考點(diǎn)規(guī)范練測(cè)試題 法拉第電磁感應(yīng)定律　自感　渦流

《考點(diǎn)規(guī)范練測(cè)試題 法拉第電磁感應(yīng)定律　自感　渦流》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《考點(diǎn)規(guī)范練測(cè)試題 法拉第電磁感應(yīng)定律　自感　渦流（10頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、考點(diǎn)規(guī)范練32法拉第電磁感應(yīng)定律自感渦流一、單項(xiàng)選擇題1、如圖所示，三個(gè)相同的金屬圓環(huán)內(nèi)存在著不同的有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)，虛線表示環(huán)的某條直徑，已知所有磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間的變化關(guān)系都滿足B=kt，磁場(chǎng)方向如圖所示.測(cè)得A環(huán)內(nèi)感應(yīng)電流為I，則B環(huán)和C環(huán)內(nèi)感應(yīng)電流分別為()A、IB=I，IC=0B、IB=I，IC=2IC、IB=2I，IC=2ID、IB=2I，IC=0答案D解析C環(huán)中穿過(guò)圓環(huán)的磁感線完全抵消，磁通量為零，保持不變，所以沒(méi)有感應(yīng)電流產(chǎn)生，則IC=0.根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律得E=nt=nBtS=kS，S是有效面積，可得ES，所以A、B中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)之比EAEB=12，根據(jù)歐姆定律得，IB=2

2、IA=2I.選項(xiàng)D正確.2、如圖所示，a、b兩個(gè)閉合正方形線圈用同樣的導(dǎo)線制成，匝數(shù)均為10匝，邊長(zhǎng)la=3lb，圖示區(qū)域內(nèi)有垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，且磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間均勻增大，不考慮線圈之間的相互影響，則()A、兩線圈內(nèi)產(chǎn)生順時(shí)針?lè)较虻母袘?yīng)電流B、a、b線圈中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)之比為91C、a、b線圈中感應(yīng)電流之比為34D、a、b線圈中電功率之比為31答案B解析由楞次定律可判斷，兩線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電流均沿逆時(shí)針?lè)较?，選項(xiàng)A錯(cuò)誤;由E=nBtS，S=l2，R=lS，I=ER，P=E2R，可知EaEb=91，IaIb=31，PaPb=271，選項(xiàng)B正確，選項(xiàng)C、D錯(cuò)誤.3、如圖甲所示，一個(gè)圓形線圈的匝數(shù)

3、n=100，線圈面積S=200 cm2，線圈的電阻r=1 ，線圈外接一個(gè)阻值R=4 的電阻.把線圈放入一方向垂直線圈平面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間變化規(guī)律如圖乙所示.下列說(shuō)法正確的是()A、線圈中的感應(yīng)電流方向?yàn)轫槙r(shí)針?lè)较駼、電阻R兩端的電壓隨時(shí)間均勻增大C、線圈電阻r消耗的功率為410-4 WD、前4 s內(nèi)通過(guò)R的電荷量為410-4 C答案C解析由楞次定律可知，線圈中的感應(yīng)電流方向?yàn)槟鏁r(shí)針?lè)较颍x項(xiàng)A錯(cuò)誤;根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律，產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)恒定為E=nSBt=0、1V，電阻R兩端的電壓不隨時(shí)間變化，選項(xiàng)B錯(cuò)誤;回路中電流I=ER+r=0、02A，線圈電阻r消耗的功率為P=I2r

4、=410-4W，選項(xiàng)C正確;前4s內(nèi)通過(guò)R的電荷量為q=It=0、08C，選項(xiàng)D錯(cuò)誤.4、如圖所示，A、B是兩個(gè)完全相同的燈泡，D是理想二極管，L是帶鐵芯的線圈，其電阻忽略不計(jì).下列說(shuō)法正確的是()A、S閉合瞬間，A先亮B、S閉合瞬間，A、B同時(shí)亮C、S斷開(kāi)瞬間，B逐漸熄滅D、S斷開(kāi)瞬間，A閃亮一下，然后逐漸熄滅答案D解析D是理想二極管，具有單向?qū)?、反向截止作用，S閉合瞬間，A不亮，故A、B錯(cuò)誤;S斷開(kāi)瞬間，B立即熄滅，A閃亮一下，然后逐漸熄滅，故C錯(cuò)誤，D正確.5、如圖所示，半徑為r的金屬圓盤在垂直于盤面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)B中，繞O軸以角速度沿逆時(shí)針?lè)较騽蛩俎D(zhuǎn)動(dòng)，則通過(guò)電阻R的電流的大小和方向是(

