电磁感应9.2法拉第电磁感应定律自感涡流高考押题

第九章电磁感应9.2 法拉第电磁感应定律自感涡流高考押题1、磁电式仪表的线圈通常用铝框当骨架，把线圈绕在铝框上，如此做的目的是 ()A、防止涡流而设计的B、利用涡流而设计的C、起电磁阻尼的作用D、起电磁驱动的作用解析： 线圈通电后， 在安培力作用下发生转动，铝框随之转动，并切割磁感线产生感应电流，确实是涡流，涡流阻碍线圈的转动，使线圈偏转后较快停下来、因此，如此做的目的是利用涡流来起电磁阻尼的作用、答案： BC2、穿过闭合回路的磁通量 Φ 随时间 t 变化的图象分别如图①～④所示，以下关于回路中产生的感应电动势的论述，正确的选项是 ()A、图①中，回路产生的感应电动势恒定不变B、图②中，回路产生的感应电动势一直在变大C、图③中，回路在0～ t 1 时间内产生的感应电动势小于在t 1～ t 2 时间内产生的感应电动势D、图④中，回路产生的感应电动势先变小再变大ΦΦ解析：在图①中，t＝ 0，感应电动势为零，应选项A错；在图②中，t为一定值，ΦΦ故感应电动势不变， 选项 B 错；在图③中， 0～ t 1 内的 | t | 比 t 1～ t 2 内的 |错；在图④中，图线上各点切线的斜率绝对值先变小后变大，应选项 D 对、答案： Dt| 大，选项C3. 在匀强磁场中， 有一个接有电容器的单匝导线回路，如下图，C＝ 30μ F，L1＝ 5cm， L2 ＝8cm，磁场以 5 10－2T/s 的速率增加，那么 ()A、电容器上极板带正电，带电荷量为 6 10－ 5CB、电容器上极板带负电，带电荷量为 6 10－ 5CC、电容器上极板带正电，带电荷量为 6 10－ 9CD、电容器上极板带负电，带电荷量为 6 10－ 9C解析：电容器两极板间的电势差U等于感应电动势 E，由法拉第电磁感应定律，可得E＝B－ 4－ 9t L L ＝ 2 10V，电容器的带电荷量Q＝ CU＝CE＝ 6 10 C，再由楞次定律可知上极12板的电势高，带正电，C 项正确、答案： C4、(2017 年高考广东理综 ) 将闭合多匝线圈置于仅随时间变化的磁场中，线圈平面与磁场方向垂直，关于线圈中产生的感应电动势和感应电流，以下表述正确的选项是()ΦA 错、解析：由法拉第电磁感应定律＝t知，感应电动势的大小与线圈匝数有关，E nΔΦB 错误， C 正确、依照楞次定律感应电动势正比于t ，与磁通量的大小无直截了当关系，知，感应电流的磁场总是阻碍引起感应电流的磁通量的变化，即“增反减同” ， D 错误、答案： C5. 如下图，铁芯右边绕有一个线圈，线圈两端与滑动变阻器、电池组连成回路、左边的铁芯上套有一个环面积为0.02m2、电阻为 0.1 Ω 的金属环、 铁芯的横截面积为0.01m2，且假设磁场全部集中在铁芯中，金属环与铁芯截面垂直、调节滑动变阻器的滑动头，使铁芯中的磁感应强度每秒均匀增加0.2T ，那么从上向下看 ()A、金属环中感应电流方向是逆时针方向，感应电动势大小为4.0 10－ 3V4.0 10－ 3VB、金属环中感应电流方向是顺时针方向，感应电动势大小为C、金属环中感应电流方向是逆时针方向，感应电动势大小为2.0 10－ 3VD、金属环中感应电流方向是顺时针方向，感应电动势大小为2.0 10－ 3V解析：铁芯内的磁通量情况是相同的，金属环的有效面积即铁芯的横截面积、据电磁感Φ应定律 E＝nt ＝1 0.2 0.01V ＝ 210－ 3V. 又据楞次定律，金属环中电流方向为逆时针，即 C 正确、答案： C6.(2018 年广州模拟 ) 线圈通以如下图的随时间变化的电流，那么 ()A、 0～t 1 时间内线圈中的自感电动势最大B、 t 1～ t 2 时间内线圈中的自感电动势最大C、 t 2～ t 3 时间内线圈中的自感电动势最大D、 t 1～ t 2 时间内线圈中的自感电动势为零解析：线圈中的自感电动势与通入的电流的变化率成 正 比 ，I即 ∝. 依照图象分析： 0～1 时间内的电流变化率小于t2 ～t3Ett时间内的电流变化率， A 错误、 C 正确； t 1～ t 2 时间内的电流变化率为零，自感电动势为零， B 错误、 D正确、答案： CD7. 