专题过关检测（九）楞次定律法拉第电磁感应定律及应用.docx

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1、专题过关检测（九）楞次定律 法拉第电磁感应定律及应用一、单项选择题1. （2019南坦二模）电磁炉热效率高达90%,炉面无明火，无烟无废气，电磁“火力” 强劲，安全可靠。如图所示是描述电磁炉工作原理的示意图，下列说法正确的是（）炉面板通电线圈产生的磁场A.当恒定电流通过线圈时，会产生恒定磁场，恒定磁场越强，电磁炉加热效果越好B.电磁炉通电线圈加交流电后，在锅底产生涡流，进而发热工作C.电磁炉的锅不能用陶瓷锅或耐热玻璃锅，主要原因是这些材料的导热性能较差D.在锅和电磁炉中间放一纸板，则电磁炉不能起到加热作用解析：选B当恒定电流通过线图时，会产生恒定磁场，不会发生电磁感应现象，锅 底不会产生涡流，

2、没有加热效果，A错误，B正确；电磁炉不能加热陶亮锅或耐热玻璃锅, 主要是绝缘体内不能产生涡流，金属才能产生涡流，C错误；产生涡流的主要原因是磁场 发生了变化，放一纸板，对磁场没有影响，能产生加热的作用，D错误。2. （2019江苏四校联名）如图所示，用相同的导线围成两个单匝线圈a 和b,半径分别为r和2r,圆形匀强磁场B的边缘恰好与a线圈重合。当 磁场均匀增强时，流过。、两线圈的感应电流之比为（）A. 1 ： 1B. 1 ：2C. 2 ： 1D. 1 ： 4解析：选C 感应电动势E=詈，因为两线圈磁场的面积相同，磁通量变化率一样，感应电动势相同，但是电阻：所以力的电阻是电阻的2倍，电动势相同，

3、所以。的电流是力的电流的2倍，A、B、D项错误，C项正确。3.穿过某闭合回路的磁通量随时间，变化的图像分别如图中的所示，下列说 法正确的是（）o1 A.图有感应电动势，且大小恒定不变B.图产生的感应电动势一直在变大C.图在0刀时间内的感应电动势是外打时间内感应电动势的2倍D.图产生的感应电动势先变大再变小解析：选C图中磁通量没有变化，因此没有感应电动势，故A错误；图中的磁 通量均匀增加，图像的斜率不变，因此感应电动势不变，故B错误；图在0&时间内的 斜率是4d时间内斜率的2倍，所以在。4时间内感应电动势是A打时间内感应电动势 的2倍，故C正确；困的斜率大小先减小后增大，故产生的感应电动势先变小

4、再变大， 故D错误。4.如图所示，铁芯上绕有线圈A和6 线圈A与电源连接，线圈 与理想发光二极管。相连，衔铁月连接弹簧K控制触头。的通断，忽 略A的自感。下列说法正确的是（）A.闭合S,。闪亮一下B.闭合S, C将会过一小段时间接通C.断开S,。不会闪亮D.断开S,。将会过一小段时间断开解析：选D 当闭合S时，穿过线图8的磁通量要增加，根据楞次定律（增反减同），结 合右手螺旋定则可知，线圈8所在回路的电流方向为逆时针，而由于二极管顺时针方向导 电，则二极管。不会闪亮一下，此时线图A中磁场立刻吸引反 导致触头。即时接触，故 A、B错误；当断开S时，穿过线圈的磁通量要减小，根据楞次定律（增反减同）

5、，结合右 手螺旋定则可知，线图B所在回路的电流方向为顺时针，则二极管处于导通状态，则。会 闪亮一下，同时对线图A有影响，阻碍其磁通量减小，那么。将会过一小段时间断开，故C错误，D正确。5.如图所示，两足够长平行金属导轨固定在水平面上，匀强磁场3方向垂直导轨平面向下，金属棒、cd与导轨构成闭合回路且都可沿b d导轨无摩擦滑动，两金属棒而、cd的质量之比为2： 1。用一沿导轨方 4小 向的恒力户水平向右拉金属棒cd,经过足够长时间以后（）“A.金属棒H、cd都做匀速运动B.金属棒cd所受安培力的大小等于手C.金属棒面上的电流方向是由。向力I）.两金属棒间距离保持不变解析：选B 若金属棒必做匀速运动

