高考一輪物理復(fù)習(xí)人教版課時(shí)訓(xùn)練電磁感應(yīng) 法拉第電磁感應(yīng)定律自感渦流

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1、2012屆高考一輪物理復(fù)習(xí)（人教版）課時(shí)訓(xùn)練第九章 電磁感應(yīng)第2講法拉第電磁感應(yīng)定律 自感 渦流一、選擇題（本題共9題，共63分）1下列關(guān)于感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小的說(shuō)法中，正確的是()A線圈中磁通量變化越大，線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)一定越大B線圈中磁通量越大，產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)一定越大C線圈放在磁感應(yīng)強(qiáng)度越強(qiáng)的地方，產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)一定越大D線圈中磁通量變化越快，產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)越大解析：由法拉第電磁感應(yīng)定律En知，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)與磁通量的變化率成正比，與磁通量的大小、磁通量的變化和磁感應(yīng)強(qiáng)度無(wú)關(guān)，故只有D項(xiàng)正確答案：D2圖9217如圖9217所示，E為電池，L是電阻可忽略不計(jì)、自感系數(shù)足夠大的線圈，D1、D

2、2是兩個(gè)規(guī)格相同且額定電壓足夠大的燈泡，S是控制電路的開(kāi)關(guān)對(duì)于這個(gè)電路，下列說(shuō)法正確的是()A剛閉合開(kāi)關(guān)S的瞬間，通過(guò)D1、D2的電流大小相等B剛閉合開(kāi)關(guān)S的瞬間，通過(guò)D1、D2的電流大小不相等C閉合開(kāi)關(guān)S待電路達(dá)到穩(wěn)定，D1熄滅，D2比原來(lái)更亮D閉合開(kāi)關(guān)S待電路達(dá)到穩(wěn)定，再將S斷開(kāi)瞬間，D2立即熄滅，D1閃亮一下再熄滅解析：由于線圈的電阻可忽略不計(jì)、自感系數(shù)足夠大，在開(kāi)關(guān)閉合的瞬間線圈的阻礙作用很大，線圈中的電流為零，所以通過(guò)D1、D2的電流大小相等，A項(xiàng)正確，B項(xiàng)錯(cuò)誤閉合開(kāi)關(guān)S待電路達(dá)到穩(wěn)定時(shí)線圈短路，D1中電流為零，回路電阻減小，D2比原來(lái)更亮，C項(xiàng)正確閉合開(kāi)關(guān)S待電路達(dá)到穩(wěn)定，再將S斷

3、開(kāi)瞬間，D2立即熄滅，線圈和D1形成回路，D1閃亮一下再熄滅，故A、C、D三項(xiàng)正確答案：ACD3圖9218在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，有一個(gè)接有電容器的單匝導(dǎo)線回路，如圖9218所示，已知C30F，L15cm，L28cm，磁場(chǎng)以5102T/s的速率增加，則()A電容器上極板帶正電，帶電荷量為6105CB電容器上極板帶負(fù)電，帶電荷量為6105CC電容器上極板帶正電，帶電荷量為6109CD電容器上極板帶負(fù)電，帶電荷量為6109C解析：電容器兩極板間的電勢(shì)差U等于感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E，由法拉第電磁感應(yīng)定律，可得EL1L22104V，電容器的帶電荷量QCUCE6109C，再由楞次定律可知上極板的電勢(shì)高，帶正電，C項(xiàng)正確答案

4、：C4圖9219如圖9219所示，用一根橫截面積為S的硬導(dǎo)線做成一個(gè)半徑為r的圓環(huán)，把圓環(huán)部分置于均勻變化的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向垂直紙面向里，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小隨時(shí)間的變化率k(k0)，ab為圓環(huán)的一條直徑，導(dǎo)線的電阻率為.則()A圓環(huán)中產(chǎn)生順時(shí)針?lè)较虻母袘?yīng)電流B圓環(huán)具有擴(kuò)張的趨勢(shì)C圓環(huán)中感應(yīng)電流的大小為D圖中ab兩點(diǎn)間的電壓大小為kr2解析：由于左環(huán)是斷路，所以磁鐵插向左環(huán)時(shí)，不會(huì)產(chǎn)生電磁感應(yīng)現(xiàn)象，也就沒(méi)有“來(lái)拒去留”的現(xiàn)象所以橫桿不發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)，A、C、D錯(cuò)，B正確答案：B5圖9220一空間有垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)B，兩條電阻不計(jì)的平行光滑導(dǎo)軌豎直放置在磁場(chǎng)內(nèi)，如圖9220所示，磁感應(yīng)強(qiáng)度B0.5

