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2019年高考物理一輪復(fù)習(xí) 9-2法拉第電磁感應(yīng)定律自感渦流同步檢測(cè)試題.doc

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2019年高考物理一輪復(fù)習(xí) 9-2法拉第電磁感應(yīng)定律自感渦流同步檢測(cè)試題.doc

2019年高考物理一輪復(fù)習(xí) 9-2法拉第電磁感應(yīng)定律自感渦流同步檢測(cè)試題 1.(多選題)電磁感應(yīng)現(xiàn)象揭示了電和磁之間的內(nèi)在聯(lián)系,根據(jù)這一發(fā)現(xiàn),發(fā)明了許多電器設(shè)備.下列用電器中,哪個(gè)利用了電磁感應(yīng)原理(  ) A.動(dòng)圈式話筒      B.白熾燈泡 C.磁帶錄音機(jī) D.日光燈鎮(zhèn)流器 解析:動(dòng)圈式話筒里的線圈在永磁鐵的磁場(chǎng)里振動(dòng),產(chǎn)生感應(yīng)電流;磁帶錄音機(jī)錄音時(shí),聲音使話筒中產(chǎn)生隨聲音而變化的感應(yīng)電流,放音時(shí),磁帶上變化的磁場(chǎng)使放音磁頭線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電流;日光燈鎮(zhèn)流器在接通開關(guān)時(shí),產(chǎn)生瞬時(shí)高電壓.這三種都利用了電磁感應(yīng)原理,而白熾燈泡沒有用到電磁感應(yīng)原理,所以選項(xiàng)A、C、D正確. 答案:ACD 圖32-1 2.如圖32-1所示,豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,將一水平放置的金屬棒ab以水平速度v0拋出.設(shè)整個(gè)過(guò)程中,棒的取向不變,且不計(jì)空氣阻力,則金屬棒運(yùn)動(dòng)過(guò)程中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小變化情況應(yīng)是(  ) A.越來(lái)越大 B.越來(lái)越小 C.保持不變 D.無(wú)法判斷 解析:金屬棒做平拋運(yùn)動(dòng),切割磁感線的速度等于水平速度,保持不變,故感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小不變. 答案:C 圖32-2 3.(多選題)如圖32-2所示,在邊長(zhǎng)為a的正方形區(qū)域內(nèi)有勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,其方向垂直紙面向外,一個(gè)邊長(zhǎng)也為a的正方形導(dǎo)線框架EFGH正好與上述磁場(chǎng)區(qū)域的邊界重合,現(xiàn)使導(dǎo)線框以周期T繞其中心O點(diǎn)在紙面內(nèi)勻速轉(zhuǎn)動(dòng),經(jīng)過(guò)導(dǎo)線框轉(zhuǎn)到圖中虛線位置,則在這時(shí)間內(nèi)(  ) A.平均感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小等于 B.平均感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小等于 C.順時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)時(shí)感應(yīng)電流方向?yàn)镋→F→G→H→E D.逆時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)時(shí)感應(yīng)電流方向?yàn)镋→H→G→F→E 解析:由題意可知,導(dǎo)線框轉(zhuǎn)過(guò)時(shí)磁通量減少ΔΦ=BΔS=2B2,平均感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E==,A對(duì),B錯(cuò); 由楞次定律知無(wú)論導(dǎo)線框怎么轉(zhuǎn)都是穿過(guò)線框的磁通量減小,電流方向都是E→H→G→F→E,C錯(cuò),D對(duì);選A、D. 答案:AD 圖32-3 4.[xx江蘇阜寧中學(xué)月考]如圖32-3所示,電源的電動(dòng)勢(shì)為E,內(nèi)阻r不能忽略.A、B是兩個(gè)相同的小燈泡,L是一個(gè)自感系數(shù)相當(dāng)大的線圈.關(guān)于這個(gè)電路的以下說(shuō)法正確的是(   ) A.開關(guān)閉合到電路中電流穩(wěn)定的時(shí)間內(nèi),A燈立刻亮,而后逐漸變暗,最后亮度穩(wěn)定 B.開關(guān)閉合到電路中電流穩(wěn)定的時(shí)間內(nèi),B燈立刻亮,而后逐漸變暗,最后亮度穩(wěn)定 C.開關(guān)由閉合到斷開瞬間,A燈閃亮一下再熄滅 D.開關(guān)由閉合到斷開瞬間,電流自左向右通過(guò)A燈 解析:開關(guān)閉合到電路中電流穩(wěn)定的時(shí)間內(nèi),A燈立刻亮,而后逐漸變暗,最后亮度穩(wěn)定;B燈逐漸變亮,最后亮度穩(wěn)定,選項(xiàng)A正確、B錯(cuò)誤.