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2019版高考物理一輪復(fù)習(xí) 第十章 電磁感應(yīng) 課后分級(jí)演練29 法拉第電磁感應(yīng)定律 自感現(xiàn)象.doc

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2019版高考物理一輪復(fù)習(xí) 第十章 電磁感應(yīng) 課后分級(jí)演練29 法拉第電磁感應(yīng)定律 自感現(xiàn)象.doc

課后分級(jí)演練(二十九) 法拉第電磁感應(yīng)定律 自感現(xiàn)象【A級(jí)基礎(chǔ)練】1.如圖所示,兩塊水平放置的金屬板距離為d,用導(dǎo)線、開(kāi)關(guān)K與一個(gè)n匝的線圈連接,線圈置于方向豎直向上的均勻變化的磁場(chǎng)B中兩板間放一臺(tái)小型壓力傳感器,壓力傳感器上表面絕緣,在其上表面靜止放置一個(gè)質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電小球K沒(méi)有閉合時(shí)傳感器有示數(shù),K閉合時(shí)傳感器示數(shù)變?yōu)樵瓉?lái)的一半則線圈中磁場(chǎng)B的變化情況和磁通量的變化率分別為()A正在增強(qiáng),B正在增強(qiáng),C正在減弱,D正在減弱,解析:B根據(jù)K閉合時(shí)傳感器示數(shù)變?yōu)樵瓉?lái)的一半,推出帶正電小球受向上的電場(chǎng)力,即上極板帶負(fù)電,下極板帶正電,線圈感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的方向從上極板經(jīng)線圈流向下極板,根據(jù)安培定則知感應(yīng)磁場(chǎng)的方向向下,與原磁場(chǎng)方向相反,又由楞次定律得線圈中磁場(chǎng)正在增強(qiáng);對(duì)小球受力分析得q,其中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)En,代入得,故B正確2如圖甲所示,電路的左側(cè)是一個(gè)電容為C的電容器,電路的右側(cè)是一個(gè)環(huán)形導(dǎo)體,環(huán)形導(dǎo)體所圍的面積為S,在環(huán)形導(dǎo)體中有一垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小隨時(shí)間變化的規(guī)律如圖乙所示則在0t0時(shí)間內(nèi),電容器()A上極板帶正電;所帶電荷量為B上極板帶正電,所帶電荷量為C上極板帶負(fù)電,所帶電荷量為D上極板帶負(fù)電,所帶電荷量為解析:A由題圖乙可知,B增大,根據(jù)楞次定律知,感應(yīng)電流沿逆時(shí)針?lè)较?,故電容器上極板帶正電,En,QCE,故A正確3.(多選)法拉第圓盤發(fā)電機(jī)的示意圖如圖所示銅圓盤安裝在豎直的銅軸上,兩銅片P、Q分別與圓盤的邊緣和銅軸接觸圓盤處于方向豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)B中圓盤旋轉(zhuǎn)時(shí),關(guān)于流過(guò)電阻R的電流,下列說(shuō)法正確的是()A若圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度恒定,則電流大小恒定B若從上向下看,圓盤順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng),則電流沿a到b的方向流動(dòng)C若圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)方向不變,角速度大小發(fā)生變化,則電流方向可能發(fā)生變化D若圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度變?yōu)樵瓉?lái)的2倍,則電流在R上的熱功率也變?yōu)樵瓉?lái)的2倍解析:AB設(shè)圓盤的半經(jīng)為r,圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度為,則圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)為EBr2,可知,轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度恒定,電動(dòng)勢(shì)恒定,電流恒定,A項(xiàng)正確;根據(jù)右手定則可知,從上向下看,圓盤順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng),圓盤中電流由邊緣指向圓心,即電流沿a到b的方向流動(dòng),B項(xiàng)正確;圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)方向不變,產(chǎn)生的電流方向不變,C項(xiàng)錯(cuò)誤;若圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度變?yōu)樵瓉?lái)的2倍,則電動(dòng)勢(shì)變?yōu)樵瓉?lái)的4倍,電流變?yōu)樵瓉?lái)的4倍,由PI2R可知,電阻R上的熱功率變?yōu)樵瓉?lái)的16倍,D項(xiàng)錯(cuò)誤4.