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2019-2020年高考物理一轮复习第十章电磁感应考点强化练28法拉第电磁感应定律自感
1.多选如图甲所示线圈的匝数n=100匝横截面积S=50cm2线圈总电阻r=10Ω沿轴向有匀强磁场设图示磁场方向为正磁场的磁感应强度随时间做如图乙所示变化则在开始的
0.1s内 A.磁通量的变化量为
0.25WbB.磁通量的变化率为
2.5×10-2Wb/sC.a、b间电压为0D.在a、b间接一个理想电流表时电流表的示数为
0.25A
2.如图所示边长为a的导线框abcd处于磁感应强度为B0的匀强磁场中bc边与磁场右边界重合现发生以下两个过程:一是仅让线框以垂直于边界的速度v匀速向右运动;二是仅使磁感应强度随时间均匀变化若导线框在上述两个过程中产生的感应电流大小相等则磁感应强度随时间的变化率为 A.B.C.D.
3.如图所示一个菱形的导体线框沿着自己的对角线匀速运动穿过具有一定宽度的匀强磁场区域已知对角线AC的长度为磁场宽度的两倍且与磁场边界垂直下面对于线框中感应电流随时间变化的图象电流以ABCD顺序流向为正方向从C点进入磁场开始计时正确的是
4.xx台州联考多选涡流检测是工业上无损检测的方法之一如图所示线圈中通以一定频率的正弦式交变电流靠近待测工件时工件内会产生涡流同时线圈中的电流受涡流影响也会发生变化下列说法正确的是 A.涡流的磁场总是要阻碍穿过工件磁通量的变化B.涡流的频率等于通入线圈的交变电流频率C.通电线圈和待测工件间存在周期性变化的作用力D.待测工件可以是塑料或橡胶制品
5.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∶1C.a、b线圈中感应电流之比为3∶4D.a、b线圈中电功率之比为3∶
16.如图所示金属棒ab置于水平放置的金属导体框架cdef上棒ab与框架接触良好从某一时刻开始给这个空间施加一个斜向上的匀强磁场并且磁场均匀增加ab棒仍静止在磁场均匀增加的过程中关于ab棒受到的摩擦力下列说法正确的是 A.摩擦力大小不变方向向右B.摩擦力变大方向向右C.摩擦力变大方向向左D.摩擦力变小方向向左
7.现将电池组、滑动变阻器、带铁芯的线圈A、线圈B、电流计及开关按如图所示连接下列说法正确的是 A.开关闭合后线圈A插入或拔出都会引起电流计指针偏转B.线圈A插入线圈B中后开关闭合和断开的瞬间电流计指针均不会偏转C.开关闭合后滑动变阻器的滑片P匀速滑动会使电流计指针静止在中央零刻度D.开关闭合后只有滑动变阻器的滑片P加速滑动电流计指针才能偏转
8.如图所示均匀磁场中有一由半圆弧及其直径构成的导线框半圆直径与磁场边缘重合;磁场方向垂直于半圆面纸面向里磁感应强度大小为B0使该线框从静止开始绕过圆心O、垂直于半圆面的轴以角速度ω匀速转动半周在线框中产生感应电流现使线框保持图中所示位置磁感应强度大小随时间线性变化为了产生与线框转动半周过程中同样大小的电流磁感应强度随时间的变化率的大小下列选项正确的是 A.B.C.D.
9.多选如图所示水平放置的U形框架上接一个阻值为R0的电阻放在垂直纸面向里的、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在水平向右的恒定拉力F作用下由静止开始运动距离d后速度达到v半圆形硬导体AC的电阻为r其余电阻不计下列说法正确的是 A.此时AC两端电压为UAC=2BLvB.此时AC两端电压为UAC=C.此过程中电路产生的电热为Q=Fd-mv2D.此过程中通过电阻R0的电荷量为q=
10.如图所示半径R=
0.2m的圆形金属导轨固定在水平面上一根长也为R的金属棒一端与导轨接触良好另一端固定在圆心处的导电转轴上在金属导轨区域内存在垂直于导轨平面向下的匀强磁场磁感应强度B=2T一对长L=
0.2m的金属板A、B水平放置两板间距d=
0.1m从导轨引出导线与上板连接通过电刷从转轴引出导线与下板连接有一质量m=
1.0×10-5kg电荷量q=-
5.0×10-6C的微粒以v0=2m/s的速度从两板正中水平射入求:1金属棒转动角速度ω多大时微粒能做匀速直线运动2金属棒转动角速度ω至少多大时微粒会碰到上极板A
11.如图所示两个完全相同的线圈从同一高度自由下落途中在不同高度处通过两个宽度为d、磁感应强度为B的匀强磁场区域后落到水平地面上设两线圈着地时动能分别为Eka和Ekb通过磁场区域的过程中流过线圈导线横截面的总电荷量分别为qa和qb则下列判断正确的有 A.Eka=Ekb、qaqbB.EkaEkb、qaqbC.EkaEkb、qa=qbD.EkaEkb、qa=qb
12.多选如图所示不计电阻的光滑U形金属框水平放置光滑、竖直玻璃挡板H、P固定在框上H、P的间距很小质量为
0.2kg的细金属杆CD恰好无挤压地放在两挡板之间与金属框接触良好并围成边长为1m的正方形其有效电阻为
0.1Ω此时在整个空间加方向与水平面成30°角且与金属杆垂直的匀强磁场磁感应强度随时间变化规律是B=
0.4-
