人教版高中物理法拉第电磁感应定律、自感和涡流单元测试

1、,名校名师推荐 ,2019 届人教版法拉第电磁感应定律、自感和涡流单元测试1 (08787028)(2018 江西新余四中第二次模拟 )某同学为了验证断电自感现象，找来带铁芯的线圈 L 、小灯泡 A 、开关 S 和电池组 E，用导线将它们连接成如图所示的电路检查电路后，闭合开关 S，小灯泡发光；再断开开关 S，小灯泡仅有不显著的延时熄灭现象虽经多次重复，仍未见老师演示时出现的小灯泡闪亮现象，可能的原因是()A 电源的内阻偏大B线圈电阻偏大C小灯泡电阻偏大D线圈的自感系数较大解析：B灯泡能否发生闪亮，取决于通过灯泡的电流有没有增大，与电源的内阻无关，故 A 错误线圈电阻偏大，稳定时流过灯泡的电流

2、大于流过线圈的电流，断开开关时，根据楞次定律，流过灯泡的电流从线圈原来的电流逐渐减小，灯泡不发生闪亮现象，故B 正确小灯泡电阻偏大，稳定时流过灯泡的电流小于流过线圈的电流，断开开关时，根据楞次定律，流过灯泡的电流从线圈原来的电流逐渐减小，灯泡将发生闪亮现象，故C 错误线圈的自感系数较大，产生的自感电动势较大，但不能改变稳定时灯泡和线圈中电流的大小，故 D 错误 2 (08787029)(2018 广东百校联考)光滑金属导轨宽L 0.5 m，电阻不计，均匀变化的磁场充满整个轨道平面，如图甲所示， 磁场的磁感应强度随时间变化的情况如图乙所示金属棒 ab 的电阻为2 ，垂直固定在导轨上静止不动，且与

3、导轨左端距离l 0.2 m，则 ()A 1 s 末回路中的电动势为0.1 VB1 s 末回路中的电流为1 AC2 s 末回路产生的电热为0.02 JD 2 s 末， ab 所受安培力大小为 0.10 N解析：A 由图知， B 1 T/s，由法拉第电磁感应定律得：感应电动势为ES B lLBttt1,名校名师推荐 ,0.5 0.2 1 V 0.1 V ，故 A 正确；回路中感应电流为I E 0.1R2 A 0.05 A ，故 B 错误；2 s 内回路产生的电热为Q I 2Rt 0.052 2 2 J 0.01 J，故 C 错误； 2 s 末， B2 T，ab 所受的安培力为 F BIL 20.0

4、5 0.5 N 0.05 N，故 D 错误 3(08787030)(2018山东滨州一模 )如图甲所示线圈的匝数n100匝，横截面积 S 50cm2，线圈总电阻 r 10，沿轴向有匀强磁场，设图示磁场方向为正，磁场的磁感应强度随时间做如图乙所示变化，则在开始的0.1 s 内，下列说法正确的是 ()A 磁通量的变化量为0.25 WbB磁通量的变化率为22.5 10 Wb/sCa、 b 间电压为 0D在 a、 b 间接一个理想电流表时，电流表的示数为0.50 A解析： B磁通量的变化量 BS0.5 50104 3Wb 2.510Wb ，A 错误；磁3通量的变化率为 2.510 2t0.1Wb/s

5、2.5 10 Wb/s，B 正确；感应电动势 Ent 2.5 V ，a、 b 间的电压等于电源的电动势，C 错误；在 a、b 间接一个理想电流表时，电流表的示数E 2.5为 I r 10 A 0.25 A ， D 错误 4 (08787031)(2018 山东德州期末 )如图所示，长为 L 的金属导线弯成一圆环，导线的两端接在电容为 C 的平行板电容器上， P、Q 为电容器的两个极板，磁场方向垂直于环面向里，磁感应强度以B B0 Kt(K 0) 随时间变化 t 0 时， P、Q 两极板电势相等，两极板间的距离远小于环的半径经时间t，电容器的P 极板 ()A 不带电B所带电荷量与t 成正比KL

