高考物理总复习 第十章 电磁感应 第2课时 法拉第电磁感应定律 自感和涡流课时训练 教科版-教科版高三全册物理试题.doc
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1、第2课时法拉第电磁感应定律自感和涡流1.(2018大连模拟)如图,电源电动势为E,线圈L的直流电阻不计.则以下判断正确的是(C)A.闭合S,稳定后,电容器两端电压为EB.闭合S,稳定后,电容器的a极带正电C.断开S瞬间,电容器的a极将带正电D.断开S瞬间,电容器的a极将带负电解析:因线圈L的直流电阻不计,则闭合S,稳定后,电容器两端电压为零,电容器带电荷量为零,选项A,B错误;断开S瞬间,在线圈L中产生自感电动势阻碍电流的减小,通过L的电流向左,对电容器充电,a板带正电,选项C正确,D错误.2.(多选)如图所示,闭合金属环从曲面上h高处滚下,又沿曲面的另一侧上升,设环的初速度为零,摩擦不计,曲
2、面处在图示磁场中,则(BD)A.若是匀强磁场,环滚上的高度小于hB.若是匀强磁场,环滚上的高度等于hC.若是非匀强磁场,环滚上的高度等于hD.若是非匀强磁场,环滚上的高度小于h解析:若是匀强磁场,金属环中无涡流产生,无机械能损失,故选项A错误,B正确.若是非匀强磁场,金属环中有涡流产生,机械能损失转化为内能,故选项C错误,D正确.3.(2018宜春模拟)(多选)如图所示,是高频焊接机原理示意图,线圈中通一高频电流时,待焊接的金属工件中就产生感应电流,感应电流通过焊缝产生大量的热量,将金属熔化,把工件焊接在一起,而工件其他部分发热很少,以下说法中正确的是(AD)A.交变电流的频率越高,焊缝处的温
3、度升高得越快B.交变电流的频率越低,焊缝处的温度升高得越快C.工件上只有焊缝处温度升得很高是因为焊缝处的电阻小D.工件上只有焊缝处温度升得很高是因为焊缝处的电阻大解析:线圈中通以高频变化的电流时,待焊接的金属工件中就产生感应电流,感应电流的大小与感应电动势有关,电流变化的频率越高,电流变化得越快,感应电动势越大,选项A正确,B错误;工件上焊缝处的电阻大,电流产生的热量就多,选项C错误,D正确.4.(2018铜仁市模拟)用均匀导线做成的正方形线框边长为0.2 m,正方形的一半放在垂直于纸面向里的匀强磁场中,如图所示.当磁感应强度以10 T/s的变化率增强时,线框中a,b两点间的电势差是(B)A.
4、Uab=0.1 VB.Uab=-0.1 VC.Uab=0.2 VD.Uab=-0.2 V解析:正方形线框的左半部分磁通量变化而产生感应电动势,从而在线框中有感应电流产生,把左半部分线框看成电源,其电动势为E,内电阻为,其等效电路如图所示.则a,b两点间的电势差即为电源的路端电压,设l是边长,且依题意知=10 T/s.由E=得E= V=0.2 V所以U=IR=R= V=0.1 V,由于a点电势低于b点电势,故Uab=-0.1 V,故B正确,A,C,D错误.5.(2018石家庄模拟)如图所示,半径为r的金属圆盘在垂直于盘面的匀强磁场B中,绕O轴以角速度沿逆时针方向匀速转动,则通过电阻R的电流的方向
5、和大小是(金属圆盘的电阻不计)(D)A.由c到d,I=B.由d到c,I=C.由c到d,I=D.由d到c,I=解析:由右手定则判定通过电阻R的电流的方向是由d到c;而金属圆盘产生的感应电动势E=Br2,所以通过电阻R的电流大小是I=,D正确.6.(2017西宁二模)(多选)如图所示,足够长的平行光滑导轨固定在水平面上,导轨间距为L=1 m,其右端连接有定值电阻R=2 ,整个装置处于垂直导轨平面、磁感应强度B=1 T的匀强磁场中.一质量m=2 kg的金属棒在恒定的水平拉力F=10 N的作用下,在导轨上由静止开始向左运动,运动中金属棒始终与导轨垂直.导轨及金属棒的电阻不计,下列说法正确的是(ACD)
6、A.产生的感应电流方向在金属棒中由a指向bB.金属棒向左做先加速后减速运动直到静止C.金属棒的最大加速度为5 m/s2D.水平拉力的最大功率为200 W解析:金属棒向左运动切割磁感线,根据右手定则判断得知产生的感应电流方向由ab,A正确;金属棒所受的安培力先小于拉力,棒做加速运动,后等于拉力做匀速直线运动,速度达到最大,B错误;根据牛顿第二定律得F-=ma,可知棒的速度v增大,加速度a减小,所以棒刚开始运动时加速度最大,最大加速度amax= m/s2=5 m/s2,C正确;当棒的加速度a=0时速度最大,设最大速度为vmax,则有F=,所以vmax= m/s=20 m/s,所以水平拉力的最大功率
7、Pmax=Fvmax=1020 W=200 W,D正确.7.(2018哈密市校级模拟)线圈所围的面积为0.1 m2,线圈电阻为 1 .规定线圈中感应电流I的正方向从上往下看是顺时针方向,如图(甲)所示.磁场的磁感应强度B随时间t的变化规律如图(乙)所示.则以下说法正确的是(C)A.在时间05 s内,I的最大值为0.1 AB.在4 s末,I的方向为正C.前2 s内,通过线圈某截面的总电荷量为0.01 CD.第3 s内,线圈的发热功率最大解析:由题图(乙)看出,在0 s时图线的斜率最大,B的变化率最大,根据闭合电路欧姆定律得,I=,0 s时刻磁感应强度变化率为0.1,则最大电流I= A=0.01
8、A,故A错误.在4 s末,穿过线圈的磁场方向向上,磁通量减小,则根据楞次定律判断得知,I的方向为逆时针方向,即为负方向,故B错误.前2 s内,通过线圈某截面的总电荷量q= C=0.01 C,故C正确;第3 s内,B没有变化,线圈中没有感应电流产生,则线圈的发热功率为0,故D错误.8.(2018张家口校级模拟)如图(甲)所示,导体棒MN置于水平导轨上,PQMN所围的面积为S,PQ之间有阻值为R的电阻,不计导轨和导体棒的电阻.导轨所在区域内存在沿竖直方向的匀强磁场,规定磁场方向竖直向上为正,在02t0时间内磁感应强度的变化情况如图(乙)所示,导体棒MN始终处于静止状态.下列说法正确的是(B)A.在
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