2023年高考物理课时跟踪检测(三十三)　法拉第电磁感应定律　自感　涡流.pdf

《2023年高考物理课时跟踪检测(三十三)　法拉第电磁感应定律　自感　涡流.pdf》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2023年高考物理课时跟踪检测(三十三)　法拉第电磁感应定律　自感　涡流.pdf（5页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、课 时 跟 踪 检 测（三 十 三）法 拉 第 电 磁 感 应 定 律 自 感 涡 流 1.（多 选）如 图 甲 所 示，线 圈 两 端 a、b 与 一 电 阻 R相 连，线 圈 内 有 垂 直 于 线 圈 平 面 向 里 的 磁 场。f=0 时 刻 起，穿 过 线 圈 的 磁 通 量 按 图 乙 所 示 的 规 律 变 化。下 列 说 法 正 确 的 是（）Jo,0 3%2t0 2 2A.时 刻，K 中 电 流 方 向 为 由 a 到 3B.5fo时 刻，R 中 电 流 方 向 为 由 a 到 6C.0 fo时 间 内 流 过 R 的 电 流 小 于 跖 2fo时 间 内 流 过 R 的 电

2、 流 D.0%时 间 内 流 过 R 的 电 流 大 于 加 2fo时 间 内 流 过 K 的 电 流 解 析：A C 由 楞 次 定 律 可 知 0 fo时 间 内 线 圈 中 的 感 应 电 流 方 向 为 逆 时 针 方 向，加 2fo时 间 内 线 圈 中 感 应 电 流 的 方 向 为 顺 时 针 方 向，故 A 正 确，B 错 误；根 据 法 拉 第 电 磁 感 应 定 律 E=n,可 知 0 如 时 间 内 感 应 电 动 势 大 小 是 如 2fo时 间 内 的;，感 应 电 流 为/=，所 1 X 1 L K以 0 m时 间 内 流 过 K 的 电 流 是 力 2fo时 间

3、内 流 过 K 的 电 流 的;，故 C正 确，D 错 误。_ JL2.如 图 所 示，在 磁 感 应 强 度 大 小 为 8、方 向 垂 直 纸 面 向 里 的 匀 强 W，七 j hX X X X X X A.磁 场 中，金 属 杆 M N在 平 行 金 属 导 轨 上 以 速 度。向 右 匀 速 滑 动。金 属 x4 x x xj xN导 轨 间 距 为 L 电 阻 不 计，金 属 杆 的 电 阻 为 2K、长 度 为 L H 间 电 阻 为 R,M N两 点 间 电 势 差 为 U。则 通 过 电 阻 K 的 电 流 方 向 及 U 的 大 小 分 别 是（）,BLvA.。一,BLv

4、B.a f b,C.a f,2BLv3解 析：B 由 右 手 定 则 判 断 可 知，M N中 产 生 的 感 应 电 流 方 向 为 N-M,则 通 过 电 阻 R的 电 流 方 向 为 Q f仇 M N产 生 的 感 应 电 动 势 公 式 为 R 两 端 的 电 压 为 U=武 市 R3.（多 选）半 径 为、右 端 开 小 口 的 导 体 圆 环 和 长 为 l a 的 导 体 直 杆，单位 长 度 电 阻 均 为 R)。圆 环 水 平 固 定 放 置，整 个 内 部 区 域 分 布 着 方 向 竖 直 向 下 的 匀 强 磁 场，磁 感 应 强 度 为 瓦 杆 在 圆 环 上 以 速

5、 度。平 行 于 直 径 C D 向 右 做 匀 速 直 线 运 动，杆 始 终 与 圆 环 保 持 良 好 接 触，从 圆 环 中 心 0 开 始，杆 的 位 置 由，确 定，如 图 所 示。贝！1()A.=0 时，杆 产 生 的 电 动 势 为 28aoB.，=:时，杆 产 生 的 电 动 势 为 小 3加 C.时，杆 受 到 的 安 培 力 大 小 为、黑 D.。=0 时，杆 受 到 的 安 培 力 大 小 为 月 翳(n-rZ)Ko解 析：AC，=0 时，杆 产 生 的 电 动 势 E=BLv=2Bav9故 A 正 确；，=1 时，根 据 几 何 关 系 得 出 此 时 杆 的 有 效

