2020-2021名校提分专用高考物理一轮复习课时跟踪检测三十二法拉第电磁感应定律 联系客服

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最新人教版试题 课时跟踪检测(三十二) 法拉第电磁感应定律

对点训练:法拉第电磁感应定律的应用

1.(2018·南通模拟)法拉第发明了世界上第一台发电机。如图所示,圆形金属盘放置在电磁铁的两个磁极之间,两电刷M、N分别与盘的边缘和中心电接触良好,且与灵敏电流计相连。金属盘绕中心轴沿图示方向转动,则( )

A.电刷M的电势高于电刷N的电势 B.若只将电刷M移近N,电流计的示数变大 C.若只提高金属盘转速,电流计的示数变大 D.若只将变阻器滑片向左滑动,电流计的示数变大

解析:选C 根据安培定则可知,电磁铁产生的磁场方向向右,由右手定则判断可知,金属盘产生的感应电流方向从M到N,则电刷M的电势低于电刷N的电势,故A错误;若仅减小电刷A、B之间的距离,有效的切割长度减小,产生的感应电动势减小,感应电流减小,则灵敏电流计的示数变小,故B错误;若仅提高金属盘转速,由E=BLv知,产生的感应电动势增大,灵敏电流计的示数将变大,故C正确;若仅将滑动变阻器滑动头向左滑动,变阻器接入电路的电阻增大,而感应电动势不变,则电路中电流减小,电磁场产生的磁场减弱,灵敏电流计的示数变小,故D错误。

2.(2018·泰州模拟)如图所示,虚线MN表示甲、乙、丙三个相同正方形金属框的一条对称轴,金属框内均匀分布有界匀强磁场,磁感应强度随时间变化规律都满足B=kt,金属框按照图示方式处在磁场中,测得金属框甲、乙、丙中的感应电流分别为I甲、I乙、I丙,则下列判断正确的是( )

A.I乙=2I甲,I丙=2I甲 C.I乙=0,I丙=0 解析:选B I甲=B.I乙=2I甲,I丙=0 D.I乙=I甲,I丙=I甲

E甲ΔBS1SkE乙ΔB1Sk=··=,I乙==·S·=,由于丙中磁通量始RΔt2R2RRΔtRR终为零,故I丙=0。所以I乙=2I甲,I丙=0,只有B正确。

3.(2016·浙江高考)如图所示,a、b两个闭合正方形线圈用同样的导线制成,匝数均为10匝,边长la=3lb,图示区域内有垂直纸面向里的匀强磁场,且磁感应强度随时间均匀增大,不考虑线圈之间的相互影响,则( )

A.两线圈内产生顺时针方向的感应电流 B.a、b线圈中感应电动势之比为9∶1

部编本试题,欢迎下载! 最新人教版试题 C.a、b线圈中感应电流之比为3∶4 D.a、b线圈中电功率之比为3∶1

解析:选B 当磁感应强度变大时,由楞次定律知,线圈中感应电流的磁场方向垂直纸面向外,由安培定则知,线圈内产生逆时针方向的感应电流,选项A错误;由法拉第电磁感ΔBL应定律E=S及Sa∶Sb=9∶1知,Ea=9Eb,选项B正确;由R=ρ知两线圈的电阻关系

ΔtS′为Ra=3Rb,其感应电流之比为Ia∶Ib=3∶1,选项C错误;两线圈的电功率之比为Pa∶Pb=EaIa∶EbIb=27∶1,选项D错误。

4.(2018·连云港期末)在半径为r、电阻为R的圆形导线框内,以直径为界,左右两侧分别存在着方向如图甲所示的匀强磁场,以垂直纸面向外的磁场为正,两部分磁场的磁感应强度B随时间t的变化规律分别如图乙所示。则0~t0时间内,导线框中( )

A.感应电流方向为顺时针 3πrB0

C.感应电流大小为

2

B.感应电流方向为逆时针 2πrB0

D.感应电流大小为

2

t0Rt0R解析:选A 根据楞次定律可知,左边的导线框中感应电流方向是顺时针,右边的导线框中感应电流方向也是顺时针,则整个导线框的感应电流方向为顺时针,故A正确,B错误;由法拉第电磁感应定律,因磁场的变化,导致导线框内产生感应电动势,结合题意可知,产ΔBB012πrB0

