江浙鸭12020版高考物理总复习第十一章电磁感应考点强化练28法拉第电磁感应定律自感

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.如图所示闭合矩形线框abcd位于磁感应强度为B的匀强磁场中线框平面与磁场垂直让线框以沿与ab边垂直的速度v在磁场中匀速运动则关于线框中感应电流和感应电动势判断正确的是　　A.cd中有向上的电流且c点电势高于d点电势B.cd中有向上的电流且d点电势高于c点电势C.cd中没有感应电流且d点电势不等于c点电势D.cd中没有感应电流且d点电势等于c点电势

4.如图甲100匝的线圈为了表示线圈的绕向图中只画了2匝两端A、B与一个理想电压表相连线圈内有垂直纸面向里的磁场穿过线圈的磁通量随时间的变化规律如图乙所示下列说法中正确的是　　A.电压表的示数为50VA点电势高于B点电势B.电压表的示数为

0.5VA点电势高于B点电势C.电压表的示数为50VB点电势高于A点电势D.电压表的示数为

0.5VB点电势高于A点电势

5.多选在如图甲所示的电路中电阻R1=R2=2R圆形金属线圈半径为r1线圈导线的电阻为R半径为r2r2r1的圆形区域内存在垂直于线圈平面向里的匀强磁场磁感应强度B随时间t变化的关系图线如图乙所示图线与横、纵轴的交点坐标分别为t0和B0其余导线的电阻不计闭合S至t1时刻电路中的电流已稳定下列说法正确的是　　A.线圈中产生的感应电动势的大小为B.电容器下极板带正电C.电路中产生的感应电流为D.线圈两端的电压为

6.矩形导线框abcd固定在匀强磁场中如图甲所示磁感线的方向与导线框所在平面垂直规定磁场的正方向垂直纸面向里磁感应强度B随时间t变化的规律如图乙所示则　　A.从0到t1时间内导线框中电流越来越小B.从t1到t2时间内导线框中电流越来越大C.从0到t1时间内导线框中电流的方向为adcbaD.从t2到t3时间内导线框中电流的方向为adcba

7.如图所示将两端刮掉绝缘漆的导线绕在一把锉刀上一端接上电池电池另一极与锉刀接触手执导线的另一端在锉刀上来回划动由于锉刀表面凹凸不平就会产生电火花下列说法正确的是　　A.电火花是由于摩擦生热引起的B.如导线端只向一个方向划动也能产生电火花C.要产生电火花锉刀必须由铁磁性材料做成D.事实上导线另一端只要保持与锉刀良好接触而不滑动也会产生电火花

8.如图所示一个有矩形边界的匀强磁场区域磁场方向垂直纸面向里一个三角形闭合导线框由位置1左沿纸面匀速运动到位置2右取线框刚到达磁场边界的时刻为计时起点t=0规定逆时针方向为电流的正方向则下图中能正确反映线框中电流与时间关系的是　　

9.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

10.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.

11.如图所示用同种材料制成的直角三角形线框ABC处在足够大的水平向右的匀强磁场中线框平面与磁感线平行直角边AB的长是直角边BC长的AB边与磁感线垂直先让线框绕AB边在匀强磁场中以角速度ω匀速转动A、B两端的电压有效值为U1;再让线框绕BC边在匀强磁场中仍以角速度ω匀速转动结果A、B两端的电压为U2则为　　A.B.C.D.

12.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=

13.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

14.图中L是绕在铁心上的线圈它与电阻R、R

0、开关和电池E可构成闭合回路线圈上的箭头表示线圈中电流的正方向当电流的流向与箭头所示的方向相同时电流为正开关S1和S2都处于断开状态设在t=0时刻接通开关S1经过一段时间在t=t1时刻再接通开关S2则能较正确表示L中的电流I随时间t的变化的图线是　　

15.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.C　根据感应电流产生的条件即当穿过闭合导体回路的磁通量发生变化时闭合回路中就会有感应电流产生本题中线框运动的过程磁通量不变故回路中没有感应电流;根据右手定则整个导体向右切割磁场导体的ad端电势高于bc端的电势故C正确

4.A　根据图象知=

0.5Wb/s线圈中的感应电动势E=N=50V电压表的读数为50V根据楞次定律可判得线圈中的感应电流方向为逆时针方向所以B点电势低于A点电势故A正确

5.BCD　根据法拉第电磁感应定律则有:E=S=选项A错误;根据楞次定律可知线圈产生的顺时针方向电流则电容器下极板带正电B正确;电流I=选项C正确;UR1=I·4R=故D正确

6.D　由图可知0~1s内由E=S可知线圈中磁通量的变化率不变故0~1s内电流的大小不变选项A错误;同理可知1~2s内电路中的电流大小不变选项B错误;由楞次定律可知从0到t1时间内穿过线圈的磁通量向里增加可知导线框中电流的方向为abcda选项C错误;同理可判断从t2到t3时间内穿过线圈的磁通量向外增加导线框中电流的方向为adcba选项D正确

7.B　由图可知产生电火花的回路由导线、锉刀与电池组成手执导线的另一端在锉刀上来回划动时产生的电火花是由于电路时通时断在回路中产生自感电动势产生的与导线运动的方向无关如导线端只向一个方向划动也能产生电火花故A错误B正确;根据原理可知只要锉刀是导体则实验均能完成故C错误;如果导线另一端保持与锉刀良好接触而不滑动就不会产生自感电动势从而不会产生电火花选项D错误

8.A　线框进入磁场的过程磁通量向里增加根据楞次定律得知感应电流的磁场向外由安培定则可知感应电流方向为逆时针电流i应为正方向故B、C错误;线框进入磁场的过程线框有效的切割长度先均匀增大后均匀减小由E=BLv可知感应电动势先均匀增大后均匀减小;线框完全进入磁场的过程磁通量不变没有感应电流产生线框穿出磁场的过程磁通量向里减小根据楞次定律得知感应电流的磁场向里由安培定则可知感应电流方向为顺时针电流i应为负方向;线框有效的切割长度先均匀增大后均匀减小由E=BLv可知感应电动势先均匀增大后均匀减小故A正确D错误

9.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

10.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

11.D　设BC边长为d则AB边长为d让线框绕AB边在匀强磁场中以角速度ω匀速转动则线框中感应电动势的最大值Em=B×d2ω=Bd2ω电动势的有效值E=Bd2ωA、B两端的电压有效值U1=E=Bd2ω让线框绕BC边在匀强磁场中仍以角速度ω匀速转动A、B两端的电压U2=Bd2ω=Bd2ω因此有选项D正确

12.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

13.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

14.A　在t=0时刻接通开关S1通过线圈的电流从无到有增大线圈中产生自感电动势阻碍电流增大使得线圈中电流只能逐渐增大而方向不变仍为正方向当电流稳定后线圈中不产生自感电动势电流一定在t=t1时刻再接通开关S2线圈和R被短路线圈中电流将要减小由于自感电动势的阻碍使得线圈中电流只能逐渐减小到零根据楞次定律电流方向与原来方向相同仍为正方向故选A

15.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=。