2019-2020年高考物理第一輪復(fù)習(xí) 課時(shí)跟蹤檢測(cè)(三十一)法拉第電磁感應(yīng)定律 自感和渦流.doc
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2019-2020年高考物理第一輪復(fù)習(xí) 課時(shí)跟蹤檢測(cè)(三十一)法拉第電磁感應(yīng)定律 自感和渦流一、單項(xiàng)選擇題1.如圖1所示,電源的電動(dòng)勢(shì)為E,內(nèi)阻r不能忽略。A、B是兩個(gè)相同的小燈泡,L是一個(gè)自感系數(shù)相當(dāng)大的線圈。關(guān)于這個(gè)電路的以下說法正確的是()圖1A開關(guān)閉合到電路中電流穩(wěn)定的時(shí)間內(nèi), A燈立刻亮,而后逐漸變暗,最后亮度穩(wěn)定B開關(guān)閉合到電路中電流穩(wěn)定的時(shí)間內(nèi),B燈立刻亮,而后逐漸變暗,最后亮度穩(wěn)定C開關(guān)由閉合到斷開瞬間,A燈閃亮一下再熄滅D開關(guān)由閉合到斷開瞬間,電流自左向右通過A燈2. (xx南京模擬)如圖2所示,長為L的金屬導(dǎo)線彎成一圓環(huán),導(dǎo)線的兩端接在電容為C的平行板電容器上,P、Q為電容器的兩個(gè)極板,磁場(chǎng)垂直于環(huán)面向里,磁感應(yīng)強(qiáng)度以BB0Kt(K0)隨時(shí)間變化,t0時(shí),P、Q兩極板電勢(shì)相等。兩極板間的距離遠(yuǎn)小于環(huán)的半徑,經(jīng)時(shí)間t電容器P板()圖2A不帶電B所帶電荷量與t成正比C帶正電,電荷量是 D帶負(fù)電,電荷量是3(xx溫州八校聯(lián)考)如圖4所示的四個(gè)選項(xiàng)中,虛線上方空間都存在方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。A、B中的導(dǎo)線框?yàn)檎叫?,C、D中的導(dǎo)線框?yàn)橹苯巧刃?。各?dǎo)線框均繞垂直紙面軸O在紙面內(nèi)勻速轉(zhuǎn)動(dòng),轉(zhuǎn)動(dòng)方向如箭頭所示,轉(zhuǎn)動(dòng)周期均為T。從線框處于圖示位置時(shí)開始計(jì)時(shí),以在OP邊上從P點(diǎn)指向O點(diǎn)的方向?yàn)楦袘?yīng)電流i的正方向。則在如圖4所示的四個(gè)情景中,產(chǎn)生的感應(yīng)電流i隨時(shí)間t的變化規(guī)律如圖3所示的是()圖3圖44.光滑曲面與豎直平面的交線是拋物線,如圖5所示,拋物線的方程是yx2,下半部處在一個(gè)水平方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,磁場(chǎng)的上邊界是ya的直線(圖中的虛線所示),一個(gè)小金屬塊從拋物線上yb(ba)處以速度v沿拋物線下滑,假設(shè)拋物線足夠長,金屬塊沿拋物線下滑后產(chǎn)生的焦耳熱總量是()圖5Amgb B.mv2Cmg(ba) Dmg(ba)mv25(xx濟(jì)南外國語學(xué)校測(cè)試)如圖6所示,正方形閉合導(dǎo)線框的質(zhì)量可以忽略不計(jì),將它從如圖所示的位置勻速拉出勻強(qiáng)磁場(chǎng)。若第一次用0.3 s時(shí)間拉出,外力所做的功為W1;第二次用0.9 s時(shí)間拉出,外力所做的功為W2,則()圖6AW1W2 BW1W2CW13W2 DW19W26. (xx新課標(biāo)全國卷)如圖7所示,均勻磁場(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B0。使該線框從靜止開始繞過圓心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?,F(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()圖7A. B.C. D.二、多項(xiàng)選擇題7(xx懷化檢測(cè))如圖8,在水平桌面上放置兩條相距為l的平行光滑導(dǎo)軌ab與cd,阻值為R的電阻與導(dǎo)軌的a、c端相連。質(zhì)量為m、電阻也為R的導(dǎo)體棒垂直于導(dǎo)軌放置并可沿導(dǎo)軌自由滑動(dòng)。整個(gè)裝置放于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,磁場(chǎng)的方向豎直向上,磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為B。導(dǎo)體棒的中點(diǎn)系一不可伸長的輕繩,繩繞過固定在桌邊的光滑輕滑輪后,與一個(gè)質(zhì)量也為m的物塊相連,繩處于拉直狀態(tài)。