5、金屬圓盤的電阻不計(jì))()A、由c到d，I=Br2RB、由d到c，I=Br2RC、由c到d，I=Br22RD、由d到c，I=Br22R答案D解析由右手定則判定通過(guò)電阻R的電流的方向是由d到c，金屬圓盤產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E=12Br2，所以通過(guò)電阻R的電流大小是I=Br22R.選項(xiàng)D正確.6、如圖所示的電路中，L是一個(gè)自感系數(shù)很大、直流電阻不計(jì)的線圈，D1、D2和D3是3個(gè)完全相同的燈泡，E是內(nèi)阻不計(jì)的電源.在t=0時(shí)刻，閉合開(kāi)關(guān)S，電路穩(wěn)定后在t1時(shí)刻斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S.規(guī)定以電路穩(wěn)定時(shí)流過(guò)D1、D2的電流方向?yàn)檎较?，分別用I1、I2表示流過(guò)D1和D2的電流，則下圖中能定性描述電流I隨時(shí)間t變化關(guān)系的是

6、()答案C解析L的直流電阻不計(jì)，電路穩(wěn)定后通過(guò)D1的電流是通過(guò)D2、D3電流的2倍.閉合開(kāi)關(guān)瞬間，D2立即變亮，由于L的阻礙作用，D1逐漸變亮，即I1逐漸變大.在t1時(shí)刻斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S，L產(chǎn)生自感電動(dòng)勢(shì)，與D1、D2和D3形成回路，所以通過(guò)D2、D3的電流反向，且是從I1逐漸減小的，I1方向不變，故選C.二、多項(xiàng)選擇題7、電磁爐通過(guò)電子線路產(chǎn)生交變磁場(chǎng)，把鐵鍋放在爐面上時(shí)，在鐵鍋底部產(chǎn)生交變的電流.它具有升溫快、效率高、體積小、安全性好等優(yōu)點(diǎn).下列關(guān)于電磁爐的說(shuō)法正確的是()A、電磁爐面板可采用陶瓷材料，發(fā)熱部分為鐵鍋底部B、電磁爐面板可采用金屬材料，通過(guò)面板發(fā)熱加熱鍋內(nèi)食品C、電磁爐可以用陶瓷器

7、皿作為鍋具對(duì)食品加熱D、可以通過(guò)改變電子線路的頻率來(lái)改變電磁爐的功率答案AD解析電磁爐是利用電磁感應(yīng)原理制成的電氣烹飪器具.由高頻感應(yīng)加熱線圈(即勵(lì)磁線圈)、高頻電力轉(zhuǎn)換裝置、控制器及鐵磁材料鍋底炊具等部分組成.使用時(shí)，加熱線圈中通入交變電流，線圈周圍便產(chǎn)生一交變磁場(chǎng)，交變磁場(chǎng)的磁感線大部分通過(guò)金屬鍋體，在鍋底中產(chǎn)生大量渦流，從而產(chǎn)生烹飪所需的熱.所以電磁爐發(fā)熱部分需要用鐵鍋底部，而不能用陶瓷材料.面板如果發(fā)生電磁感應(yīng)要損失電能，故電磁爐面板要用絕緣材料制作，可采用陶瓷材料，A正確，B、C錯(cuò)誤.鍋體中渦流的強(qiáng)弱與磁場(chǎng)變化的快慢有關(guān)，D正確.8、如圖所示，正方形線框的邊長(zhǎng)為l，電容器的電容為C.

