流及金属棒ab受到的安培力。【答案】1.6 A1.28 N，方向向左又2 T/s，在
13、1 s末，B2 T，Slvt0.411 m20.4 m2所以1 s末，ESBlv1.6 V，此时回路中的电流I1.6 A根据楞次定律与右手定则可判断出电流方向为逆时针方向金属棒ab受到的安培力为FBIl21.60.4 N1.28 N，方向向左。16如图所示，MN、PQ是两根足够长的光滑平行金属导轨，导轨间距为d，导轨所在平面与水平面成角，M、P间接阻值为R的电阻。匀强磁场的方向与导轨所在平面垂直，磁感应强度大小为B。质量为m、阻值为r的金属棒放在两导轨上，在平行于导轨的拉力作用下，以速度v匀速向上运动。已知金属棒与导轨始终垂直并且保持良好接触，重力加速度为g。求：（1）金属棒产生的感应电动势E；（2）通过电阻R的电流I；（3）拉力F的大小。【答案】（1）Bdv（2）（3）mgsin 【解析】（1）根据法拉第电磁感应定律得EBdv。