5、T，導(dǎo)體棒ab、cd長(zhǎng)度均為0.2m，電阻均為0.1，重力均為0.1N，現(xiàn)用力向上拉動(dòng)導(dǎo)體棒ab，使之勻速上升(導(dǎo)體棒ab、cd與導(dǎo)軌接觸良好)，此時(shí)cd靜止不動(dòng)，則ab上升時(shí)，下列說(shuō)法正確的是()Aab受到的拉力大小為2NBab向上運(yùn)動(dòng)的速度為2m/sC在2s內(nèi)，拉力做功，有0.4J的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能D在2s內(nèi)，拉力做功為0.6J解析：對(duì)導(dǎo)體棒cd分析：mgBIl，得v2m/s，故B選項(xiàng)正確；對(duì)導(dǎo)體棒ab分析：FmgBIl0.2N，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；在2s內(nèi)拉力做功轉(zhuǎn)化的電能等于克服安培力做的功，即WF安vt0.4J，選項(xiàng)C正確；在2s內(nèi)拉力做的功為Fvt0.8J，選項(xiàng)D錯(cuò)誤答案：BC6如圖922

6、1甲所示，一個(gè)電阻為R，面積為S的矩形導(dǎo)線框abcd，水平放置在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，方向與ad邊垂直并與線框平面成45角，O、O分別是ab邊和cd邊的中點(diǎn)現(xiàn)將線框右半邊ObcO繞OO逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)90到圖9221乙所示位置在這一過(guò)程中，導(dǎo)線中通過(guò)的電荷量是()圖9221A.B.C.D0解析：根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律可以導(dǎo)出感應(yīng)的電荷量為：Q；而B(niǎo)cos45BScos45BS，故答案選A.答案：A7圖9222(2010山東理綜，21)如圖9222所示，空間存在兩個(gè)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B，方向相反且垂直紙面，MN、PQ為其邊界，OO為其對(duì)稱(chēng)軸一導(dǎo)線折成邊長(zhǎng)為l的正方形閉合回路abcd，

7、回路在紙面內(nèi)以恒定速度v0向右運(yùn)動(dòng)，當(dāng)運(yùn)動(dòng)到關(guān)于OO對(duì)稱(chēng)的位置時(shí)()A穿過(guò)回路的磁通量為零B回路中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小為2Blv0C回路中感應(yīng)電流的方向?yàn)轫槙r(shí)針?lè)较駾回路中ab邊與cd邊所受安培力方向相同解析：由于兩磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等，方向相反，且回路此時(shí)關(guān)于OO對(duì)稱(chēng)，因而此時(shí)穿過(guò)回路的磁通量為零，A項(xiàng)正確；ab、cd均切割磁感線，相當(dāng)于兩個(gè)電源，由右手定則知，回路中感應(yīng)電流方向?yàn)槟鏁r(shí)針，兩電源串聯(lián)，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為2Blv0，B項(xiàng)正確，C項(xiàng)錯(cuò)誤；由左手定則知ab、cd所受安培力方向均向左，D項(xiàng)正確答案：ABD圖92238如圖9223是用電流傳感器(相當(dāng)于電流表，其電阻可以忽略不計(jì))研究自感現(xiàn)象的

8、實(shí)驗(yàn)電路，圖中兩個(gè)電阻的阻值均為R，L是一個(gè)自感系數(shù)足夠大的自感線圈，其直流電阻值也為R.圖9224是某同學(xué)畫(huà)出的在t0時(shí)刻開(kāi)關(guān)S切換前后，通過(guò)傳感器的電流隨時(shí)間變化圖象關(guān)于這些圖象，下列說(shuō)法中正確的是()圖9224A圖甲是開(kāi)關(guān)S由斷開(kāi)變?yōu)殚]合，通過(guò)傳感器1的電流隨時(shí)間變化的情況B圖乙是開(kāi)關(guān)S由斷開(kāi)變?yōu)殚]合，通過(guò)傳感器1的電流隨時(shí)間變化的情況C圖丙是開(kāi)關(guān)S由閉合變?yōu)閿嚅_(kāi)，通過(guò)傳感器2的電流隨時(shí)間變化的情況D圖丁是開(kāi)關(guān)S由閉合變?yōu)閿嚅_(kāi)，通過(guò)傳感器2的電流隨時(shí)間變化的情況解析：開(kāi)關(guān)S由斷開(kāi)變?yōu)殚]合瞬間，流過(guò)自感線圈的電流為零，流過(guò)傳感器1、2的電流均為；閉合電路穩(wěn)定后，流過(guò)傳感器1的電流為，流過(guò)傳

9、感器2的電流為；開(kāi)關(guān)斷開(kāi)后，流過(guò)傳感器1的電流立即變?yōu)榱悖鬟^(guò)傳感器2的電流方向相反，從逐漸變?yōu)榱愦鸢福築C9圖9225一個(gè)閉合回路由兩部分組成，如圖9225所示，右側(cè)是電阻為r的圓形導(dǎo)線，置于豎直方向均勻變化的磁場(chǎng)B1中；左側(cè)是光滑的傾角為的平行導(dǎo)軌，寬度為d，其電阻不計(jì)磁感應(yīng)強(qiáng)度為B2的勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直導(dǎo)軌平面向上，且只分布在左側(cè)，一個(gè)質(zhì)量為m、電阻為R的導(dǎo)體棒此時(shí)恰好能靜止在導(dǎo)軌上，分析下述判斷不正確的有()A圓形線圈中的磁場(chǎng)，可以向上均勻增強(qiáng)，也可以向下均勻減弱B導(dǎo)體棒ab受到的安培力大小為mgsinC回路中的感應(yīng)電流為D圓形導(dǎo)線中的電熱功率為(rR)解析：導(dǎo)體棒此時(shí)恰好能靜止在導(dǎo)軌上，依