6、 切 割 长 度 是 1/=,所 以 杆 产 生 的 电 动 势 为=Bav9故 B 错 误；0=:时，电 路 中 总 电 阻 是 R总=(|n+l)a 岛，/=*所 以 杆 受 到 的 安 培 力 大 小 为 尸 352ao=BI L=*故 C 正 确；0=0 时，电 路 中 总 电 阻 是(2+7r)aRo,所 以 杆 受 的 安 培(3 7 T 十 5)第 0,.1 2Bav 4B2av力 大 小 F=B 1 L=B2(+2)aRn=(n+2)Ro,故 D 错 误。4.(多 选)如 图 所 示，半 径 为 2 r的 弹 性 螺 旋 线 圈 内 有 垂 直 纸 面 向 外 的 圆 形 匀

7、强 磁 场 区 域，磁 场 区 域 的 半 径 为 r,已 知 弹 性 螺 旋 线 圈 的 电 阻 为 R,线 圈 与 磁 场 区 域 共 圆 心，则 以 下 说 法 中 正 确 的 是()A.保 持 磁 场 不 变，线 圈 的 半 径 由 2r变 到 0.5 r的 过 程 中，有 逆 时 针 的 电 流 B.保 持 磁 场 不 变，线 圈 的 半 径 由 2 r变 到 3 r的 过 程 中，有 顺 时 针 的 电 流 C.保 持 半 径 不 变，使 磁 场 随 时 间 按 5=股 变 化，线 圈 中 的 电 流 为 驾 D.保 持 半 径 不 变,使 磁 场 随 时 间 按 8=A f变 化

8、，线 圈 中 的 电 流 为 手 解 析：A C 当 线 圈 的 半 径 由 2 r变 到().5 r的 过 程 中，穿 过 线 圈 的 磁 通 量 减 小，根 据 楞 次 定 律 可 知，线 圈 内 产 生 逆 时 针 的 感 应 电 流，故 A 正 确；保 持 磁 场 不 变，线 圈 的 半 径 由 2r变 到 3 r的 过 程 中，穿 过 线 圈 的 磁 通 量 不 变，根 据 感 应 电 流 的 产 生 条 件 可 知，线 圈 内 没 有 感 应 电 流，故 B 错 误；保 持 半 径 不 变，使 磁 场 随 时 间 按 8=A f变 化，根 据 法 拉 第 电 磁 感 应 定 律 可

9、 知，E=n P=k n P,根 据 欧 姆 定 律 可 知，线 圈 中 的 电 流/=萼，故 C 正 确，D 错 误。5.(多 选)用 导 线 绕 成 一 圆 环，环 内 有 一 用 同 样 导 线 折 成 的 内 接 正 方 x*形 线 框，圆 环 与 线 框 绝 缘，如 图 所 示。把 它 们 放 在 磁 感 应 强 度 为 B 的 匀 X xI x x x IX强 磁 场 中，磁 场 方 向 垂 直 于 圆 环 平 面（纸 面）向 里。当 磁 场 均 匀 减 弱 时（）A.线 框 和 圆 环 中 的 电 流 方 向 都 为 顺 时 针 方 向 B.线 框 和 圆 环 中 的 电 流 方

