2019届高考物理一轮复习第十章电磁感应第2节法拉第电磁感应定律、自感和涡流练习新人教版

1、第十章第二节法拉第电磁感应定律、自感和涡流练规范课时冲关A 级一基础练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

2、过灯泡的电流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 2Q,垂直

3、固定在导轨上静止不动，且与导轨左端距离I= 0.2 m 则（）A. 1 s 末回路中的电动势为 0.1 VB. 1 s 末回路中的电流为 1 AC. 2 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，十B= 1 T/s，由法拉第电磁感应定律得：感应电动势为E=S-B=层级突破规范解答ABE01IL =0.5X0.2X1 V= 0.1 V,故 A 正确；回路中感应电流为I= = 7- A = 0.05 A 故 BAtR2错误；2 s 内回路产生的电热为Q= I2Rt= 0.052X2X2 J = 0.01 J，故 C 错误；2 s 末，

4、B=2 T ,ab所受的安培力为F=BIL= 2X0.05X0.5 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n=100 匝，横截面积S=50 cmf,线圈总电阻r= 10Q,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（）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 =AB- S= 0.5X50X10Wb= 2.5X10_3WbA 错误;一 3A 2.5X10一2磁通量的变化率为=Wb/s= 2.5X10一2Wb/s

5、, B 正确；感应电动势E= n-At0.1At的示数为I=E=25A = 0.25 A , D 错误.向里，磁感应强度以B= B+Kt（K0）随时间变化.t= 0 时，P、Q两极板电势相等，两极板电容器的P极板（）XPKI2C带正电，电荷量是一A.B.C.磁通量的变化量为0.25 Wb磁通量的变化率为2.5X10_2Wb/sa、b间电压为 0D.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

6、方向垂直于环面A. 不带电B.所带电荷量与t成正比间的距离远小于环的半径.经时间C.D.带负电，电荷量是KCx4n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,2B,线圈A跟电源相连，LED（发光二极管，具有单向导电性）皿和N并联后接线圈B两端图中所有元件均正常，则带正电，P板带负电，A 错误；E=厶tBoL ” f KL亠宀-S=K-n氏，L= 2nR, R=，解得E=.电容D 正确.5. (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

7、导线接触，以角速度3绕O点无摩擦匀速转动时，则A. 电阻R两端的电压为B3a22B. 电阻R消耗的功率为B32a42RC. 金属棒E23a22RD.B2 2a4外力对OQ做功的功率为；R一Ba23解析：A OC产生的电动势E=Bav=，因为只有OP间有电阻，所以电阻R两端的电压为旦少，A 正确；电阻R消耗的功率为P=E2=B3a4R4R,B错误；电路中电流I=RBa232R，金属棒受的安培力F=Bia=BlR3, C 错误;外力对OQ故功的功率为P=P=目詈,D 错6.(08787盐城一模）如图所示，铁芯上有两个线圈A和A. S 闭合瞬间,A中有感应电动势B. S 断开瞬间,A中有感应电动势C

8、.S 闭合瞬间,M亮一下，ND. S 断开瞬间，M和N二者均不亮解析：ABC S 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

9、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.& （08787035）（多选）（2018 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和框架电阻不计，回路中的总电功率为P,则（）B

10、.外力的大小为Br /PR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A.外力的大小为解析：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C.导体杆旋转的角速度为2 ,PRBr2D.导体杆旋转的角速度为11v小为v,则由于导体杆旋转切割磁感线产生感应电动势E= 2Brv，根据P=F2及3=r，B 级一能力练9. (08787036)(多选)(2018 贵州黔南州三校联考定值电阻R, G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C中磁场的磁感应强度随时间按B=b+kt(k0)变化，C2中磁场的

11、磁感应强 度恒为B,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()B. 通过金属杆的电流方向为从B到AC. 定值电阻的阻值为R=2nkB2a- rmg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：感应电路产生的热功率P=EI=nkamgD 正确.2B21 0. (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的金属杆静置在导轨上，其左侧的矩形匀强磁场区域MNP(的磁感应强度大小为B、方向竖直向下.当该磁场区

12、域以速度V。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：)如图所示，竖直光滑导轨上端接入A.通过金属杆的电流大小为mgB2LD.整个电路中产生的热功率P=nkamg2B2解析：BCD AB杆平衡,mg= E2I2a,解得I=mg2aB2,A 错误；安培力向上，根据左手电动势的大小E=盂=na=kna，由I=E ”越解得R=2nkRa3mgr, C 正确；整个求得因此A C项正确.(1)MN刚扫过金属杆时，杆中感应电流的大小I;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

13、电流的功率P安培力F=Bld，牛顿第二定律F=ma解得a=疇Bd2vov2R11. (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= O.2 m另外两根水平金属杆MN和PQ的质量均为 m= 1x102kg，可沿导轨无摩擦地滑动，MN杆和PQ杆的电阻均为R= 0.2Q(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/s :(1)若将PQ杆固定，让MN杆在竖直向上的恒定拉力F= 0.18 N 的作用下由静止开始向上运动，磁感应强度 B)= 1.0 T，杆MN的最大速度为多少？AB若将贓干固定，闷PQ的间距为d

14、=0.4m现使磁感应强度从零开始以-=.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：E=BOLv解析：(1)感应电动势E=Bds，感应电流(3)金属杆切割磁感线的速度V=VOv,感应电动势E=Bd(VOv),E2电功率P=B，解得R2vovR林宀Bdvo答案：Q (2)BtfvomR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

15、以达到的最大速度.由闭合电路欧姆定律得：h=2RMN杆所受安培力大小为：F安=BoI1L对MN杆应用牛顿第二定律得：Fmg- F安=m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:Fmg RVm= =BL2X U. 18ix10 2m/s=0.8 m/s2 21.0XBLd感生电动势为：巳=益=煜E2由闭合电路欧姆定律得：I2=Zt时刻的磁感应强度为：B=并联立得时间t为:2mgR2X1X102X10X0.2t= = Fts = 10 s.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0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