開關(guān)由閉合到斷開瞬間,電流自右向左通過(guò)A燈,不一定A燈閃亮一下再熄滅,選項(xiàng)C、D錯(cuò)誤. 答案:A 5.[xx泉州市質(zhì)量檢查]如圖32-4甲所示,在豎直向上的磁場(chǎng)中,水平放置一個(gè)單匝金屬圓線圈,線圈所圍面積為0.1 m2,線圈電阻為1 Ω,磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B隨時(shí)間t的變化規(guī)律如圖32-4乙所示,規(guī)定從上往下看順時(shí)針?lè)较驗(yàn)榫€圈中感應(yīng)電流i的正方向.則(  ) 甲  乙 圖32-4 A.0~5 s內(nèi)i的最大值為0.1 A B.第4 s末i的方向?yàn)檎较? C.第3 s內(nèi)線圈的發(fā)熱功率最大 D.3~5 s內(nèi)線圈有擴(kuò)張的趨勢(shì) 解析:根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律得E==S,由圖象得的最大值為0.1 T/s,則Em=0.01 V,Im==0.01 A,A錯(cuò)誤;根據(jù)楞次定律判斷第4 s末電流方向?yàn)樨?fù)方向,B錯(cuò)誤;第3 s內(nèi)線圈內(nèi)無(wú)感應(yīng)電流,線圈不產(chǎn)熱,C錯(cuò)誤;3~5 s內(nèi)穿過(guò)線圈的磁通量減少,為了阻礙磁通量減少,線圈有擴(kuò)張趨勢(shì),D正確. 答案:D 圖32-5 6.(多選題)如圖32-5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)稱軸.一導(dǎo)線折成邊長(zhǎng)為l的正方形閉合回路abcd,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2Blv0 C.回路中感應(yīng)電流的方向?yàn)轫槙r(shí)針?lè)较? D.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,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 B組 能力提升 7.物理實(shí)驗(yàn)中常用一種叫做“沖擊電流計(jì)”的儀器測(cè)定通過(guò)電路的電荷量. 圖32-6 如圖32-6所示,探測(cè)線圈與沖擊電流計(jì)串聯(lián)后可用來(lái)測(cè)定磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度.已知線圈的匝數(shù)為n,面積為S,線圈與沖擊電流計(jì)組成的回路電阻為R.若將線圈放在被測(cè)勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,開始線圈平面與磁場(chǎng)垂直,現(xiàn)把探測(cè)線圈翻轉(zhuǎn)180,沖擊電流計(jì)測(cè)出通過(guò)線圈的電荷量為q,由上述數(shù)據(jù)可得出被測(cè)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為(  ) A.qR/S B.qR/nS C.qR/2nS D.qR/2S 解析:q=IΔt=Δt=nΔt=n=n,故B=. 答案:C 8. 圖32-7 如圖32-7所示,兩塊距離為d的金屬板水平放置,將其用導(dǎo)線和電鍵與一個(gè)匝數(shù)為n的線圈連接,線圈所處的空間有方向豎直向上且大小變化的磁場(chǎng)B,兩金屬板間放一臺(tái)壓力傳感器,傳感器上表面靜止放置一個(gè)質(zhì)量為m、電荷量為+q的小球.S斷開時(shí)傳感器上有示數(shù),S閉合時(shí)傳感器上示數(shù)為2mg,則線圈中的磁場(chǎng)B的變化情況和磁通量變化率分別是(  ) A.正在增加,= B.正在減弱,= C.正在減弱,= D.正在增加,= 解析:根據(jù)平衡條件可得,小球受到向下的電場(chǎng)力等于mg,因?yàn)樾∏驇д?,則下板為負(fù)極板,根據(jù)楞次定律可知,磁場(chǎng)在減弱,由q=mg,根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律U=n,聯(lián)立可得B項(xiàng)正確. 答案:B 圖32-8 9.如圖32-8所示,勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.1 T,金屬棒AD長(zhǎng)0.4 m,與框架寬度相同,電阻r=1.3 Ω,框架電阻不計(jì),電阻R1=2Ω,R2=1 Ω.當(dāng)金屬棒以5 m/s速度勻速向右運(yùn)動(dòng)時(shí),求: (1)流過(guò)金屬棒的感應(yīng)電流為多大? (2)若圖中電容器電容C=0.3μF,則電容器中儲(chǔ)存多少電荷量? 解析:(1)棒產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)E=Blv=0.2 V 外電阻R==Ω 通過(guò)棒的感應(yīng)電流I==0.1 A. (2)電容器兩板間的電壓U=IR= V 帶電量Q=CU=210-8 C. 