如下图， L 是自感系数特别大、 电阻特别小的线圈， 假设合上或断开开关 S1 和 S2 时，可能发生的情况是 ()A、只闭合 S1 的瞬间， L1 灯逐渐亮起来B、再合上 S2 稳定后， L2 灯是暗的C、只断开 S1 的瞬间， L1 灯马上熄灭， L2 灯亮一下再熄灭D、只断开 S1 瞬间， L2 和 L1 灯过一会儿才熄灭解析：只闭合 S1 时，由于线圈自感作用，流过L1 灯的电流将逐渐增大， L1 灯逐渐亮起来，而 L2 灯是马上变亮；再合上S2 稳定后，由于 R 特别小， L2 灯L几乎被短路，故2 灯是暗的、断开S1 时，由于 S2 闭合，电感线圈L与L2 构成回路，由于自LL 中的值逐渐减小，由 I ? I感的作用，电流将由稳定时，因此L灯将闪亮一下再熄灭；LL22而灯 L1 与电阻 R串联后被 S2 短路，故灯 L1 马上熄灭、答案： ABCMN、 PQ上放着两根导体棒ab、cd，两棒中间用8、如图甲所示，水平面上的平行导轨绝缘丝线系住、 开始，匀强磁场垂直于纸面向里， 磁感应强度I 和 FT 分别表示流过导体棒中的电流和丝线的拉力、那么在B 随时间 t 0 时刻 ()t的变化如图乙所示、A、 I ＝0， FT＝ 0B、I ＝ 0，FT≠ 0C、 I ≠0， FT＝ 0D、I ≠ 0，FT≠ 0解析： 0 时刻，磁场变化，磁通量变化，故为零，丝线的拉力为零、 C 项正确、答案： C≠0；由于 ＝0，故、 所受安培力均9. 如下图，垂直纸面的正方形匀强磁场区域内， 有一位于纸面的、电阻均匀的正方形导体框 abcd，现将导体框分别朝两个方向以 v0、3v0速度匀速拉出磁场，那么导体框从两个方向移出磁场的两次过程中 ()解析：由楞次定律可知导体框中产生的感应电流方向相同， A 正确；由电磁感应定律可Blv2B2l 3v得 Q＝4Rvl ＝4R ，因此导体框中产生的焦耳热不同，故 B 错误；两种情况下电源的电Φ动势不相同，导体框 ad 边两端电势差不同， C 错误；由 q＝ 4R 知与速度无关， D 正确、答案： AD10、某学习小组设计了一种发电装置如图甲所示， 图乙为其俯视图、 将 8 块外形相同的磁铁交错放置组合成一个高 h＝0.5m、半径 r ＝ 0.2m 的圆柱体，其可绕固定轴 OO′逆时针 ( 俯视 ) 转动，角速度 ω ＝ 100rad/s. 设圆柱外侧附近每个磁场区域的磁感应强度大小均为 B＝0.2T 、方向都垂直于圆柱体侧表面、紧靠圆柱外侧固定一根与其等高、电阻 R1＝ 0.5 Ω的细金属杆 ab，杆与轴 OO′平行、 图丙中阻值 R＝ 1.5 Ω 的电阻与理想电流表 A 串联后接在杆 a、b 两端、以下说法正确的选项是()A、电流表 A 的示数约为 1.41AB、杆 ab 产生的感应电动势的有效值 E＝ 2VC、电阻 R消耗的电功率为 2WD、在圆柱体转过一周的时间内，流过电流表 A 的总电荷量为零解析：圆柱体转过一周为感应电动势的4 个周期，T 12ππ0T＝ 4 ＝ 4 ω ＝ 200s.金属杆上感应电动势的大小E′＝ Blv ＝ Bhrω＝ 2.0V ；πE感应电动势的方向周期性变化，周期为 200s，因此有效值 E＝ 2.0V ，那么 I ＝1＋＝1.0A ，电阻 R的电功率为 P＝ I 2R＝ 1.5W、电流在电流表中周期性变化，RR每个周期流过电流表A 的总电荷量为零、答案： BD【二】 非选择题 ( 此题共 2 小题，共 30 分，解答时应写出必要的文字说明、方程式和演算步骤，有数值计算的要注明单位)11.(15 分) 如下图，不计电阻的U形导轨水平放置，导轨宽l ＝ 0.5m ，左端连接阻值为0.4 Ω 的电阻 R. 在导轨上垂直于导轨放一电阻为0.1 Ω 的导体棒，并用水平轻绳通过定滑轮吊着质量＝ 2.4g的重物，图中LMNm＝ 0.8m、开始时重物与水平地面接触并处于静止、整个装置处于0＝ 0.5TB竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度，同时以t＝B0.1T/s 的速度在增大、不计摩擦阻力，求至少通过多长时间才能将重物吊起？ (g 取 10m/s2)解析：以 MN为研究对象，有BIl ＝ FT；以重物为研究对象，有FT＋ FN＝ mg. 由于 B 在增大，安培力 BIl 增大，绳的拉力 FT 增大，地面的支持力 FN 减小，当 FN＝ 0 时，重物将被吊起、12.(15 分 ) 如下图，电阻不计的平行金属导轨 MN和 OP放置在水平面内、 MO间接有阻值为 R＝3Ω 的电阻、 导轨相距 d＝ 1m，其间有竖直向下的匀强磁场，磁感应强度 B＝0.5T 、质量为 m＝ 0.1kg ，电阻为 r ＝ 1Ω 的导体棒 CD垂直于导轨放置，并接触良好、用平行于 MN的恒力 F＝ 1N 向右拉动 CD，CD受的摩擦阻力 Ff 恒为 0.5 N、求：(1) CD运动的最大速度是多少？(2) 当 CD达到最大速度后，电阻 R消耗的电功率是多少？(3) 当 CD的速度为最大速度的一半时， CD的加速度是多少？解析： (1) 设 CD棒的运动速度大小为v，那么导体棒产生的感应电动势为：E＝ BdvE据闭合电路欧姆定律有：I ＝ R＋ r那么安培力为：0＝BdIF据题意分析，当v 最大时，有： F－ F0－ Ff ＝ 0联立以上几式得：。