【精编】2020版高考物理一轮复习第9章电磁感应第2讲法拉第电磁感应定律自感和涡流课后限时训练新人教版选修3.pdf

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1、文档来源为:从网络收集整理.word 版本可编辑.欢迎下载支持.1文档收集于互联网，已整理，word 版本可编辑.法拉第电磁感应定律自感和涡流一、选择题(本题共 10 小题，16 题为单选，710 题为多选)1(2016江西新余四中第二次模拟)某同学为了验证断电自感现象，找来带铁芯的线圈L、小灯泡 A、开关 S和电池组E，用导线将它们连接成如图所示的电路。检查电路后，闭合开关 S，小灯泡发光；再断开开关S，小灯泡仅有不显著的延时熄灭现象。虽经多次重复，仍未见老师演示时出现的小灯泡闪亮现象，可能的原因是导学号(B)A电源的内阻偏大B线圈电阻偏大C小灯泡电阻偏大D线圈的自感系数较大 解析 灯泡能否

2、发生闪亮，取决于通过灯泡的电流有没有增大，与电源的内阻无关，故 A错误。线圈电阻偏大，稳定时流过灯泡的电流大于流过线圈的电流，断开开关时，根据楞次定律，流过灯泡的电流从线圈原来的电流逐渐减小，灯泡不发生闪亮现象，故B正确。小灯泡电阻偏大，稳定时流过灯泡的电流小于流过线圈的电流，断开开关时，根据楞次定律，流过灯泡的电流从线圈原来的电流逐渐减小，灯泡将发生闪亮现象，故C错误。线圈的自感系数较大，产生的自感电动势较大，但不能改变稳定时灯泡和线圈中电流的大小，故 D错误。2(2016广东“四校”第一次联考)如图所示，在一磁感应强度B0.5T 的匀强磁场中，垂直于磁场方向水平放置着两根相距为L0.1m

3、的平行金属导轨MN和PQ，导轨电阻忽略不计，在两根导轨的端点N、Q之间连接一阻值R0.3 的电阻。导轨上正交放置着金属棒ab，其电阻r0.2。当金属棒在水平拉力作用下以速度v4.0m/s 向左做匀速运动时导学号(A)Aab棒所受安培力大小为0.02N BN、Q间电压为0.2V Ca端电势比b端电势低D回路中感应电流大小为1A 解析 ab棒产生的电动势EBLv0.5 0.1 4.0V 0.2V，电流IERr0.4A，ab棒受的安培力FBIL0.5 0.4 0.1N 0.02N，A正确，D错误；N、Q之间的电压URRrE0.12V，B错误；由右手定则得a端电势较高，C错误。3(2017吉林省重点中

4、学第二次模拟考试)如图所示，在竖直向上的匀强磁场中有一水平放置足够长的平行光滑金属导轨，导轨间距为L，两导轨左端连有一定值电阻R，匀强磁场的磁感应强度大小为B，质量为m、电阻为r的光滑导体棒在恒定拉力F作用下由静止开始运动，导体棒运动过程中始终与导轨垂直且与导轨接触良好，其他部分的电阻不计，重力加速度为g。则下列说法正确的是导学号(D)文档来源为:从网络收集整理.word 版本可编辑.欢迎下载支持.2文档收集于互联网，已整理，word 版本可编辑.A导体棒做匀加速直线运动B若导体棒的速度为v，则R两端的电压为BLvC导体棒的最大速度为FRr2B2L2D在导体棒运动过程中，电路中产生的焦耳热等于

5、导体棒克服安培力所做的功 解析 导体棒在拉力F作用下做加速运动，随着速度的增加，受到的安培力越来越大，因此受到的合力越来越小，加速度越来越小，故导体棒做加速度逐渐减小的加速直线运动，当加速度为零时，做匀速直线运动，选项A 错误；若导体棒的速度为v，根据法拉第电磁感应定律，导体棒中产生的感应电动势为EBLv，回路中电流为IERr，电阻R两端的电压为UIRBLvRRr，选项 B错误；由于导体棒匀速运动时FBILB2L2vRr，因此导体棒的最大速度为vFRrB2L2，选项 C错误；根据功能关系，感应电流所产生的焦耳热在数值上等于导体棒克服安培力所做的功，选项D正确。4(2016山东德州期末)如图所示

