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2019-2020年高考物理大一轮复习第九章第2讲法拉第电磁感应定律自感和涡流练习选择题每题6分共30分
1.xx江苏苏北四市二次调研多选关于涡流下列说法中正确是 A.真空冶炼炉是利用涡流来熔化金属的装置B.家用电磁炉锅体中的涡流是由恒定磁场产生的C.阻尼摆摆动时产生的涡流总是阻碍其运动D.变压器的铁芯用相互绝缘的硅钢片叠成能减小涡流
2.xx山西忻州四校第一次联考如图所示的匀强磁场中有一根弯成45°的金属线POQ其所在平面与磁场垂直长直导线MN与金属线紧密接触起始时OA=l0且MN⊥OQ所有导线单位长度电阻均为rMN运动的速度为v使MN匀速运动的外力为F则外力F随时间变化的规律图正确的是
3.xx广东深圳南山质检多选如图A、B是相同的白炽灯L是自感系数很大、电阻可忽略的自感线圈下面说法正确的是 A.闭合开关S时A、B灯同时亮且正常发光B.闭合开关S时B灯比A灯先亮最后一样亮C.闭合开关S时A灯比B灯先亮最后一样亮D.断开开关S时A灯与B灯同时慢慢熄灭
4.xx江苏苏南五校联考如图所示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
0.02m
2、电阻为
0.1Ω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则从上向下看 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
4.0×1VB.金属环中感应电流方向是顺时针方向感应电动势大小为
4.0×1VC.金属环中感应电流方向是逆时针方向感应电动势大小为
2.0×1VD.金属环中感应电流方向是顺时针方向感应电动势大小为
2.0×1V
5.xx河北石家庄质检法拉第发明了世界上第一台发电机——法拉第圆盘发电机如图所示紫铜做的圆盘水平放置在竖直向下的匀强磁场中圆盘圆心处固定一个摇柄边缘和圆心处各与一个黄铜电刷紧贴用导线将电刷与电流表连接起来形成回路转动摇柄使圆盘逆时针匀速转动电流表的指针发生偏转下列说法正确的是 A.回路中电流大小变化方向不变B.回路中电流大小不变方向变化C.回路中电流的大小和方向都周期性变化D.回路中电流方向不变从b导线流进电流表B组 xx年模拟·提升题组时间:45分钟 分值:50分
一、选择题共6分
1.xx浙江温州十校联考多选如图甲所示正六边形导线框abcdef放在匀强磁场中静止不动磁场方向与线框平面垂直磁感应强度B随时间t的变化关系如图乙所示t=0时刻磁感应强度B的方向垂直纸面向里设产生的感应电流顺时针方向为正、竖直边cd所受安培力的方向水平向左为正则下面关于感应电流I和cd边所受安培力F随时间t变化的图象中正确的是
二、非选择题共44分
2.xx福建泉州一中质检14分如图所示两根平行金属导轨固定在同一水平面内间距为l导轨左端连接一个电阻一根质量为m、电阻为r的金属杆ab垂直放置在导轨上在杆的右方距杆为d处有一个匀强磁场磁场方向垂直于导轨平面向下磁感应强度为B对杆施加一个大小为F、方向平行于导轨的恒力使杆从静止开始运动已知杆到达磁场区域时速度为v之后进入磁场恰好做匀速运动不计导轨的电阻假定导轨与杆之间存在恒定的阻力求:1导轨对杆ab的阻力大小f;2杆ab中通过的电流及其方向;3导轨左端所接电阻的阻值R
3.xx浙江温州八校联考14分如图所示相距为L的两条足够长光滑平行金属导轨固定在水平面上导轨由两种材料组成PG右侧部分单位长度电阻为r0且PQ=QH=GH=LPG左侧导轨与导体棒电阻均不计整个导轨处于匀强磁场中磁场方向垂直于导轨平面向下磁感应强度为B质量为m的导体棒AC在恒力F作用下从静止开始运动在到达PG之前导体棒AC已经匀速1求当导体棒匀速运动时回路中的电流;2若导体棒运动到PQ中点时速度大小为v1试计算此时导体棒的加速度;3若导体棒初始位置与PG相距为d运动到QH位置时速度大小为v2试计算整个过程回路中产生的焦耳热
4.xx天津十二区县重点学校联考16分如图甲所示两根足够长、电阻不计的光滑平行金属导轨相距为L1=2m导轨平面与水平面成θ=30°角上端连接阻值R=