10、 向 都 为 逆 时 针 方 向 C.线 框 和 圆 环 中 的 电 流 大 小 之 比 为 1：也 D.线 框 和 圆 环 中 的 电 流 大 小 之 比 为 1:2解 析：A C 依 据 楞 次 定 律，当 磁 场 均 匀 减 弱 时，圆 环 和 线 框 中 的 电 流 方 向 都 为 顺 时 针 方 向，故 A 正 确，B 错 误；设 正 方 形 的 边 长 为 2a,由 几 何 关 系 可 知，外 接 圆 的 半 径=巾 明 则 根 据 法 拉 第 电 磁 感 应 定 律 得，正 方 形 回 路 中 的 感 应 电 动 势 与 外 接 圆 中 感 应 电 动 势 之 比 为 E正：E

11、同=*（202：箸 7r（也.）2=2：兀，根 据 电 阻 定 律 得，正 方 形 回 路 中 的 电 阻 与 外 接 圆 的 电 阻 之 比 为 R E:呼：如 普=2 6：n,由 闭 合 电 路 欧 姆 定 律 得 正 方 形 回 路 中 的 感 应 电 流 与 外 接 圆 中 感 应 电 流 之 比 为/正：/固：黄=1：6，故 C 正 确，D 错 误。以 正 A0D6.（多 选）图 甲 为 兴 趣 小 组 制 作 的 无 线 充 电 装 置 中 的 受 电 线 圈 示 意 图，已 知 线 圈 匝 数 n=100、电 阻 r=l。、横 截 面 积 S=l.5X10-3 m 2,外 接 电

12、 阻 K=7 C。线 圈 处 在 平 行 于 线 圈 轴 线 的 匀 强 磁 场 中，磁 场 的 磁 感 应 强 度 随 时 间 变 化 如 图 乙 所 示，贝!1（）A.在 f=0.0 1 s时 通 过 K 的 电 流 方 向 发 生 改 变 B.在 f=0.0 1 s时 线 圈 中 的 感 应 电 动 势 E=0.6 VC.在 0 0.02 s 内 通 过 电 阻 R 的 电 荷 量 g=l.5X103CD.在 0.020.0 3 s内 R产 生 的 焦 耳 热 为 Q=l.8X 10-3 J解 析：BC 根 据 楞 次 定 律 可 知，在 0 0.01 s 内 和 在 0.010.0 2

13、 s内 电 流 方 向 相 同，故 A 错 误；在 0 0.02 s 内，根 据 法 拉 第 电 磁 感 应 定 律 可 知：E=詈=言 S=100X 4X 1.5X 10-3V=0.6 V,故 B 正 确；在 0 0.0 2 s内，产 生 的 感 应 电 流 为/K-vr=署 A=0.075 A,通 过 电 阻 R 的 电 荷 量 为 g=0.075X0.02 C=l.5X103 C,A NB故 C 正 确；在 0.0 2 0.03 s 内，产 生 的 感 应 电 动 势 为 E=n-rj=n r-S=Ar AtE i 2100X 8X 1.5X 10-3 V=l.2 V,产 生 的 感 应

14、 电 流 为/=二 二=7 A=0.15 A,R 上 K-rr/十 上产 生 的 焦 耳 热 为 Q=/2及=0.152X7X0.01 J=l.575X10-3 J,故 D 错 误。7.如 图 甲 所 示，光 滑 且 足 够 长 的 金 属 导 轨 M N、P Q 平 行 地 固 定 在 同 一 水 平 面 上，两 导 轨 间 距 L=0.2 m,两 导 轨 的 左 端 之 间 连 接 的 电 阻 R=0.4 Q,导 轨 上 停 放 一 质 量/n=0.1k g且 电 阻 r=0.1 S1的 金 属 杆 ah,导 轨 的 电 阻 可 忽 略 不 计。整 个 装 置 处 于 磁 感 应 强 度