如圖為無(wú)線充電技術(shù)中使用的受電線圈示意圖,線圈匝數(shù)為n,面積為S.若在t1到t2時(shí)間內(nèi),勻強(qiáng)磁場(chǎng)平行于線圈軸線向右穿過(guò)線圈,其磁感應(yīng)強(qiáng)度大小由B1均勻增加到B2,則該段時(shí)間線圈兩端a和b之間的電勢(shì)差ab()A恒為B從0均勻變化到C恒為D從0均勻變化到解析:C根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律,Enn,由楞次定律可以判斷a點(diǎn)電勢(shì)低于b點(diǎn)電勢(shì),所以a、b兩點(diǎn)之間的電勢(shì)差為n,C項(xiàng)正確5隨著新能源轎車的普及,無(wú)線充電技術(shù)得到進(jìn)一步開(kāi)發(fā)和應(yīng)用一般給大功率電動(dòng)汽車充電時(shí)利用的是電磁感應(yīng)原理如圖所示,由地面供電裝置(主要裝置有線圈和電源)將電能傳送至電動(dòng)車底部的感應(yīng)裝置(主要裝置是線圈),該裝置使用接收到的電能對(duì)車載電池進(jìn)行充電,供電裝置與車身接收裝置之間通過(guò)磁場(chǎng)傳送能量,由于電磁輻射等因素,其能量傳輸效率只能達(dá)到90%左右無(wú)線充電樁一般采用平鋪式放置,用戶無(wú)需下車、無(wú)需插電即可對(duì)電動(dòng)車進(jìn)行充電目前,無(wú)線充電樁可以允許的充電有效距離一般為1525 cm,允許的錯(cuò)位誤差一般為15 cm左右下列說(shuō)法正確的是()A無(wú)線充電樁的優(yōu)越性之一是在百米開(kāi)外也可以對(duì)電動(dòng)汽車快速充電B車身感應(yīng)線圈中感應(yīng)電流的磁場(chǎng)總是要阻礙引起感應(yīng)電流的磁通量的變化C車身感應(yīng)線圈中感應(yīng)電流的磁場(chǎng)總是與地面發(fā)射線圈中電流的磁場(chǎng)方向相反D若線圈均采用超導(dǎo)材料則能量的傳輸效率有望達(dá)到100%解析:B題中給出無(wú)線充電樁可以允許的充電有效距離一般為1525 cm,在百米開(kāi)外無(wú)法充電,故A項(xiàng)錯(cuò)誤該充電裝置是通過(guò)改變地面供電裝置的電流使電動(dòng)車底部的感應(yīng)裝置產(chǎn)生感應(yīng)電流,根據(jù)楞次定律可知,車身感應(yīng)線圈中感應(yīng)電流的磁場(chǎng)總是要阻礙引起感應(yīng)電流的磁通量的變化,故B項(xiàng)正確由于不知道地面供電裝置的電流是增大還是減小,故車身感應(yīng)線圈中感應(yīng)電流的磁場(chǎng)不一定總是與地面發(fā)射線圈中電流的磁場(chǎng)方向相反,故C項(xiàng)錯(cuò)誤由于電磁輻射等因素,傳輸效率不可能達(dá)到100%,故D項(xiàng)錯(cuò)誤6.金屬桿ab水平放置在某高處,當(dāng)它被平拋進(jìn)入方向豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中時(shí)(如圖所示),忽略空氣阻力,以下說(shuō)法中正確的是()A運(yùn)動(dòng)過(guò)程中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小不變,且a>bB運(yùn)動(dòng)過(guò)程中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小不變,且a<bC由于速率不斷增大,所以感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)不斷變大,且a>bD由于速率不斷增大,所以感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)不斷變大,且a<b解析:A金屬桿做平拋運(yùn)動(dòng),水平方向勻速垂直切割磁感線運(yùn)動(dòng),產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小不變,由右手定則知,a端電勢(shì)比b端高,豎直方向平行磁感線運(yùn)動(dòng),不產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì),故在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小不變,并且a端電勢(shì)比b端高,即選項(xiàng)A正確,其他錯(cuò)誤7.