6、，所受的安培力为零，曲中电流为零，则cd中 电流也为零，cd不受安培力，但还受到户作用，cd第2页，共7页将做匀加速运动，故A错误；若两金属棒间距离保持不变，回路的磁通量不变，没有 感应电流产生，两棒都不受安培力，则cd将做匀加速运动，两者距离将增大，故D错误； 由以上分析得知，当两金属棒的运动稳定时，两棒速度之差一定，回路中产生的感应电流 一定，两棒所受的安培力都保持不变，一起以相同的加速度做匀加速运动，由于两者距离 不断增大，穿过回路的磁通量增大，由楞次定律判断可知，金属棒打上的电流方向是由b 向明故C错误；设cd棒的质量为/，则根据牛顿第二定律得：对整体：F=3inat对cd2棒：FF,

7、=mat解得尸a=qF,故B正确。二、多项选择题6 . (2019江苏七市调研)某手持式考试金属探测器如图所示，它 能检查出考生违规携带的电子通讯、储存设备。工作时，探测环中的 发射线圈通以正弦式电流，附近的被测金属物中感应出电流，感应电 流的磁场反过来影响探测器线圈中的电流，使探测器发出警报。贝心 )A.被测金属物中产生的是恒定电流B.被测金属物中产生的是交变电流C.探测器与被测金属物相对静止时也能发出警报D.违规携带的手机只有发出通讯信号时才会被探测到解析：选BC 因为探测环中的发射线圈通以正弦式电流，正弦式变化的电流产生交变 的磁场，所以被测金属物中产生的是交变电场，形成交变电流，A项错

8、误，B项正确；探测 器应用的原理是涡流，相对静止也可以产生涡流，C项正确；只要是金属物品就会产生涡 流现象，手机是金属制品，不发信号也会被探测到，D项错误。7 .如图(a)、(b)所示的电路中，电阻R和自感线圈L的电阻值都很小，且小于灯泡A 的电阻，接通S,使电路达到稳定，灯泡A发光，贝1)()A.在电路(a)中，断开S, A将渐渐变暗8 .在电路(a)中，断开S, A将先变得更亮，然后渐渐变暗C.在电路(b)中，断开S, A将渐渐变暗D.在电路(b)中，断开S, A将先变得更亮，然后渐渐变暗解析：选AD 在电路(a)中，断开S,由于线图阻碍电流变小，导致灯泡A将逐渐变暗, 故A项正确，B项错

9、误；在电路(b)中，由于电阻K和自感线图L第3页，共7页的电阻值都很小，所以通过灯泡的电流比通过线圈的电流小，断开S时，线圈阻碍电 流变小，A将先变得更亮，然后逐渐变暗，故C项错误，D项正确。8. （2019南京模拟）匀强磁场方向垂直纸面，规定垂直纸面向里的方向为正，磁感应强 度随时间，变化的规律如图甲所示。在磁场中有一细金属圆环，圆环平面位于纸面内， 如图乙所示（磁场未画出）。用八、心、分别表示Oa、ab、be段的感应电流，尸卜尸2、尸3 分别表示电流为八、/2、4时，金属圆环上很小一段受到的安培力，贝人）A.八沿逆时针方向，心沿顺时针方向8 .沿逆时针方向，沿顺时针方向C.入方向指向圆心，

10、尸2方向指向圆心D.尸2方向背离圆心向外，正3方向指向圆心解析：选AD 在0。段，磁场垂直纸面向里且均匀增强，根据楞次定律可判断圆环内 产生的感应电流的方向是逆时针的，同理，ab. be段产生的感应电流的方向是顺时针的， A正确，B错误；根据左手定则可判断O。、ab、加段对应金属圆环上很小一段受到的安培 力的方向，尸1、尸3方向指向圆心，而尸2方向背离圆心向外，C错误，D正确。IX X X X XX X X X X9 .如图所示，一水平方向的匀强磁场，磁场区域的高度为h,磁 感应强度为以 质量为加、电阻为K粗细均匀的矩形线圈，ab=Lt bc=hf该线圈从“边离磁场上边界高度”=翳帘处自由落下