生感应电动势正好是两者之和,即为E=2S=2××πr=,再由闭合电路欧姆

Δtt02t0

2

Eπr2B0

定律,可得感应电流大小为 I==,故C、D错误。

Rt0R对点训练:导体切割磁感线产生感应电动势的计算

5.[多选](2018·苏州模拟)如图所示,水平放置的粗糙U形金属框架上接一个阻值为R0的电阻,放在垂直纸面向里、磁感应强度大小为B的匀强磁场中,一个半径为l、质量为m的半圆形硬导体AC在水平恒力F作用下,由静止开始运动距离d后速度达到v,半圆形导体

AC的电阻为r,其余电阻不计,下列说法正确的是( )

A.UAC=2Blv 2R0BlvB.UAC= R0+r12

C.电路中产生的电热Q=Fd-mv

2

部编本试题,欢迎下载! 最新人教版试题 D.通过R0的电荷量q=

2Bld R0+r解析:选BD AC产生的电动势E=2Blv,则UAC=

ER0

R0+r=

2R0Blv,A错误,B正确;由功R0+r-

12E能关系得Fd=mv+Q+Qμ,C错误;此过程中通过R0的电荷量为q=IΔt=·Δt=

2R0+rΔΦ2Bld=,D正确。 R0+rR0+r6.如图所示,竖直平面内有一金属环,半径为a,总电阻为R(指拉直时两端的电阻),磁感应强度为B的匀强磁场垂直穿过环平面,在环的最高点A用铰链连接长度为2a、电阻为的导体棒AB,AB由水平位置

2

紧贴环面摆下,当摆到竖直位置时,B点的线速度为v,则这时AB两端的电压大小为( )

A.C.

RBav3

B.

Bav6

2Bav 3

D.Bav

解析:选A 当摆到竖直位置时,棒上产生的感应电动势为E=B·2a v=2Ba=Bav,

2而AB两端的电压为路端电压,根据闭合电路欧姆定律得:AB两端电压为U=I·=×4RR4

+241

=Bav,故A正确。 3

7.(2018·济南外国语学校测试)如图所示,正方形闭合导线框的质量可以忽略不计,将它从如图所示的位置匀速拉出匀强磁场。若第一次用0.3 s时间拉出,外力所做的功为W1;第二次用0.9 s时间拉出,外力所做的功为

vRBavRW2,则( )

1

A.W1=W2

3C.W1=3W2

B.W1=W2 D.W1=9W2

解析:选C 设正方形边长为L,导线框的电阻为R,则导体切割磁感线的边长为L,运

E2B2L2v2LB2L3vB2L4

动距离为L,W=t=·==,可知W与t成反比,W1=3W2。

RRvRRt

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8.(2018·石家庄模拟)如图所示,光滑水平面上存在有界匀强磁场,磁场方向垂直纸面向里,磁感应强度为B,质量为m、边长为a的正方形导体框MNPQ斜向上垂直进入磁场,当MP刚进入磁场时速度为v,方向与水平方向成45°,若导体框的总电阻为R,则( )

A.导体框进入磁场过程中,导体框中电流的方向为MNPQ B.MP刚进入磁场时导体框中感应电流大小为

2BavR 2BavC.MP刚进入磁场时导体框所受安培力为 22

R3BavD.MP刚进入磁场时M、P两端的电压为 4

解析:选C 根据楞次定律可得导体框进入磁场过程中,导体框中电流的方向为MQPN,故A错误;根据导体切割磁感线产生的感应电动势的计算公式可得感应电动势E=Bav,MP刚进入磁场时导体框中感应电流大小为:I==

EBav,故B错误;根据安培力的计算公式可RR2Bav22

得MP刚进入磁场时导体框所受安培力为F=BI·2a=R,故C正确;MP刚进入磁场

11

时M、P两端的电压为路端电压,根据闭合电路的欧姆定律可得U=E=Bav,故D错误。

22

对点训练:通电自感和断电自感

9.[多选](2018·福州期末)如图所示,电路甲、乙中,电阻R和自感线圈L的直流电阻都小于灯泡D电阻,接通S,使电路达到稳定,灯泡D发光。则( )

A.在电路甲中,断开S,D将逐渐变暗 B.在电路乙中,断开S,D将渐渐变暗

C.在电路甲中,断开S,D将先变更亮,然后渐渐变暗 D.在电路乙中,断开S,D将先变更亮,然后渐渐变暗

解析:选AD 在电路甲中,断开S,由于线圈阻碍电流变小,导致D将逐渐变暗,故A正确;在电路乙中,由于电阻R和自感线圈L的电阻值都很小,所以通过灯泡的电流比通过线圈的电流小,断开S时,由于线圈阻碍电流变小,导致D将先变更亮,然后逐渐变暗,故B错误,D正确;在电路甲中,当断开S,由于D与L串联,电流相等,则D不会变更亮,只会渐渐变暗,故C错误。

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