15、8=0.5T 的 匀 强 磁 场 中，磁 场 方 向 竖 直 向 下。现 用 一 外 力 尸 水 平 向 右 拉 金 属 杆，使 之 由 静 止 开 始 运 动，在 整 个 运 动 过 程 中 金 属 杆 始 终 与 导 轨 垂 直 并 接 触 良 好，若 理 想 电 压 表 的 示 数 U 随 时 间 f变 化 的 关 系 如 图 乙 所 示，则 当 金 属 杆 的 速 度 为 5.O m/s时，求：x XBXX X X0 1 2 3 4 5 6(1)此 时 金 属 杆 切 割 磁 感 线 产 生 的 感 应 电 动 势 的 大 小；(2)此 时 外 力 F 的 大 小；(3)从 开 始 到

16、 当 金 属 杆 的 速 度 为 5.O m/s时，通 过 R 的 电 荷 量。解 析：根 据 法 拉 第 电 磁 感 应 定 律 知=0.5 VoD(2)根 据 电 路 知 二 1 出 力=0.0加=0.08H(结 合 UY图 像 知 导 体 棒 做 匀 加 速 运 动，K-vr加 速 度 为 a=l m、2),根 据 牛 顿 第 二 定 律，当 金 属 杆 的 速 度 为 5.O m/s时 对 金 属 杆 有：F-B I L=m a,解 得：尸=0.2 N,E(3)当 金 属 杆 的 速 度 为 5.O m/s时，。=/7=0.4 V,从 乙 图 中 可 知 f=5.0 s,所 _ E A

17、O A 0 B X 淤 卜 以 0-5.0 s 内 通 过 R 的 电 荷 量 q=I f=R+r f=*R+r)X f=R+r=R+.=1 2.5 Co答 案：(1)0.5 V(2)0.2N(3)12.5C8.如 图 所 示，一 折 角，=4 5。的 导 体 框 架 水 平 固 定 放 置，处 于 垂 直 纸 面 向 里 的 匀 强 磁 场 中，一 根 足 够 长 且 截 面 均 匀 的 导 体 棒 放 在 导 体 框 架 上。，=0 时 导 体 棒 与。点 的 距 离 为 加 此 时 在 外 力 作 用 下 以 初 速 度 加 开 始 运 动。已 知 导 体 棒 中 的 感 应 电 流 与

18、 时 间 的 关 系 是 1=10+公(/。与 左 均 为 常 量 且 已 知)，在=华 时 刻，导 体 棒 的 电 功 率 为 尸。除 导 体 棒 外，其 余 各 部 分 电 阻 均 不 计。X(1)试 推 导 出 导 体 棒 的 速 度 随 时 间 的 变 化 关 系；求 在，=竿 时 刻，导 体 棒 与 0 点 的 距 离；(3)求 匀 强 磁 场 的 磁 感 应 强 度。解 析：(1)设 导 体 棒 单 位 长 度 的 电 阻 为 岛，匀 强 磁 场 的 磁 感 应 强 度 为 贝 U：在 f=0 时 刻，根 据 闭 合 电 路 的 欧 姆 定 律 可 得：/。=需=等，解 得 2=*

19、K o K o V o在 某 一 时 刻 f,根 据 闭 合 电 路 的 欧 姆 定 律 可 得：扃%联 立 解 得：=加+石%由 于 0=。+丁，所 以 导 体 棒 做 匀 加 速 直 线 运 动，其 加 速 度=%在 胃 蓼 时 刻，导 体 棒 的 速 度。+端=3%,此 过 程 中 导 体 棒 的 位 移：XVo+v 4/0。0=iTt=r导 体 棒 与 O 点 的 距 离 L=Z o+x=/o+i o(3)在，=率 时 刻，导 体 棒 的 电 功 率 为 尸。此 时 导 体 棒 的 有 效 切 割 长 度 为 L=/o+当;fc ft电 流 强 度 为/=/o+A f=3/o,根 据 电 功 率 的 计 算 公 式 可 得 P0=BILv解 得：8=悬=/4/0v0=3ZoXZo+JX3vokPo97oVo(Wo+4/oOo)答 案：(l)o=?o+华 t(2)/o+(3)-也-o(A/o+4/o