6、，长为L的金属导线弯成一圆环，导线的两端接在电容为C的平行板电容器上，P、Q为电容器的两个极板，磁场方向垂直于环面向里，磁感应强度以BB0Kt(K0)随时间变化。t0 时，P、Q两极板电势相等，两极板间的距离远小于环的半径。经时间t，电容器的P极板导学号(D)A不带电B所带电荷量与t成正比C带正电，电荷量是KL2C4D带负电，电荷量是KL2C4 解析 磁感应强度均匀增加，回路中产生的感应电动势的方向为逆时针方向，Q板带正电，P板带负电，A错误；EBtSKR2，L2R，RL2，解得EKL24。电容器上的电荷量QCEKL2C4，B、C错误，D正确。5(2016山东菏泽一模)图中L是绕在铁芯上的线圈

7、，它与电阻R、R0、开关和电池E可构成闭合电路。线圈中的箭头表示线圈电流的正方向，当电流的流向与箭头的方向相同时，该电流为正，否则为负。开关K1和 K2都处在断开状态。设在t0 时刻接通K1，经过一段时间后，在tt1时刻，再接通K2，则能正确表示L中的电流I随时间t变化的图线文档来源为:从网络收集整理.word 版本可编辑.欢迎下载支持.3文档收集于互联网，已整理，word 版本可编辑.是下面给出的四个图中的导学号(A)解析 只闭合K1，由于线圈的自感现象，L中的电流逐渐增大；最后增大到稳定值，再闭合 K2，导线把线圈L和电阻R短路，由于线圈的自感现象，L中的电流由原值开始逐渐减小，方向不变，

8、最后减小到零。A图符合实际情况。6(2016湖南株洲期末考试)如图，在一根竖直放置的铜管的正上方某处从静止开始释放一个强磁体，在强磁体沿着铜管中心轴线穿过铜管的整个过程中，不计空气阻力，那么导学号(C)A由于铜是非磁性材料，故强磁体运动的加速度始终等于重力加速度B由于铜是金属材料，能够被磁化，使得强磁体进入铜管时加速度大于重力加速度，离开铜管时加速度小于重力加速度C由于铜是金属材料，在强磁体穿过铜管的整个过程中，铜管中都有感应电流，加速度始终小于重力加速度D由于铜是金属材料，铜管可视为闭合回路，强磁体进入和离开铜管时产生感应电流，在进入和离开铜管时加速度都小于重力加速度，但在铜管内部时加速度等

9、于重力加速度 解析 铜是非磁性材料，不能够被磁化，B 错误；铜是金属材料；在强磁体穿过铜管的整个过程中，铜管始终切割磁感线，铜管中部有感应电流，强磁体受到向上的磁场力，加速度始终小于重力加速度，C正确，A、D错误。7(2016浙江宁波期末)一个称为“千人震”的趣味物理小实验，实验是用一节电动势为1.5V 的新干电池、一个日光灯镇流器(自感线圈)、开关和几根导线连成如图所示的电路。几位做实验的同学手拉手连成一排，首、尾两位同学分别握住导线的A、B端，在开关闭合或断开时就会使连成一排的同学都有触电感觉，则导学号(BCD)A人有触电感觉是在开关闭合的瞬间B人有触电感觉是在开关断开的瞬间C该实验现象的

10、发生是因为自感线圈会产生很高的自感电动势D若增加拉手的人数，触电的感觉会变得不明显 解析 人有触电的感觉是在开关断开的瞬间产生瞬时高压，A错误，B、C正确；若增加拉手的人数，电阻将增大，感应电流会减小，D正确。8(2015山东理综)如图，一均匀金属圆盘绕通过其圆心且与盘面垂直的轴逆时针匀速转动。现施加一垂直穿过圆盘的有界匀强磁场，圆盘开始减速在圆盘减速过程中，以下说法正确的是导学号(ABD)A处于磁场中的圆盘部分，靠近圆心处电势高文档来源为:从网络收集整理.word 版本可编辑.欢迎下载支持.4文档收集于互联网，已整理，word 版本可编辑.B所加磁场越强越易使圆盘停止转动C若所加磁场反向，圆

11、盘将加速转动D若所加磁场穿过整个圆盘，圆盘将匀速转动 解析 由右手定则可知，处于磁场中的圆盘部分，靠近圆心处电势高，选项A正确；根据EBLv可知所加磁场越强，则感应电动势越大，感应电流越大，产生的电功率越大，消耗的机械能越快，则圆盘越容易停止转动，选项B正确；若加反向磁场，根据楞次定律可知安培力阻碍圆盘的转动，故圆盘仍减速转动，选项C错误；若所加磁场穿过整个圆盘则圆盘中无感应电流，不消耗机械能，圆盘匀速转动，选项D正确；故选A、B、D。9如图所示，空间存在两个磁场，磁感应强度大小均为B，方向相反且垂直纸面，MN、PQ为其边界，OO为其对称轴。一导线折成边长为l的正方形闭合回路abcd，回路在纸