11、，不 计空气阻力，重力加速度为g,设Cd边始终保持水平，贝人 ）A. cd边刚进入磁场时速度大小。=翳cd边刚进入磁场时其两端电压U“=湍七； 十）C.线圈穿过磁场的时间/=嘴铲D.线圈穿过磁场过程中，回路中产生的热量。=2?加解析：选CD 由题意可知，线图从开始运动到cd边进入磁场时做自由落体运动，故第4页，共7页边刚进入磁场时速度大小满足M=2g,解得。=髭，故A错误；cd边刚进入磁场 时其两端电压严,IR=BLvt解得 加=黑卡黑,故B错误；cd边刚进 入磁场时受安培力尸=B=把/=吆，所以线图匀速穿过磁场，时间I言二2卜廉, 故C正确；回路中产生的热量等于重力势能的减少量，即。=2陪心

12、 故D正确。三、计算题10. (2019无锡期末)高频焊接是一种常用的焊接方法，图甲是焊接的原理示意图。将 半径为r=10cm的待焊接的环形金属工件放在线圈中，然后在线圈中通以高频变化电流， 线圈产生垂直于工件所在平面的匀强磁场，磁感应强度B随时间/的变化规律如图乙所示, 1=0时刻磁场方向垂直线圈所在平面向外。工件非焊接部分单位长度上的电阻R=L0X 10 焊缝处的接触电阻为工件非焊接部分电阻的9倍，焊接的缝宽非常小，不计温度 变化对电阻的影响。?3 M /（力0 2s）甲乙i/A：B/T0 1 2 3 4 5 6 7 8 ?r/Cxi0 .)丙(1)在图丙中画出感应电流随时间变化的i-t图

13、像(以逆时针方向电流为正)，并写出必要 的计算过程；(2)求环形金属工件中感应电流的有效值；(3)求f=0.30s内电流通过焊接处所产生的焦耳热。解析：(1)环形金属工件电阻为R=2Ro+9X2Ro=2ObRo=6.28X 10-3 O在04时间内的感应电动势为E=rnr2=6.28 V A/电流为/=4=1.0Xl伊AK由楞次定律得到电流方向为逆时针，第5页，共7页1f关系图像如困所示。(2)在一个周期内：I本政2Kr=j2q解得：/有效=10型 A = 816A0(3)焊接处的电阻为R =9X2?r*=5.65X10-3a则在f=0.30s内电流通过焊接处所产生的焦耳热为0=1- 1=1.

14、13X103 J。答案：（1）见解析图（2）816A （3）1.13X103J11. (2019南京、盈械模拟)如图所示，绝缘斜面倾角为仇 虚线 下方有方向垂直于斜面向上、磁感应强度为3的匀强磁场，虚线与斜 面底边平行。将质量为机，电阻为凡 边长为，的正方形金属框必cd 从斜面上由静止释放，释放时cd边与磁场边界距离为不，不计摩擦， 重力加速度为8。求：(1)金属框边进入磁场时，因切割磁感线产生的感应电动势大小E；(2)金属框cd边进入磁场时的加速度大小a；(3)金属框进入磁场的整个过程中，通过金属框的电荷量仪解析：(1)金属框进入磁场前机械能守恒，zngxosin O=jinv2金属框cd边进入磁场时因切割磁感线产生的感应电动势大小为E=Blv解得 E=Bbj2gxosin(2)感应电流/=。安培力Fx=IlB取沿斜面向下为正方向，对于金属框mgsin 0- F = ma 解得 a=gsin Oj2gxosin 0o金属框进入磁场过程中的平均电动势A0 BPE = * . = 第6页，共7页平均电流I=方通过的电荷量q= I t解得q=Ro 22 o/2答案：(l)bN2gx)sin 0 (2)gsin 2fjx(in 0 R第7页，共7页