現(xiàn)若從靜止開始釋放物塊,用h表示物塊下落的高度(物塊不會(huì)觸地),g表示重力加速度,其他電阻不計(jì),則()圖8A電阻R中的感應(yīng)電流方向由c到aB物塊下落的最大加速度為gC若h足夠大,物塊下落的最大速度為D通過電阻R的電荷量為8(xx青島二中測(cè)試)如圖9所示,兩根光滑的平行金屬導(dǎo)軌豎直放置在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,磁場(chǎng)和導(dǎo)軌平面垂直,金屬桿ab與導(dǎo)軌接觸良好可沿導(dǎo)軌滑動(dòng),開始時(shí)開關(guān)S斷開,當(dāng)ab桿由靜止下滑一段時(shí)間后閉合S,則從S閉合開始計(jì)時(shí),ab桿的速度v與時(shí)間t的關(guān)系圖像可能正確的是()圖9圖109. (xx汕頭質(zhì)檢)如圖11所示,圓形導(dǎo)體線圈a平放在水平桌面上,在a的正上方固定一豎直螺線管b,二者軸線重合,螺線管與電源和滑動(dòng)變阻器連接成如圖所示的電路。若將滑動(dòng)變阻器的滑片P向下滑動(dòng),下列表述正確的是()圖11A線圈a中將產(chǎn)生俯視逆時(shí)針方向的感應(yīng)電流B穿過線圈a的磁通量變小C線圈a有擴(kuò)張的趨勢(shì)D線圈a對(duì)水平桌面的壓力FN將增大10.半徑為a右端開小口的導(dǎo)體圓環(huán)和長為2a的導(dǎo)體直桿,單位長度電阻均為R0。圓環(huán)水平固定放置,整個(gè)內(nèi)部區(qū)域分布著豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度為B。桿在圓環(huán)上以速度v平行于直徑CD向右做勻速直線運(yùn)動(dòng),桿始終有兩點(diǎn)與圓環(huán)良好接觸,從圓環(huán)中心O開始,桿的位置由確定,如圖12所示。則()圖12A0時(shí),桿產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)為2BavB時(shí),桿產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)為BavC0時(shí),桿受的安培力大小為D時(shí),桿受的安培力大小為三、非選擇題11(xx萬州區(qū)模擬)如圖13甲所示,光滑導(dǎo)軌寬0.4 m,ab為金屬棒,均勻變化的磁場(chǎng)垂直穿過軌道平面,磁場(chǎng)的變化情況如圖乙所示,金屬棒ab的電阻為1 ,導(dǎo)軌電阻不計(jì)。t0時(shí)刻,ab棒從導(dǎo)軌最左端,以v1 m/s的速度向右勻速運(yùn)動(dòng),求1 s末回路中的感應(yīng)電流及金屬棒ab受到的安培力。圖1312.在范圍足夠大,方向豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,B0.2 T,有一水平放置的光滑框架,寬度為L0.4 m,如圖14所示,框架上放置一質(zhì)量為0.05 kg、電阻為1 的金屬桿cd,框架電阻不計(jì)。若桿cd以恒定加速度a2 m/s2,由靜止開始做勻變速運(yùn)動(dòng),求:圖14(1)在5 s內(nèi)平均感應(yīng)電動(dòng)勢(shì);(2)第5 s末回路中的電流;(3)第5 s末作用在桿cd上的水平外力。答 案1選A開關(guān)閉合到電路中電流穩(wěn)定的時(shí)間內(nèi),A燈立刻亮,而后逐漸變暗,最后亮度穩(wěn)定;B燈逐漸變亮,最后亮度穩(wěn)定,選項(xiàng)A正確B錯(cuò)誤。開關(guān)由閉合到斷開瞬間,電流自右向左通過A燈,A燈沒有閃亮一下再熄滅,選項(xiàng)C、D錯(cuò)誤。2選D磁感應(yīng)強(qiáng)度以BB0Kt(K0)隨時(shí)間變化,由法拉第電磁感應(yīng)定律得ESKS,而S,經(jīng)時(shí)間t電容器P板所帶電荷量QEC;由楞次定律知電容器P板帶負(fù)電,故D選項(xiàng)正確。3選C根據(jù)感應(yīng)電流在一段時(shí)間恒定,導(dǎo)線框應(yīng)為扇形;由右手定則可判斷出產(chǎn)生的感應(yīng)電流i隨時(shí)間t的變化規(guī)律如圖3所示的是C。4選D金屬塊在進(jìn)出磁場(chǎng)過程中要產(chǎn)生感應(yīng)電流,機(jī)械能要減少,上升的最大高度不斷降低,最后剛好飛不出磁場(chǎng),就往復(fù)運(yùn)動(dòng)永不停止,由能量守恒可得QEmv2mg(ba)。5選C設(shè)正方形邊長為L,導(dǎo)線框的電阻為R,則導(dǎo)體切割磁感線的邊長為L,運(yùn)動(dòng)距離為L,Wt,可知W與t成反比,W13W2。選C。