12、面内以恒定速度v0向右运动，当运动到关于OO对称的位置时导学号(ABD)A穿过回路的磁通量为零B回路中感应电动势大小为2Blv0C回路中感应电流的方向为顺时针方向D回路中ab边与cd边所受安培力方向相同 解析 穿过闭合回路的磁通量0，故选项 A正确；回路中的感应电动势为ab、cd两边产生电动势之和EBlabv0Blcdv02Blv0，故选项B 正确；由右手定则可知感应电流的方向为逆时针方向，故选项 C错误；由左手定则可知ab边与cd边所受的安培力方向均向左，故选项 D正确。10(2017贵州黔南州三校联考)如图所示，竖直光滑导轨上端接入一定值电阻R，C1和C2是半径都为a的两圆形磁场区域，其区

13、域内的磁场方向都垂直于导轨平面向外，区域C1中磁场的磁感应强度随时间按B1bkt(k0)变化，C2中磁场的磁感应强度恒为B2，一质量为m、电阻为r、长度为L的金属杆AB穿过区域C2的圆心垂直地跨放在两导轨上，且与导轨接触良好，并恰能保持静止。则导学号(BCD)A通过金属杆的电流大小为mgB2LB通过金属杆的电流方向为从B到AC定值电阻的阻值R2kB2a3mgrD整个电路中产生的热功率Pkamg2B2 解析 AB杆平衡，mgB2I2a，解得Img2aB2，A 错误；安培力向上，根据左手定则文档来源为:从网络收集整理.word 版本可编辑.欢迎下载支持.5文档收集于互联网，已整理，word 版本可

14、编辑.可知，AB中感应电流的方向为从B到A，B正确；根据法拉第电磁感应定律可知：感应电动势的大小EtB1ta2ka2，由IERr解得R2kB2a3mgr，C 正确；整个电路产生的热功率PEIkamg2B2，D正确。二、非选择题11(2017陕西省西安地区八校高三年级联考)两根平行金属导轨固定在水平桌面上，导轨上单位长度的电阻为r，导轨的端点A、B用不计电阻的导线连接，导轨间距为d，匀强磁场垂直于桌面，磁感应强度与时间的关系为Bkt，一根电阻不计的金属杆可在导轨上无摩擦滑动，在滑动过程中保持与导轨垂直，在t0 时刻它从AB端，在外力作用下由静止开始匀加速滑向另一端，求在tt1时刻金属杆所受安培力

15、。导学号 解析 在tt1时，假如B不变，只有金属杆运动，则有：E1Bdv又vat1联立解得E1kdat21假如金属杆不动，仅B变化，则有：E2SBt12at21dk回路中实际电流：IE1E2212at21r金属杆所受安培力为：FBId3k2d2t12r12某电子天平原理如图所示，E 形磁铁的两侧为N极，中心为S极，两极间的磁感应强度大小均为B，磁极宽度均为L，忽略边缘效应。一正方形线圈套于中心磁极，其骨架与秤盘连为一体，线圈两端C、D与外电路连接。当质量为m的重物放在秤盘上时，弹簧被压缩，秤盘和线圈一起向下运动(骨架与磁极不接触)，随后外电路对线圈供电，秤盘和线圈恢复到未放重物时的位置并静止，

16、由此时对应的供电电流I可确定重物的质量。已知线圈匝数为n，线圈电阻为R，重力加速度为g。问：导学号(1)线圈向下运动过程中，线圈中感应电流是从C端还是从D端流出？(2)供电电流I是从C端还是从D端流入？求重物质量与电流的关系。(3)若线圈消耗的最大功率为P，该电子天平能称量的最大质量是多少？答案(1)感应电流从C端流出(2)供电电流从D端流入m2nBLgI文档来源为:从网络收集整理.word 版本可编辑.欢迎下载支持.6文档收集于互联网，已整理，word 版本可编辑.(3)2nBLgPR 解析(1)根据右手定则可知，感应电流从C端流出。(2)设线圈受到的安培力为FA，由平衡条件可知FA竖直向上，根据左手定则可知外加电流从D端流入。由FAmg和FA2nBIL得m2nBLgI(3)设称量最大质量为m0由m2nBLgI和PI2R得：m02nBLgPR