如圖,勻強(qiáng)磁場(chǎng)中有一由半圓弧及其直徑構(gòu)成的導(dǎo)線框,半圓直徑與磁場(chǎng)邊緣重合;磁場(chǎng)方向垂直于半圓面(紙面)向里,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B.使該線框從靜止開(kāi)始繞過(guò)圓心O、垂直于半圓面的軸以角速度勻速轉(zhuǎn)動(dòng)半周,在線框中產(chǎn)生感應(yīng)電流現(xiàn)使線框保持圖中所示位置,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小隨時(shí)間線性變化為了產(chǎn)生與線框轉(zhuǎn)動(dòng)半周過(guò)程中同樣大小的電流,磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間的變化率的大小應(yīng)為()A.B.C.D.解析:C由導(dǎo)線框勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),設(shè)半徑為r,導(dǎo)線框電阻為R,在很短的t時(shí)間內(nèi),轉(zhuǎn)過(guò)圓心角t,由法拉第電磁感應(yīng)定律及歐姆定律可得感應(yīng)電流I1;當(dāng)導(dǎo)線框不動(dòng),而磁感應(yīng)強(qiáng)度發(fā)生變化時(shí),同理可得感應(yīng)電流I2,令I(lǐng)1I2,可得,C對(duì)8.(2017北京西城區(qū)期末)如圖所示,線圈L與小燈泡A并聯(lián)后接到電源上先閉合開(kāi)關(guān)S,穩(wěn)定后,通過(guò)線圈的電流為I1,通過(guò)小燈泡的電流為I2.斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S,發(fā)現(xiàn)小燈泡閃亮一下再熄滅則下列說(shuō)法正確的是()AI1<I2BI1I2C斷開(kāi)開(kāi)關(guān)前后,通過(guò)小燈泡的電流方向不變D斷開(kāi)開(kāi)關(guān)前后,通過(guò)線圈的電流方向不變解析:D分析開(kāi)關(guān)S閉合穩(wěn)定后,因?yàn)榫€圈的電阻較小,由并聯(lián)電路的特征易知I1>I2,A、B錯(cuò);開(kāi)關(guān)S斷開(kāi)瞬間電源與線圈和小燈泡斷開(kāi),線圈中的電流要發(fā)生突變,所以線圈中會(huì)感應(yīng)出新的電動(dòng)勢(shì)阻礙原電流的減小,所以線圈中的電流方向不變,D對(duì);斷開(kāi)開(kāi)關(guān)瞬間因?yàn)榫€圈相當(dāng)于電源與燈泡構(gòu)成一個(gè)回路,流過(guò)燈泡的電流方向與開(kāi)始時(shí)方向相反,C錯(cuò)9.(2017無(wú)錫模擬)如圖所示,三個(gè)燈泡L1、L2、L3的電阻關(guān)系為R1<R2<R3,電感線圈L的電阻可忽略,D為理想二極管,開(kāi)關(guān)K從閉合狀態(tài)突然斷開(kāi)時(shí),下列判斷正確的是()AL1逐漸變暗,L2、L3均先變亮,然后逐漸變暗BL1逐漸變暗,L2立即熄滅,L3先變亮,然后逐漸變暗CL1立即熄滅,L2、L3均逐漸變暗DL1、L2、L3均先變亮,然后逐漸變暗解析:B開(kāi)關(guān)K處于閉合狀態(tài)時(shí),由于R1<R2<R3,則I1>I2>I3,開(kāi)關(guān)K從閉合狀態(tài)突然斷開(kāi)時(shí),電感線圈、L1、L3組成閉合回路,L1逐漸變暗,通過(guò)L3的電流由I3變?yōu)镮1,再逐漸減小,故L3先變亮,然后逐漸變暗,而由于二極管的反向截止作用,L2立即熄滅,選項(xiàng)B正確10.如圖所示,MN、PQ是兩根足夠長(zhǎng)的光滑平行金屬導(dǎo)軌,導(dǎo)軌間距為d,導(dǎo)軌所在平面與水平面成角,M、P間接阻值為R的電阻勻強(qiáng)磁場(chǎng)的方向與導(dǎo)軌所在平面垂直,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B.質(zhì)量為m、阻值為r的金屬棒放在兩導(dǎo)軌上,在平行于導(dǎo)軌的拉力作用下,以速度v勻速向上運(yùn)動(dòng)已知金屬棒與導(dǎo)軌始終垂直并且保持良好接觸,重力加速度為g.求:(1)金屬棒產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E;(2)通過(guò)電阻R的電流I;(3)拉力F的大小解析:(1)根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律得EBdv.(2)根據(jù)閉合電路歐姆定律得I(3)導(dǎo)體棒的受力情況如圖所示,根據(jù)牛頓第二定律有FF安mgsin 0,又因?yàn)镕安BId,所以Fmgsin .