8、正方形線框的一半放在垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，當(dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)度以k為變化率均勻減小時(shí)，下列說(shuō)法正確的是()A、線框產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小為kl2B、電壓表沒(méi)有讀數(shù)C、a點(diǎn)的電勢(shì)高于b點(diǎn)的電勢(shì)D、電容器所帶的電荷量為零答案BC解析由于線框的一半放在磁場(chǎng)中，因此線框產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小為kl22，A錯(cuò)誤;由于線框所產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)是恒定的，且線框連接了一個(gè)電容器，相當(dāng)于電路斷路，沒(méi)有電流通過(guò)電壓表(電壓表的工作原理是電流流過(guò)表頭)，所以電壓表兩端無(wú)電壓，電壓表沒(méi)有讀數(shù)，B正確;根據(jù)楞次定律可以判斷，a點(diǎn)的電勢(shì)高于b點(diǎn)的電勢(shì)，C正確;由C=QU可知，電容器所帶電荷量Q=Ckl22，D錯(cuò)誤.9、如圖所示，

9、豎直光滑導(dǎo)軌上端接入一定值電阻R，C1和C2是半徑都為a的兩圓形磁場(chǎng)區(qū)域，其區(qū)域內(nèi)的磁場(chǎng)方向都垂直于導(dǎo)軌平面向外，區(qū)域C1中磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間按B1=b+kt(k0)變化，C2中磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度恒為B2;一質(zhì)量為m、電阻為r、長(zhǎng)度為l的金屬桿AB穿過(guò)區(qū)域C2的圓心垂直地跨放在兩導(dǎo)軌上，且與導(dǎo)軌接觸良好，并恰能保持靜止.則()A、通過(guò)金屬桿的電流大小為mgB2lB、通過(guò)金屬桿的電流方向?yàn)閺腂到AC、定值電阻的阻值為R=2kB2a3mg-rD、整個(gè)電路的熱功率P=kamg2B2答案BCD解析根據(jù)題述金屬桿恰能保持靜止，由平衡條件可得mg=B2I2a，通過(guò)金屬桿的電流大小為I=mg2aB2，選項(xiàng)

10、A錯(cuò)誤;由楞次定律可知，通過(guò)金屬桿的電流方向?yàn)閺腂到A，選項(xiàng)B正確;根據(jù)區(qū)域C1中磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間按B1=b+kt(k0)變化，可知B1t=k，C1中磁場(chǎng)變化產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E=B1ta2=ka2，由閉合電路歐姆定律得E=I(r+R)，聯(lián)立解得定值電阻的阻值為R=2kB2a3mg-r，選項(xiàng)C正確;整個(gè)電路的熱功率P=EI=ka2mg2aB2=kamg2B2，選項(xiàng)D正確.10、半徑分別為r和2r的同心圓形導(dǎo)軌固定在同一水平面內(nèi)，一長(zhǎng)為r、電阻為R的均勻金屬棒AB置于圓導(dǎo)軌上面，BA的延長(zhǎng)線通過(guò)圓導(dǎo)軌圓心O，裝置的俯視圖如圖所示，整個(gè)裝置位于一勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為B，方向豎直向下.

11、在兩環(huán)之間接阻值為R的定值電阻和電容為C的電容器.金屬棒在水平外力作用下以角速度繞O逆時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，在轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中始終與導(dǎo)軌保持良好接觸.導(dǎo)軌電阻不計(jì).下列說(shuō)法正確的是()A、金屬棒中電流從B流向AB、金屬棒兩端電壓為34Br2C、電容器的M板帶負(fù)電D、電容器所帶電荷量為32CBr2答案AB解析根據(jù)右手定則可知金屬棒中電流從B流向A，A正確;金屬棒轉(zhuǎn)動(dòng)產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)為E=Brr+2r2=32Br2，切割磁感線的金屬棒相當(dāng)于電源，金屬棒兩端電壓相當(dāng)于電源的路端電壓，因而U=RR+RE=34Br2，B正確;金屬棒A端相當(dāng)于電源正極，電容器M板帶正電，C錯(cuò)誤;由C=QU可得電容器所帶電荷量為Q=34CB