0.2tT图示磁场方向为正方向框、挡板和杆不计形变则 A.t=1s时金属杆中感应电流方向从C至DB.t=3s时金属杆中感应电流方向从D至CC.t=1s时金属杆对挡板P的压力大小为
0.1ND.t=3s时金属杆对挡板H的压力大小为
1.2N
13.如图所示光滑导轨固定在水平面上间距为l其左端接一电阻为R、额定电压为U的灯泡其阻值可视作恒定在虚线MN的右侧存在竖直向下的、大小为B的匀强磁场现在MN左侧的适当位置垂直导轨放置一根电阻为r的导体棒棒在恒定的外力F的作用下向右做加速运动在进入磁场时恰使灯泡正常发光随后灯泡逐渐变暗最终稳定在一个不到正常发光的亮度则:1导体棒进入磁场的速度多大2灯泡亮度稳定时的导体棒速度是多少考点强化练28 法拉第电磁感应定律 自感
1.BD 通过线圈的磁通量与线圈的匝数无关若设Φ2=B2S为正则线圈中磁通量的变化量为ΔΦ=B2S--B1S代入数据即ΔΦ=
0.1+
0.4×50×10-4Wb=
2.5×10-3WbA错;磁通量的变化率Wb/s=
2.5×10-2Wb/sB正确;根据法拉第电磁感应定律可知当a、b间断开时其间电压等于线圈产生的感应电动势感应电动势大小为E=n=
2.5V且恒定C错;在a、b间接一个理想电流表时相当于a、b间接通而形成回路回路总电阻即为线圈的总电阻故感应电流大小I=A=
0.25AD正确
2.B 线框以垂直于边界的速度v匀速向右运动时根据法拉第电磁感应定律有E=B0av感应电流为I=磁感应强度随时间均匀变化E=a2E=IR联立得a2=B0av得
3.B 利用“增反减同”线框从进入磁场到穿过线框的磁通量最大的过程中电流沿逆时针方向且先增大后减小;从穿过线框的磁通量最大的位置到离开磁场的过程中电流沿顺时针方向且先增大后减小设∠C为θ刚进入磁场时的切割有效长度为2tan·vt所以电流与t成正比只有B项正确
4.ABC 根据楞次定律知感应电流的磁场总是要阻碍引起感应电流的磁通量的变化故涡流的磁场总是要阻碍穿过工件磁通量的变化选项A正确;感应电流的频率与原电流的频率是相同的涡流的频率等于通入线圈的交变电流频率选项B正确;因为线圈交变电流是周期性变化的故在工件中引起的交变电流也是周期性变化的可知通电线圈和待测工件间存在周期性变化的作用力选项C正确;电磁感应只能发生在金属物体上故待测工件只能是金属制品选项D错误
5.B 由楞次定律可判断两线圈中产生的感应电流均沿逆时针方向选项A错误;由E=nSS=l2R=ρI=P=可知Ea∶Eb=9∶1Ia∶Ib=3∶1Pa∶Pb=27∶1选项B正确选项C、D错误
6.B 由法拉第电磁感应定律和安培定则知ab中产生的电流的大小恒定方向由b到a由左手定则ab受到的安培力方向向左下方F=BIL由于B均匀变大F变大F的水平分量Fx变大静摩擦力Ff=Fx变大方向向右B正确
7.A 开关闭合后线圈A插入或拔出都会引起穿过线圈B的磁通量变化从而引起电流计指针偏转A正确;线圈A插入线圈B中后开关闭合和断开的瞬间线圈B的磁通量会发生变化电流计指针会偏转B错误;开关闭合后滑动变阻器的滑片P无论匀速滑动还是加速滑动都会导致线圈A的电流发生变化继而引起通过线圈B的磁通量变化电流计指针都会发生偏转C、D错误
8.C 线框转动产生电流I1=;线框中磁场变化产生的感应电流I2=要使二者相等需故C项正确
9.BD AC的感应电动势为E=2BLv两端电压为UAC=A错B对;由功能关系得Fd=mv2+Q+Q摩C错;此过程中平均感应电流为I=通过电阻R0的电荷量为q=IΔt=D对
10.答案150rad/s 2100rad/s解析1根据法拉第电磁感应定律可得:U=BωR2根据平衡条件可得mg=qE因为E=所以mg=qBωR2解出ω==50rad/s2微粒恰好碰到上面金属板边缘时微粒向上的加速度大小为a2a==10m/s2Bω1R2-mg=ma解得ω1==100rad/s
11.C 令线圈电阻为R切割磁感线的边长为L所以两线圈在进、出磁场时产生的安培力为F=因两线圈在进、出磁场时对应速度满足vavb完全进入时又只受重力作用所以在下落过程中线圈a所受安培力做的功小于线圈b所受安培力做的功而整个过程中重力做功相等由动能定理WG-W安=ΔEk知EkaEkb;而线圈在通过磁场区域的过程中流过线圈导线横截面的总电荷量为q=Δt=Δt=即qa=qbC对
12.AC 由楞次定律的“增反减同”的原理可判断出t=1s时金属杆中的电流方向时从C到DA选项正确;t=3s时磁场反向增强金属杆中的电流方向仍是从C到DB选项错误;由法拉第电磁感应定律E==
0.1V感应电流为I==1A当t=1s时B1=
0.2T安培力F1=ILB1方向斜向右上方则金属杆受到P的弹力FN1=ILB1sin30°=
0.1N故C选项正确;当t=3s时B2=-
0.2T安培力F2=ILB2方向斜向右下方则金属杆受到H的弹力FN2=ILB2sin30°=
0.1N故D选项错误
13.答案1 2解析1令金属棒进入磁场时的速度为v由于灯泡正常发光有E=BLvU=E解得v=2令金属棒最终稳定速度为v由于稳定时导体棒将匀速有E=BLv I=F=BIL=解得v=。