答案:(1)Bdv(2)(3)mgsin 【B級(jí)提升練】11.(多選)1824年,法國(guó)科學(xué)家阿拉果完成了著名的“圓盤實(shí)驗(yàn)”實(shí)驗(yàn)中將一銅圓盤水平放置,在其中心正上方用柔軟細(xì)線懸掛一枚可以自由旋轉(zhuǎn)的磁針,如圖所示實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn),當(dāng)圓盤在磁針的磁場(chǎng)中繞過(guò)圓盤中心的豎直軸旋轉(zhuǎn)時(shí),磁針也隨著一起轉(zhuǎn)動(dòng)起來(lái),但略有滯后下列說(shuō)法正確的是()A圓盤上產(chǎn)生了感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)B圓盤內(nèi)的渦電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)導(dǎo)致磁針轉(zhuǎn)動(dòng)C在圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)的過(guò)程中,磁針的磁場(chǎng)穿過(guò)整個(gè)圓盤的磁通量發(fā)生了變化D圓盤中的自由電子隨圓盤一起運(yùn)動(dòng)形成電流,此電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)導(dǎo)致磁針轉(zhuǎn)動(dòng)解析:AB把圓盤等效成由無(wú)數(shù)輻條組成的自行車車輪,車輪在轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)輻條切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì),但由于不同的輻條所在位置磁場(chǎng)大小及方向不相同,產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)也不相同,從而在圓盤內(nèi)部形成渦形電流,該電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)使磁針轉(zhuǎn)動(dòng),A、B正確由于磁針?lè)旁趫A盤中心正上方,穿出與穿入的磁感線應(yīng)該一樣多,即穿過(guò)圓盤的磁通量始終為零,C錯(cuò)誤圓盤整體不帶電,若無(wú)磁場(chǎng),則正負(fù)電荷均做圓周運(yùn)動(dòng),不會(huì)形成電流,D錯(cuò)誤12(多選)線圈所圍的面積為0.1 m2,線圈電阻為1 .規(guī)定線圈中感應(yīng)電流I的正方向從上往下看沿順時(shí)針?lè)较颍鐖D甲所示磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間t的變化規(guī)律如圖乙所示則以下說(shuō)法正確的是()A在05 s時(shí)間內(nèi),I的最大值為0.01 AB在t4 s時(shí)刻,I的方向?yàn)槟鏁r(shí)針C前2 s內(nèi),通過(guò)線圈某一截面的總電荷量為0.01 CD第3 s內(nèi),線圈的發(fā)熱功率最大解析:BC根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律Enn可知,在Bt圖象中圖線的斜率越大,線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)越大,由圖乙可知,t0時(shí)刻線圈的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大,Emax> V0.01 V,由歐姆定律得Imax>0.01 A,選項(xiàng)A錯(cuò)誤;35 s內(nèi),豎直向上的磁場(chǎng)一直在減弱,根據(jù)楞次定律可知,線圈中感應(yīng)電流方向沿逆時(shí)針?lè)较?,選項(xiàng)B正確;由法拉第電磁感應(yīng)定律得,由閉合電路歐姆定律得,通過(guò)線圈某一橫截面的電荷量qt,聯(lián)立以上三式得,前2 s內(nèi)通過(guò)線圈某一截面的總電荷量q C0.01 C,選項(xiàng)C正確;線圈的發(fā)熱功率P()2,由此可知在Bt圖象中圖線的斜率越大,線圈的發(fā)熱功率越大,由圖乙可知,t0時(shí)刻線圈的發(fā)熱功率最大,選項(xiàng)D錯(cuò)誤13.