10、據(jù)平衡條件知導(dǎo)體棒ab受到的安培力大小為mgsin，方向沿斜面向上，由左手定則判定電流方向?yàn)閎a，再由楞次定律判定A、B正確；回路中的感應(yīng)電流為IF/B2d，C正確；由焦耳定律得圓形導(dǎo)線中的電熱功率為Prr，D錯(cuò)答案：D二、非選擇題（本題共3小題，共37分）10如圖9226所示，金屬棒ab置于水平放置的U形光滑導(dǎo)軌上，在ef右側(cè)存在有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)B，磁場(chǎng)方向垂直導(dǎo)軌平面向下，在ef左側(cè)的無(wú)磁場(chǎng)區(qū)域cdef內(nèi)有一半徑很小的金屬圓環(huán)L，圓環(huán)與導(dǎo)軌在同一平面內(nèi)當(dāng)金屬棒ab在水平恒力F作用下從磁場(chǎng)左邊界ef處由靜止開(kāi)始向右運(yùn)動(dòng)后，圓環(huán)L有_(填“收縮”或“擴(kuò)張”)趨勢(shì)，圓環(huán)內(nèi)產(chǎn)生的感應(yīng)電流_(填“變大”

11、“變小”或“不變”)圖9226解析：由于金屬棒ab在恒力F的作用下向右運(yùn)動(dòng)，則abcd回路中產(chǎn)生逆時(shí)針?lè)较虻母袘?yīng)電流，則在圓環(huán)處產(chǎn)生垂直于紙面向外的磁場(chǎng)，隨著金屬棒向右加速運(yùn)動(dòng)，圓環(huán)的磁通量將增大，依據(jù)楞次定律可知，圓環(huán)將有收縮的趨勢(shì)以阻礙圓環(huán)磁通量的增大；又由于金屬棒向右運(yùn)動(dòng)的加速度減小，單位時(shí)間內(nèi)磁通量的變化率減小，所以在圓環(huán)中產(chǎn)生的感應(yīng)電流不斷減小答案：收縮變小11圖9227如圖9227所示，兩根平行金屬導(dǎo)軌固定在同一水平面內(nèi)，間距為l，導(dǎo)軌左端連接一個(gè)電阻R.一根質(zhì)量為m、電阻為r的金屬桿ab垂直放置在導(dǎo)軌上在桿的右方距桿為d處有一個(gè)勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)方向垂直于軌道平面向下，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B

12、.對(duì)桿施加一個(gè)大小為F、方向平行于導(dǎo)軌的恒力，使桿從靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，已知桿到達(dá)磁場(chǎng)區(qū)域時(shí)速度為v，之后進(jìn)入磁場(chǎng)恰好做勻速運(yùn)動(dòng)不計(jì)導(dǎo)軌的電阻，假定導(dǎo)軌與桿之間存在恒定的阻力求：(1)導(dǎo)軌對(duì)桿ab的阻力大小f；(2)桿ab中通過(guò)的電流及其方向；(3)導(dǎo)軌左端所接電阻R的阻值解析：(1)桿進(jìn)入磁場(chǎng)前做勻加速運(yùn)動(dòng)，有Ffmav22ad解得導(dǎo)軌對(duì)桿的阻力fF.(2)桿進(jìn)入磁場(chǎng)后做勻速運(yùn)動(dòng)，有FfFA桿ab所受的安培力FAIBl解得桿ab中通過(guò)的電流I桿中的電流方向自a流向b(3)桿ab產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)EBlv桿中的感應(yīng)電流I解得導(dǎo)軌左端所接電阻阻值Rr答案：(1)F(2)，方向自a流向b(3)r12如圖9

13、228所示，平行金屬導(dǎo)軌豎直放置，導(dǎo)軌間距為L(zhǎng)1m，上端接有電阻R13，下端接有電阻R26，虛線OO下方是垂直于導(dǎo)軌平面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)現(xiàn)將質(zhì)量m0.1kg、電阻不計(jì)的金屬桿ab，從OO上方某處垂直導(dǎo)軌由靜止釋放，桿下落0.2m過(guò)程中始終與導(dǎo)軌保持良好接觸，加速度a與下落距離h的關(guān)系圖象如圖9229所示求：圖9228圖9229(1)磁感應(yīng)強(qiáng)度B；(2)桿下落0.2m過(guò)程中通過(guò)電阻R2的電荷量q.解析：(1)由圖象知，桿自由下落距離是0.05m，當(dāng)?shù)刂亓铀俣萭10m/s2，則桿進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的速度v1m/s由圖象知，桿進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)加速度ag10m/s2由牛頓第二定律得mgF安ma回路中的電動(dòng)勢(shì)EBLv桿中的電流IR并F安BIL解得B2T(2)桿在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的平均感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)桿中的平均電流通過(guò)桿的電荷量Qt通過(guò)R2的電荷量qQ0.05C答案：(1)2T(2)0.05C內(nèi)容總結(jié)