6、2CC带正电，电荷量是42KL CD带负电，电荷量是4解析： D磁感应强度均匀增加，回路中产生的感应电动势的方向为逆时针方向，Q 板2,名校名师推荐 ,带正电， P 板带负电， A 错误； EB2L，解得 EKL 2tS KR， L 2R， R.电容器上242KL C的电荷量 Q CE，B 、 C 错误， D 正确 45 (08787032)(2018 陕西汉中期末)如图所示， S 和 P 是半径为a 的环形导线的两端点，OP 间电阻为R，其余电阻不计，匀强磁场的磁感应强度为B，方向垂直环面，金属棒OQ与环形导线接触，以角速度绕 O 点无摩擦匀速转动时，则()2A 电阻 R 两端的电压为Ba2

7、22 4B电阻 R 消耗的功率为Ba2R22C金属棒受的安培力为Ba2RD外力对 OQ 做功的功率为B22a42R解析： A OQ 产生的电动势Ba2R 两E Ba v，因为只有 OP 间有电阻，所以电阻222224I E端的电压为 Ba，A 正确；电阻R 消耗的功率为P E B a ，B 错误；电路中电流2R4RR223Ba ，金属棒受的安培力F BIa B a ，C 错误；外力对OQ 做功的功率为P P2R2RB22a4， D 错误 4R6 (08787033)( 多选 )(2018江苏南京、盐城一模 )如图所示，铁芯上有两个线圈A 和 B，线圈 A 跟电源相连， LED( 发光二极管，具

8、有单向导电性)M 和 N 并联后接线圈B 两端图中所有元件均正常，则 ()A S 闭合瞬间，BS 断开瞬间，CS 闭合瞬间，D S 断开瞬间，A 中有感应电动势A 中有感应电动势M 亮一下， N 不亮M 和 N 二者均不亮3,名校名师推荐 ,解析： ABCS 闭合和断开的瞬间，A 中会产生自感电动势，A、 B 正确； S 闭合的瞬间，根据楞次定律， B 中会产生感应电流，从下向上通过二极管，由于二极管的单向导电性，所以 M 亮一下， N 不亮， C 正确；同理S 断开的瞬间， N 亮一下， M 不亮， D 错误 7(08787034)( 多选 )(2018 浙江宁波期末)一个称为“千人震”的趣

9、味物理小实验，实验是用两节电动势为1.5 V 的新干电池、一个日光灯镇流器(自感线圈 )、开关和几根导线连成如图所示的电路几位做实验的同学手拉手连成一排，首、尾两位同学分别握住导线的A、B 端，在开关闭合或断开时就会使连成一排的同学都有触电感觉，则()A 人有触电感觉是在开关闭合的瞬间B人有触电感觉是在开关断开的瞬间C该实验现象的发生是因为自感线圈会产生很高的自感电动势D若增加拉手的人数，触电的感觉会变得不明显解析： BCD 人有触电的感觉是在开关断开的瞬间产生瞬时高压，A 错误，B 、C 正确；若增加拉手的人数，电阻将增大，感应电流会减小，D 正确 8 (08787035)( 多选 )(20

10、18 河南八市重点高中12 月联考 )如图所示，导体杆OP 在作用于 OP 中点且垂直于 OP 的力作用下， 绕 O 轴沿半径为 r 的光滑的半圆形框架在匀强磁场中以一定的角速度转动，磁场的磁感应强度为B，方向垂直于框架平面， AO 间接有电阻 R，杆和框架电阻不计，回路中的总电功率为P，则 ()PA 外力的大小为BrRB外力的大小为BrPR2PRC导体杆旋转的角速度为Br 22PD导体杆旋转的角速度为 Br 2R解析： AC 由题意知，导体杆切割磁感线产生的电动势为E PR，设 P 点的线速度大小为 v，则由于导体杆旋转切割磁感线产生感应电动势11v，E Br v，根据 P F22v 及 r

11、4,名校名师推荐 ,求得 F BrP， 2PRRBr2，因此 A 、C 项正确 B 级 能力练 9(08787036)( 多选 )(2018 贵州黔南州三校联考)如图所示， 竖直光滑导轨上端接入一定值电阻 R， C1 和 C2 是半径都为a 的两圆形磁场区域，其区域内的磁场方向都垂直于导轨平面向外，区域C1 中磁场的磁感应强度随时间按B1 b kt(k0) 变化， C2 中磁场的磁感应强度恒为 B2，一质量为m、电阻为 r 、长度为 L 的金属杆 AB 穿过区域 C2 的圆心垂直地跨放在两导轨上，且与导轨接触良好，并恰能保持静止则()mgA 通过金属杆的电流大小为B2LB通过金属杆的电流方向为