答案:(1)0.1 A (2)210-8 C 10.[xx合肥市質(zhì)量檢測(cè)一]如圖32-9所示,一對(duì)平行光滑軌道放置在水平面上,兩軌道間距l(xiāng)=0.20 m,電阻R=1 Ω;有一導(dǎo)體桿靜止地放在軌道上,與兩軌道垂直,桿及軌道的電阻均忽略不計(jì),整個(gè)裝置處于磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.50 T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,磁場(chǎng)方向垂直軌道面向下.現(xiàn)用一外力F沿軌道方向拉桿,使之做勻加速運(yùn)動(dòng),測(cè)得外力F與時(shí)間t的關(guān)系如圖所示.求 (1)桿的質(zhì)量m和加速度a的大??; (2)桿開始運(yùn)動(dòng)后的時(shí)間t內(nèi),通過(guò)電阻R電量的表達(dá)式(用B、l、R、a、t表示).   圖32-9 解析:(1)以金屬桿為研究對(duì)象,由 v=at E=Blv I== F-IBl=ma 解得:F=ma+at 由圖線上取兩點(diǎn)坐標(biāo)(0,0.1 N)和(10 s,0.2 N)代入方程, 解得:a=1 m/s2;m=0.1 kg (2)從靜止開始運(yùn)動(dòng)的t時(shí)間內(nèi)桿的位移為:x=at2 穿過(guò)回路的磁通量的變化:ΔΦ=BΔS=Blx 所以通過(guò)電阻R的電量為:q=t=t== 答案:(1)0.1 kg 1 m/s2 (2) 圖32-10 11.如圖32-10所示,MN、PQ是相互交叉成60角的光滑金屬導(dǎo)軌,O是它們的交點(diǎn)且接觸良好.兩導(dǎo)軌處在同一水平面內(nèi),并置于有理想邊界的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中(圖中經(jīng)過(guò)O點(diǎn)的虛線即為磁場(chǎng)的左邊界).導(dǎo)體棒ab與導(dǎo)軌始終保持良好接觸,并在彈簧S的作用下沿導(dǎo)軌以速度v0向左勻速運(yùn)動(dòng).已知在導(dǎo)體棒運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中,彈簧始終處于彈性限度內(nèi).磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為B,方向如圖所示.當(dāng)導(dǎo)體棒運(yùn)動(dòng)到O點(diǎn)時(shí),彈簧恰好處于原長(zhǎng),導(dǎo)軌和導(dǎo)體棒單位長(zhǎng)度的電阻均為r,導(dǎo)體棒ab的質(zhì)量為m.求: (1)導(dǎo)體棒ab第一次經(jīng)過(guò)O點(diǎn)前,通過(guò)它的電流大?。? (2)彈簧的勁度系數(shù)k; (3)從導(dǎo)體棒第一次經(jīng)過(guò)O點(diǎn)開始直到它靜止的過(guò)程中,導(dǎo)體棒ab中產(chǎn)生的熱量. 解析:(1)設(shè)棒ab在導(dǎo)軌之間的長(zhǎng)度為l,由歐姆定律得I==. (2)設(shè)O點(diǎn)到棒ab的距離為x,則棒ab的有效長(zhǎng)度l′=2xtan30=x,因?yàn)榘鬭b做勻速運(yùn)動(dòng),所以kx=BIl′,k===. (3)導(dǎo)體棒最終只能靜止于O點(diǎn),故其動(dòng)能全部轉(zhuǎn)化為焦耳熱,即Q=mv,則Qab== 答案:(1) (2) (3) C組 難點(diǎn)突破 12.圖32-11中EF、GH為平行的金屬導(dǎo)軌,其電阻可不計(jì),R為電阻,C為電容器, 圖32-11 AB為可在EF和GH上滑動(dòng)的導(dǎo)體橫桿.有勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直于導(dǎo)軌平面.若用I1和I2分別表示圖中該處導(dǎo)線中的電流,則當(dāng)橫桿AB(  ) A.勻速滑動(dòng)時(shí),I1=0,I2=0 B.勻速滑動(dòng)時(shí),I1≠0,I2≠0 C.加速滑動(dòng)時(shí),I1=0,I2=0 D.加速滑動(dòng)時(shí),I1≠0,I2≠0 解析:當(dāng)橫桿AB勻速滑動(dòng)時(shí),電路中產(chǎn)生恒定的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì),即電路中I1≠0,I2=0,A、B項(xiàng)都錯(cuò)誤;當(dāng)橫桿AB加速滑動(dòng)時(shí),根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律,電路中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)在持續(xù)增大,這時(shí)電路中的電流I1≠0,I2≠0,C項(xiàng)錯(cuò)誤,D項(xiàng)正確. 答案:D

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