12、r2，D錯(cuò)誤.三、非選擇題11、輕質(zhì)細(xì)線吊著一質(zhì)量為m=0、42 kg、邊長(zhǎng)為l=1 m、匝數(shù)n=10的正方形線圈，其總電阻為r=1 .在線圈的中間位置以下區(qū)域分布著磁場(chǎng)，如圖甲所示.磁場(chǎng)方向垂直紙面向里，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小隨時(shí)間變化關(guān)系如圖乙所示，整個(gè)過(guò)程線圈不翻轉(zhuǎn)，重力加速度g取10 m/s2.(1)判斷線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電流的方向是順時(shí)針還是逆時(shí)針;(2)求線圈的電功率;(3)求在t=4 s時(shí)輕質(zhì)細(xì)線上的拉力大小.答案(1)逆時(shí)針(2)0、25 W(3)1、2 N解析(1)由楞次定律知感應(yīng)電流的方向?yàn)槟鏁r(shí)針?lè)较?(2)由法拉第電磁感應(yīng)定律得E=nt=n12l2Bt=0、5V則P=E2r=0、2

13、5W.(3)I=Er=0、5AF安=nBIl，方向向上，當(dāng)t=4s時(shí)，磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0、6T則F安+F拉=mg聯(lián)立解得F拉=1、2N.12、如圖所示，兩條相距l(xiāng)的光滑平行金屬導(dǎo)軌位于同一水平面(紙面)內(nèi)，其左端接一阻值為R的電阻;一與導(dǎo)軌垂直的金屬棒置于兩導(dǎo)軌上;在電阻、導(dǎo)軌和金屬棒中間有一面積為S的區(qū)域，區(qū)域中存在垂直于紙面向里的均勻磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B1隨時(shí)間t的變化關(guān)系為B1=kt，式中k為常量;在金屬棒右側(cè)還有一勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域，區(qū)域左邊界MN(虛線)與導(dǎo)軌垂直，磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B0，方向也垂直于紙面向里.某時(shí)刻，金屬棒在一外加水平恒力的作用下從靜止開(kāi)始向右運(yùn)動(dòng)，在t0時(shí)刻恰好以速

14、度v0越過(guò)MN，此后向右做勻速運(yùn)動(dòng).金屬棒與導(dǎo)軌始終相互垂直并接觸良好，它們的電阻均忽略不計(jì).求:(1)在t=0到t=t0時(shí)間間隔內(nèi)，流過(guò)電阻的電荷量的絕對(duì)值;(2)在時(shí)刻t(tt0)穿過(guò)回路的總磁通量和金屬棒所受外加水平恒力的大小.答案(1)kt0SR(2)B0lv0(t-t0)+ktS(B0lv0+kS)B0lR解析(1)在金屬棒未越過(guò)MN之前，t時(shí)刻穿過(guò)回路的磁通量為=ktS設(shè)在從t時(shí)刻到t+t的時(shí)間間隔內(nèi)，回路磁通量的變化量為，流過(guò)電阻R的電荷量為q.根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律有E=-t根據(jù)歐姆定律有i=ER根據(jù)電流的定義有i=qt聯(lián)立式得|q|=kSRt由式得，在t=0到t=t0的時(shí)間間

15、隔內(nèi)，流過(guò)電阻R的電荷量q的絕對(duì)值為|q|=kt0SR.(2)當(dāng)tt0時(shí)，金屬棒已越過(guò)MN.由于金屬棒在MN右側(cè)做勻速運(yùn)動(dòng)，有f=F式中，f是外加水平恒力，F(xiàn)是勻強(qiáng)磁場(chǎng)施加的安培力.設(shè)此時(shí)回路中的電流為I，F(xiàn)的大小為F=B0lI此時(shí)金屬棒與MN之間的距離為s=v0(t-t0)勻強(qiáng)磁場(chǎng)穿過(guò)回路的磁通量為=B0ls回路的總磁通量為t=+式中，仍如式所示.由式得，在時(shí)刻t(tt0)穿過(guò)回路的總磁通量為t=B0lv0(t-t0)+ktS在t到t+t的時(shí)間間隔內(nèi)，總磁通量的改變t為t=(B0lv0+kS)t由法拉第電磁感應(yīng)定律得，回路感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小為Et=|tt|由歐姆定律有I=EtR聯(lián)立式得f=(B0lv0+kS)B0lR.