12、从B 到 A2kB2a3C定值电阻的阻值为R rmgkamgD整个电路中产生的热功率P 2B2解析： BCDAB 杆平衡， mg B2I2a，解得 Img ，A 错误；安培力向上，根据左2aB2手定则可知， AB 中感应电流的方向为从B 到 A， B 正确；根据法拉第电磁感应定律可知：E B12 ka2，由 I E3感应电动势的大小解得 R 2kB2a r ，C 正确；整个tt aR rmg电路产生的热功率P EI kamg，D 正确 2B210(08787037)(2017 江苏单科 )如图所示，两条相距d 的平行金属导轨位于同一水平面内，其右端接一阻值为R 的电阻质量为m 的金属杆静置在导

13、轨上，其左侧的矩形匀强磁场区域 MNPQ 的磁感应强度大小为B、方向竖直向下当该磁场区域以速度v0 匀速地向右扫过金属杆后， 金属杆的速度变为v.导轨和金属杆的电阻不计，导轨光滑且足够长，杆在运动过程中始终与导轨垂直且两端与导轨保持良好接触求：(1)MN 刚扫过金属杆时，杆中感应电流的大小I；(2)MN 刚扫过金属杆时，杆的加速度大小a；(3)PQ 刚要离开金属杆时，感应电流的功率P.5,名校名师推荐 ,E解析： (1)感应电动势E Bdv0，感应电流I Bdv0解得 I R .(2)安培力 F BId，牛顿第二定律F ma22B d v0解得 amR .(3)金属杆切割磁感线的速度v v0

14、v，则感应电动势 E Bd(v0 v)，电功率 PE2B2d2v0v 2.，解得 PRRBdv022B d v0答案： (1)(2)R mRB2d2 v0 v 2(3)R11 (08787038) 如图所示，两根竖直固定的足够长的金属导轨ab 和 cd 相距 L 0.2 m，另外两根水平金属杆MN 和 PQ 的质量均为m 1 10 2kg，可沿导轨无摩擦地滑动， MN杆和 PQ 杆的电阻均为R 0.2 (竖直金属导轨电阻不计)， PQ 杆放置在水平绝缘平台上，整个装置处于垂直导轨平面向里的磁场中，g 取 10 m/s2.(1)若将 PQ 杆固定，让 MN 杆在竖直向上的恒定拉力F 0.18 N

15、 的作用下由静止开始向上运动，磁感应强度B0 1.0 T ，杆 MN 的最大速度为多少？B(2)若将 MN 杆固定，MN 和 PQ 的间距为d 0.4 m，现使磁感应强度从零开始以t 0.5T/s 的变化率均匀地增大，经过多长时间，杆PQ 对地面的压力为零？解析： (1)MN 杆切割磁感线产生的感应电动势为：E1 B0Lv由闭合电路欧姆定律得：I 1 2RE1MN 杆所受安培力大小为：F 安 B0I1L6,名校名师推荐 ,对 MN 杆应用牛顿第二定律得：F mg F 安 ma当 MN 杆速度最大时，MN 杆的加速度为零，联立得MN 杆的最大速度为：2 F mg Rvm B20 L22 0.18

16、 1 102 10 0.2m/s0.8 m/s1.02 0.22BLd(2)感生电动势为：E2t t由闭合电路欧姆定律得：I 2 E22RBt 时刻的磁感应强度为：B t tPQ 杆受力平衡： mg BI2L联立得时间 t 为：2mgR 2 1 10 2 100.2t B 2 20.5 2 0.2 2 0.4s 10 s.tL d答案： (1)0.8 m/s(2)10 s12 (08787039)如图甲所示，两根足够长的直金属导轨MN 、 PQ 平行放置在倾角为 的绝缘斜面上，两导轨间距为L ，M、P 两点间接有阻值为R 的电阻一根质量为 m 的均匀直金属杆 ab 放在两导轨上，并与导轨垂直整套装置处于磁感应强度为B 的匀强磁场中，磁场方向垂直斜面向下，导轨和金属杆的电阻可忽略，让ab 杆沿导轨由静止开始下滑，导轨和金属杆接触良好，不计它们之间的摩擦(1)由 b 向 a 方向看到的装置如图乙所示，请在此图中画出ab 杆下滑过程中某时刻的受力示意图(2)在加速下滑过程中，当ab 杆的速度大小为v 时，求此时ab 杆中的电流及加速度的大小(3)求在下滑过程中，ab 杆可以达到的最大速度7,名校名师推