高三物理一轮复习同步练习：法拉第电磁感应定律　自感　涡流

法拉第电磁感应定律自感涡流同步训练一、选择题1.如图所示，一正方形线圈的匝数为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Δt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.eq\f(Ba2,2Δt)B.eq\f(nBa2,2Δt)C.eq\f(nBa2,Δt)D.eq\f(2nBa2,Δt)2.如图所示，在磁感应强度为B、方向垂直于纸面向里的匀强磁场中，金属杆MN在平行金属导轨上以速度v向右匀速滑动，MN中产生的感应电动势为E1；若磁感应强度增大为2B，其他条件不变，MN中产生的感应电动势变为E2。则通过电阻R的电流方向及E1与E2之比为()A．c→a，2∶1B．a→c，2∶1C．a→c，1∶2D．c→a，1∶23.如图所示，电感线圈L的自感系数足够大，其电阻忽略不计，LA、LB是两个相同的灯泡，且在下列实验中不会烧毁，电阻R2阻值约等于R1的两倍，则()A．闭合开关S时，LA、LB同时达到最亮，且LB更亮一些B．闭合开关S时，LA、LB均慢慢亮起来，且LA更亮一些C．断开开关S时，LA慢慢熄灭，LB马上熄灭D．断开开关S时，LA慢慢熄灭，LB闪亮后才慢慢熄灭4.金属探测器已经广泛应用于安检场所。关于金属探测器，下列说法正确的是()A．金属探测器可用于食品生产，防止细小的沙石颗粒混入食品中B．金属探测器探测地雷时，探测器的线圈中产生涡流C．金属探测器探测金属时，被测金属中感应出涡流D．探测过程中金属探测器与被测物体相对静止或相对运动探测效果相同5.(多选)(2019·高考全国卷Ⅰ)空间存在一方向与纸面垂直、大小随时间变化的匀强磁场，其边界如图(a)中虚线MN所示。一硬质细导线的电阻率为ρ、横截面积为S，将该导线做成半径为r的圆环固定在纸面内，圆心O在MN上。t＝0时磁感应强度的方向如图(a)所示；磁感应强度B随时间t的变化关系如图(b)所示。则在t＝0到t＝t1的时间间隔内()A．圆环所受安培力的方向始终不变B．圆环中的感应电流始终沿顺时针方向C．圆环中的感应电流大小为eq\f(B0rS,4t0ρ)D．圆环中的感应电动势大小为eq\f(B0πr2,4t0)6.(多选)(2020·河南省上学期阶段性考试)如图甲所示，abcd是边长为20cm、总电阻为0.2Ω的正方形闭合导线框，固定在与线圈平面垂直的匀强磁场中。磁感应强度B随时间t的变化关系如图乙所示，取垂直于纸面向里为正方向。下列说法正确的是()A．t＝0时，线框a、b两点间电压为0.04VB．t＝1s时，线框中产生的感应电流为0.2A，方向为adcbaC．t＝2.5s时，线框中a、d两点间电压为0.06VD．在5～6s内，通过线框某横截面的电荷量为0.4C7.(2020·济南市期末学习质量评估)如图甲所示，一线圈匝数为100匝，横截面积为0.01m2，磁场与线圈轴线成30°角向右穿过线圈。若在2s时间内磁感应强度随时间的变化关系如图乙所示，则该段时间内线圈两端a和b之间的电势差Uab为()A．－eq\r(3)VB．2VC.eq\r(3)VD．从0均匀变化到2V8.(多选)(2020·皖南八校4月联考)如图所示，在纸面内有半圆形轻质导体框，O为圆心，圆半径长为L，AO段、弧AB段电阻均为r，BO段导体的电阻可忽略，磁感应强度大小为B，方向垂直于纸面向里的匀强磁场的边界与半圆直径重合，现用外力使导体框在纸面内绕O点以角速度ω沿顺时针方向，从图示位置匀速转动一周，下列说法正确的是()A．圆弧AB段内电流方向总是从A流向BB．转动的前半周内AB两端电压为eq\f(BωL2,2)C．