6選C設(shè)圓的半徑為r,當(dāng)其繞過圓心O的軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),圓弧部分不切割磁感線,不產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì),而在轉(zhuǎn)過半周的過程中僅有一半直徑在磁場(chǎng)中,產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為EB0rB0rB0r2;當(dāng)線框不動(dòng)時(shí):E。由閉合電路歐姆定律得I,要使II必須使EE,可得C正確。7選AC由右手定則可知,電阻R中的感應(yīng)電流方向由c到a,A正確;物塊剛下落時(shí)加速度最大,由牛頓第二定律有2ma0mg,最大加速度:a0,B錯(cuò)誤;對(duì)導(dǎo)體棒與物塊m,當(dāng)所受的安培力與物塊m的重力平衡時(shí),達(dá)到最大速度,即mg,所以vm,C正確;通過電阻R的電荷量:q,D錯(cuò)誤。8選ACD若ab桿速度為v時(shí),S閉合,則ab桿中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)EBLv,ab桿受到的安培力F,如果安培力等于ab桿的重力,則ab桿勻速運(yùn)動(dòng),A項(xiàng)正確;如果安培力小于ab桿的重力,則ab桿先加速最后勻速,C項(xiàng)正確;如果安培力大于ab桿的重力,則ab桿先減速最后勻速,D項(xiàng)正確;ab桿不可能勻加速運(yùn)動(dòng),B項(xiàng)錯(cuò)。9選AD通過螺線管b的電流方向如圖所示,根據(jù)右手螺旋定則判斷出螺線管b所產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向豎直向下,滑片P向下滑動(dòng),接入電路的電阻減小,電流增大,所產(chǎn)生的磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度增強(qiáng),根據(jù)楞次定律,a線圈中所產(chǎn)生的感應(yīng)電流產(chǎn)生的感應(yīng)磁場(chǎng)方向豎直向上,再由右手螺旋定則可得線圈a中的電流方向?yàn)楦┮暷鏁r(shí)針方向,故A正確;由于線圈b中的電流增大,產(chǎn)生的磁場(chǎng)增強(qiáng),導(dǎo)致穿過線圈a的磁通量變大,故B錯(cuò)誤;根據(jù)楞次定律,線圈a將阻礙磁通量的增大,因此,線圈a縮小,線圈a對(duì)水平桌面的壓力增大,C選項(xiàng)錯(cuò)誤,D選項(xiàng)正確。10選AD根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律可得EBlv(其中l(wèi)為有效長度),當(dāng)0時(shí),l2a,則E2Bav;當(dāng)時(shí),la,則EBav,故A選項(xiàng)正確,B選項(xiàng)錯(cuò)誤。根據(jù)通電直導(dǎo)線在磁場(chǎng)中所受安培力的大小的計(jì)算公式可得FBIl,又根據(jù)閉合電路歐姆定律可得I,當(dāng)0時(shí),rR(2)aR0,解得F;當(dāng)時(shí),rR(1)aR0,解得F,故C選項(xiàng)錯(cuò)誤,D選項(xiàng)正確。11解析:的變化有兩個(gè)原因,一是B的變化,二是面積S的變化,顯然這兩個(gè)因素都應(yīng)當(dāng)考慮在內(nèi),所以有ESBlv又2 T/s,在1 s末,B2 T,Slvt0.411 m20.4 m2所以1 s末,ESBlv1.6 V,此時(shí)回路中的電流I1.6 A根據(jù)楞次定律與右手定則可判斷出電流方向?yàn)槟鏁r(shí)針方向金屬棒ab受到的安培力為FBIl21.60.4 N1.28 N,方向向左。答案:1.6 A1.28 N,方向向左12解析:(1)5 s內(nèi)的位移xat225 m5 s內(nèi)的平均速度5 m/s(也可用求解)故平均感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)BL0.4 V。(2)第5 s末:vat10 m/s此時(shí)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì):EBLv則回路中的電流為:I A0.8 A。(3)桿cd勻加速運(yùn)動(dòng),由牛頓第二定律得:FF安ma即FBILma0.164 N。答案:(1)0.4 V(2)0.8 A(3)0.164 N- 1.請(qǐng)仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對(duì)于不預(yù)覽、不比對(duì)內(nèi)容而直接下載帶來的問題本站不予受理。
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