2020版高考物理一轮总复习第十一章第2课时法拉第电磁感应定律自感和涡流基次时限时规范训练含解析新人教版.doc
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1、法拉第电磁感应定律 自感和涡流基础巩固题组(20分钟,50分)1(多选)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当磁感应强度减小时,线框中的感应电流可能不变解析:选AD.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,因为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2如图所示,一正方形线圈的匝数
2、为n,边长为a,线圈平面与匀强磁场垂直,且一半处在磁场中在t时间内,磁感应强度的方向不变,大小由B均匀地增大到2B.在此过程中,线圈中产生的感应电动势为()A.BC. D解析:选B.磁感应强度的变化率,法拉第电磁感应定律公式可写成EnnS,其中磁场中的有效面积Sa2,代入得En,选项B正确,A、C、D错误3光滑曲面与竖直平面的交线是抛物线,如图所示,抛物线的方程是yx2,下半部处在一个水平方向的匀强磁场中,磁场的上边界是ya的直线(图中的虚线所示),一个小金属块从抛物线上yb(ba)处以速度v沿抛物线下滑,假设抛物线足够长,金属块沿抛物线下滑后产生的焦耳热总量是()Amgb Bmv2Cmg(b
3、a) Dmg(ba)mv2解析:选D.金属块在进出磁场过程中要产生感应电流,机械能要减少,上升的最大高度不断降低,最后刚好飞不出磁场,就往复运动永不停止,由能量守恒可得QEmv2mg(ba)4如图所示,匀强磁场中有两个导体圆环a、b,磁场方向与圆环所在平面垂直磁感应强度B随时间均匀增大两圆环半径之比为21,圆环中产生的感应电动势分别为Ea和Eb.不考虑两圆环间的相互影响下列说法正确的是()AEaEb41,感应电流均沿逆时针方向BEaEb41,感应电流均沿顺时针方向CEaEb21,感应电流均沿逆时针方向DEaEb21,感应电流均沿顺时针方向解析:选B.由题意可知k,导体圆环中产生的感应电动势ES
4、r2,因rarb21,故EaEb41;由楞次定律知感应电流的方向均沿顺时针方向,选项B正确5在如图所示的电路中,两个灵敏电流表G1和G2的零点都在刻度盘中央,当电流从“”接线柱流入时,指针向右摆;电流从“”接线柱流入时,指针向左摆在电路接通后再断开的瞬间,下列说法中符合实际情况的是()AG1表指针向左摆,G2表指针向右摆BG1表指针向右摆,G2表指针向左摆CG1、G2表的指针都向左摆DG1、G2表的指针都向右摆解析:选B.电路接通后线圈中电流方向向右,当电路断开时,线圈L中电流减小,产生与原方向同向的自感电动势,与G2和电阻组成闭合回路,所以G1中电流方向向右,G2中电流方向向左,即G1指针向
5、右摆,G2指针向左摆,B正确6如图所示,水平“U形”导轨abcd固定在匀强磁场中,ab与cd平行,间距L10.5 m,金属棒AB垂直于ab且和ab、cd接触良好,AB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)解析:(1)由楞次定律可以判断,金属棒上的电流由A到B.(2)由法拉第电磁感应定律得ES0.0
6、8 V.(3)物体刚好离开地面时,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.答案:(1)由A到B(2)0.08 V(3)5 s能力提升题组(25分钟,50分)1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B从0均匀变化到C恒为D从0均匀变化到解析:选C.根据法拉第电磁感应定律得,感应电动势Enn,由楞次定律和右手螺旋定则可判断b点电势高于a点电势,因磁场均匀变化,所以感应电动势恒
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