1.5Ω的电阻;质量为m=
0.4kg、阻值r=
0.5Ω的匀质金属棒ab放在两导轨上距离导轨最上端为L2=4m棒与导轨垂直并保持良好接触整个装置处于一匀强磁场中该匀强磁场方向与导轨平面垂直磁感应强度大小随时间变化的情况如图乙所示g=10m/s21保持ab棒静止在0~4s内通过金属棒ab的电流大小和方向;2为了保持ab棒静止需要在棒的中点施加一垂直于棒且平行于导轨平面的外力F求2s时外力F的大小和方向;35s后撤去外力金属棒由静止开始向下滑动滑行
1.1m恰好匀速运动求在此过程中电阻R上产生的焦耳热第2讲 法拉第电磁感应定律 自感和涡流A组 xx年模拟·基础题组选择题
1.ACD 用来冶炼金属的真空冶炼炉炉外有线圈线圈中通入高频交变电流炉内的金属中产生涡流涡流产生的热量使金属熔化所以A正确;家用电磁炉锅体中的涡流是由交变电流产生的变化的磁场而引起的不是由恒定的磁场引起的故B错误;阻尼摆的铝片以一定速度掠过磁场时切割磁感线产生涡流涡流在磁场中受合力方向与摆动方向相反从而阻碍其运动故C正确;用绝缘的硅钢片做铁芯是为了减小涡流减小能量损失所以D正确
2.C 经过时间tMN距O点的距离为l0+vtMN的有效切割长度也为l0+vt此时MN产生的感应电动势:E=Bl0+vtv;整个回路的电阻R=2+l0+vtr;回路的电流I==;MN受到的拉力等于安培力:F=BIL=Bl0+vt=l0+vt故选项C正确
3.CD 闭合开关S时通过L的电流突然增大L产生自感电动势阻碍电流的增大故B灯逐渐亮起来而A灯立即亮起来最后两灯一样亮A、B错误C正确;断开开关L中的电流突然减小L产生自感电动势阻碍原电流的减小自感线圈L和A、B灯组成一个闭合回路所以A、B灯同时慢慢熄灭D正确
4.C 铁芯内的磁通量的变化情况处处相同金属环的有效面积即铁芯的横截面积根据电磁感应定律有E=n=1×
0.2×
0.01V=2×1V又根据楞次定律知金属环中电流方向为逆时针方向C正确
5.D 圆盘在磁场中切割磁感线产生恒定的感应电动势E=BωR2由右手定则判断得a端为负极、b端为正极所以只有D项正确B组 xx年模拟·提升题组
一、选择题
1.AC 由楞次定律和法拉第电磁感应定律可得0~2s内感应电流沿顺时针方向电流大小恒定cd边受到的安培力方向向右由F=BIl知电流恒定磁感应强度均匀减小则安培力均匀减小;2~3s内感应电流沿顺时针方向安培力向左随磁感应强度均匀增大;3~4s内感应电流沿逆时针方向cd边受到的安培力向右随磁感应强度均匀减小;4~6s内感应电流沿逆时针方向cd边受到的安培力向左随磁感应强度均匀增大A和C正确
二、非选择题
2.答案 1F- 2 方向为a→b 3-r解析 1杆进入磁场前做匀加速运动有F-f=mav2=2ad解得导轨对杆的阻力f=F-2杆进入磁场后做匀速运动有F=f+FB杆ab所受的安培力FB=IBl解得杆ab中通过的电流I=杆中的电流方向自a流向b3杆产生的感应电动势E=Blv杆中的感应电流I=解得导轨左端所接电阻阻值R=-r
3.答案 1 2-方向水平向左3FL+d-m解析 1导体棒匀速则:F=F安根据安培力公式F安=ILB解得:I=2导体棒进入PQ右侧后回路中电阻减小电流增大导体棒做减速运动设导体棒的加速度为a则:F安-F=maF安=ILB根据闭合电路欧姆定律有:I=根据法拉第电磁感应定律有:E=BLv1解得:a=-方向水平向左3对导体棒整个运动过程应用功能关系有:FL+d=m+Q解得:Q=FL+d-m
4.答案 11A 方向:b→a 21N 方向平行于导轨平面向上
31.5J解析 1在0~4s内由法拉第电磁感应定律得:E==2V由闭合电路欧姆定律得:I==1A根据楞次定律和安培定则可知ab棒中的电流方向由b→a2当t=2s时ab棒受到沿斜面向上的安培力F安=BIL1=1N对ab棒受力分析由平衡条件得:F=mgsinθ-F安=1N方向平行于导轨平面向上3ab棒沿导轨匀速下滑切割磁感线产生感应电动势有:E=BL1v产生的感应电流I=棒下滑至速度稳定时棒两端电压也恒定此时ab棒受力平衡有:mgsin30°=BIL1得v==1m/s由动能定理得mg·x·sinθ-W安=mv2Q总=W安=mgxsinθ-mv2=2JQR=Q总=
1.5J。