在xOy平面內(nèi)有一條拋物線金屬導(dǎo)軌,導(dǎo)軌的拋物線方程為y24x,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直于導(dǎo)軌平面向里,一根足夠長(zhǎng)的金屬棒ab垂直于x軸從坐標(biāo)原點(diǎn)開(kāi)始,以恒定速度v沿x軸正方向運(yùn)動(dòng),運(yùn)動(dòng)中始終與金屬導(dǎo)軌保持良好接觸,如圖所示則下列圖象中能表示回路中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小隨時(shí)間變化的是()解析:B金屬棒ab沿x軸以恒定速度v運(yùn)動(dòng),因此xvt,則金屬棒在回路中的有效長(zhǎng)度l2y44,由電磁感應(yīng)定律得回路中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)EBlv4B,即E2t,選項(xiàng)B正確14如圖甲所示,光滑且足夠長(zhǎng)的平行金屬導(dǎo)軌MN、PQ固定在同一水平面上,兩導(dǎo)軌間距L0.30 m導(dǎo)軌電阻忽略不計(jì),其間接有定值電阻R0.40 .導(dǎo)軌上停放一質(zhì)量為m0.10 kg、電阻r0.20 的金屬桿ab,整個(gè)裝置處于磁感應(yīng)強(qiáng)度B0.50 T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,磁場(chǎng)方向豎直向下利用一外力F沿水平方向拉金屬桿ab,使之由靜止開(kāi)始做勻加速直線運(yùn)動(dòng),電壓傳感器可將R兩端的電壓U即時(shí)采集并輸入電腦,電腦屏幕描繪出U隨時(shí)間t的變化關(guān)系如圖乙所示求:(1)金屬桿加速度的大小;(2)第2 s末外力的瞬時(shí)功率解析:(1)設(shè)金屬桿的運(yùn)動(dòng)速度為v,則感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)EBLv,通過(guò)電阻R的電流I,電阻R兩端的電壓UIR.由圖乙可得Ukt,k0.10 V/s,解得vt,金屬桿做勻加速運(yùn)動(dòng)的加速度a1.0 m/s2.(2)在第2 s末,F(xiàn)安BIL0.075 N.設(shè)外力大小為F2,由F2F安ma解得F20.175 N.故第2 s末外力的瞬時(shí)功率PF2at0.35 W.答案:(1)1.0 m/s2(2)0.35 W15(1)如圖甲所示,兩根足夠長(zhǎng)的平行導(dǎo)軌,間距L0.3 m,在導(dǎo)軌間有垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度B10.5 T一根直金屬桿MN以v2 m/s的速度向右勻速運(yùn)動(dòng),桿MN始終與導(dǎo)軌垂直且接觸良好桿MN的電阻r11 ,導(dǎo)軌的電阻可忽略求桿MN中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E1.(2)如圖乙所示,一個(gè)匝數(shù)n100的圓形線圈,面積S10.4 m2,電阻r21 .在線圈中存在面積S20.3 m2垂直線圈平面(指向紙外)的勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域,磁感應(yīng)強(qiáng)度B2隨時(shí)間t變化的關(guān)系如圖丙所示求圓形線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E2.(3)將一個(gè)R2 的電阻分別與圖甲和圖乙中的a、b端相連接,然后b端接地試判斷以上兩種情況中,哪種情況a端的電勢(shì)較高?并求出較高的電勢(shì)a.解析:(1)桿MN做切割磁感線的運(yùn)動(dòng),產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E1B1Lv0.3 V.(2)穿過(guò)圓形線圈的磁通量發(fā)生變化,產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E2nS24.5 V.(3)題圖甲中a>b0,題圖乙中a<b0,所以當(dāng)電阻R與題圖甲中的導(dǎo)軌相連接時(shí),a端的電勢(shì)較高此時(shí)通過(guò)電阻R的電流I電阻R兩端的電勢(shì)差abIRa端的電勢(shì)aIR0.2 V.答案:(1)0.3 V(2)4.5 V(3)與圖甲中的導(dǎo)軌相連接a端電勢(shì)高a0.2 V

注意事項(xiàng)

本文(2019版高考物理一輪復(fù)習(xí) 第十章 電磁感應(yīng) 課后分級(jí)演練29 法拉第電磁感應(yīng)定律 自感現(xiàn)象.doc)為本站會(huì)員(tia****nde)主動(dòng)上傳,裝配圖網(wǎng)僅提供信息存儲(chǔ)空間,僅對(duì)用戶上傳內(nèi)容的表現(xiàn)方式做保護(hù)處理,對(duì)上載內(nèi)容本身不做任何修改或編輯。 若此文所含內(nèi)容侵犯了您的版權(quán)或隱私,請(qǐng)立即通知裝配圖網(wǎng)(點(diǎn)擊聯(lián)系客服),我們立即給予刪除!

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