转动的后半周内通过O点的电荷量为eq\f(πBL2,4r)D．外力对线框做的功为eq\f(πωB2L4,4r)9.(多选)(2020·潮州市上学期期末)如图，半径为L的半圆弧轨道PQS固定，电阻忽略不计，O为圆心。OM是可绕O转动的金属杆，M端位于PQS上，OM与轨道接触良好，OM金属杆的电阻与OP金属杆电阻阻值相同。空间存在如图所示的匀强磁场，磁感应强度的大小为B。现使OM从OQ位置以恒定的角速度ω逆时针转到OS位置，则该过程()A．MO两点的电压UMO＝eq\f(1,2)BL2ωB．MO两点的电压UMO＝－eq\f(1,4)BL2ωC．回路中电流方向沿M→Q→P→OD．回路中电流方向沿M→O→P→Q10.(2020·大兴区上学期期末)图1和图2是演示自感现象的两个电路图，L1和L2为电感线圈。实验时，断开开关S1瞬间，灯A1突然闪亮，随后逐渐变暗；闭合开关S2，灯A2逐渐变亮，而另一个相同的灯A3立即变亮，最终A2与A3的亮度相同。下列说法正确的是()A．图1中，A1与L1的电阻值不相同B．图1中，闭合S1，电路稳定后，A1中电流大于L1中电流C．图2中，变阻器R与L2的电阻值不相同D．图2中，闭合S2瞬间，L2中电流与变阻器R中电流相等11.(2020·海淀区上学期期末)在如图所示的电路中，两个完全相同的小灯泡L1和L2分别串联一个带铁芯的电感线圈L和一个滑动变阻器R。闭合开关S，待电路稳定后，调整R的滑片使L1和L2亮度一样，此时通过两个灯泡的电流均为I。在之后的t0时刻断开S，则在如图所示的图象中，能正确反映t0前后的一小段时间内通过L1的电流i1和通过L2的电流i2随时间t变化关系的是()12.(2020·高考全国卷Ⅱ)管道高频焊机可以对由钢板卷成的圆管的接缝实施焊接。焊机的原理如图所示，圆管通过一个接有高频交流电源的线圈，线圈所产生的交变磁场使圆管中产生交变电流，电流产生的热量使接缝处的材料熔化将其焊接。焊接过程中所利用的电磁学规律的发现者为()A．库仑B．霍尔C．洛伦兹D．法拉第13.(2020·大兴区上学期期末)如图1所示是一个电磁阻尼现象演示装置，钢锯条上端固定在支架上，下端固定有强磁铁，将磁铁推开一个角度释放，它会在竖直面内摆动较长时间；如图2所示，若在其正下方固定一铜块(不与磁铁接触)，则摆动迅速停止。下列关于实验的分析与结论正确的是()A．如果将磁铁的磁极调换，重复实验将不能观察到电磁阻尼现象B．用闭合的铜制线圈替代铜块，重复试验将不能观察到电磁阻尼现象C．在图2情况中，下摆和上摆过程中磁铁和锯条组成的系统机械能均减少D．在摆动过程中铜块不受磁铁的作用力二、非选择题14.(2020·高考全国卷Ⅲ)如图，一边长为l0的正方形金属框abcd固定在水平面内，空间存在方向垂直于水平面、磁感应强度大小为B的匀强磁场。一长度大于eq\r(2)l0的均匀导体棒以速率v自左向右在金属框上匀速滑过，滑动过程中导体棒始终与ac垂直且中点位于ac上，导体棒与金属框接触良好。已知导体棒单位长度的电阻为r，金属框电阻可忽略。将导体棒与a点之间的距离记为x，求导体棒所受安培力的大小随x(0≤x≤eq\r(2)l0)变化的关系式。答案1.B2.C3.D4.C5.BC6.BD7.A8.CD9.BD10.A11.A12.D13.C14.当导体棒与金属框接触的两点间棒的长度为l时，由法拉第电磁感应定律知，导体棒上感应电动势的大小为E＝Blv①由欧姆定律，流过导体棒的感应电流为I＝eq\f(E,R)②式中，R为这一段导体棒的电阻。按题意有R＝rl③此时导体棒所受安培力大小为f＝BlI④由题设和几何关系有l＝eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(2x，0≤