新教材物理一轮总复习-课时分层作业45法拉第电磁感应定律自感现象习题.docx

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1、课时分层作业(四十五)法拉第电磁感应定律自感现象基础强化练12023江苏常州调研零刻度在表盘正中间的电流表非常灵敏，通入电流后，线圈所受安培力和螺旋弹簧的弹力达到平衡时，指针将在示数附近摆动，很难停下，使读数变得困难在指针转轴下方装上扇形铝框或扇形铝板，并在合适区域加上磁场，可以解决此问题下列方案合理的是()2(多选)如图所示电路，电感线圈L的自感系数足够大，其直流电阻忽略不计，LA、LB是两个相同的灯泡，则()AS闭合瞬间，LA不亮，LB很亮BS闭合瞬间，LA、LB同时亮，然后LA逐渐变暗到熄灭，LB变得更亮CS断开瞬间，LA闪亮一下才熄灭，LB立即熄灭DS断开瞬间，LA、LB立即熄灭3如图

2、所示，在庆祝反法西斯胜利70周年阅兵盛典上，我国预警机“空警2000”在通过天安门上空时机翼保持水平，以4.5102km/h的速度自东向西飞行该机的翼展(两翼尖之间的距离)为50m，北京地区地磁场的竖直分量向下，大小为4.7105T，则()A两翼尖之间的电势差为2.9VB两翼尖之间的电势差为1.1VC飞机左方翼尖的电势比右方翼尖的电势高D飞机左方翼尖的电势比右方翼尖的电势低4(多选)在某次科技活动中，有人做了一个电磁“小车”实验：如图所示，用裸露的铜导线绕制成一根长螺线管，将螺线管固定在水平桌面上用一节干电池和两个磁铁制成一个“小车”，两磁铁的同名磁极粘在电池的正、负两极上将这辆“小车”推入螺

3、线管中，磁铁与电极和铜线间均能良好导电，“小车”就加速运动起来关于“小车”的运动，以下说法正确的是()A图中“小车”加速度方向向右B图中“小车”加速度方向向左C只将“小车”上某一磁铁改为S极与电池粘连，“小车”就不能加速运动D只将“小车”上两磁铁均改为S极与电池粘连，“小车”的加速度方向不变5人教版选择性必修二P32T6A、B两个闭合线圈用同样的导线制成，匝数均为10匝，半径rA2rB，分别按下图甲、乙两种方式放入匀强磁场中，且磁感应强度随时间均匀减小，则下列说法正确的是()A甲图中，A、B两线圈中电动势之比为41B甲图中，A、B两线圈中电流之比为21C乙图中，A、B两线圈中电动势之比为41D

4、乙图中，A、B两线圈中电流之比为4162022浙江1月如图所示，将一通电螺线管竖直放置，螺线管内部形成方向竖直向上、磁感应强度大小Bkt的匀强磁场，在内部用绝缘轻绳悬挂一与螺线管共轴的金属薄圆管，其电阻率为、高度为h、半径为r、厚度为d(dr)，则()A从上向下看，圆管中的感应电流为逆时针方向B圆管的感应电动势大小为C圆管的热功率大小为D轻绳对圆管的拉力随时间减小7(多选)如图所示，水平放置足够长光滑金属导轨abc和de，ab与de平行，bc是以O为圆心的圆弧导轨圆弧be左侧和扇形Obc内有方向如图的匀强磁场金属杆OP的O端与e点用导线相接，P端与圆弧bc接触良好初始时，可滑动的金属杆MN静止

5、在平行导轨上若杆OP绕O点在匀强磁场区内从b到c匀速转动时，回路中始终有电流，则此过程中，下列说法正确的有()A杆OP产生的感应电动势恒定B杆OP受到的安培力不变C杆MN做匀加速直线运动D杆MN中的电流逐渐减小82023重庆七校联考光滑绝缘水平面上静置一边长为1m的正方形单匝线框，总电阻为1.线框左边通过一水平细线与固定的力传感器相连，线框右边一半有均匀减小的如图甲所示的磁场，其变化规律为BB0kt，k为恒量在00.1s内传感器显示的拉力值随时间变化关系如图乙所示，则k值为()A2T/sB2T/sC2T/sD2T/s9.2022全国乙卷如图，一不可伸长的细绳的上端固定，下端系在边长为l0.40

6、m的正方形金属框的一个顶点上金属框的一条对角线水平，其下方有方向垂直于金属框所在平面的匀强磁场已知构成金属框的导线单位长度的阻值为5.0103/m；在t0到t3.0s时间内，磁感应强度大小随时间t的变化关系为B(t)0.30.1t(SI).求：(1)t2.0s时金属框所受安培力的大小；(2)在t0到t2.0s时间内金属框产生的焦耳热能力提升练102023惠州模拟(多选)某同学设计了一个前进中的发电测速装置，如图所示自行车的圆形金属盘后轮置于垂直车身平面向里的匀强磁场中，后轮圆形金属盘在磁场中转动时，可等效成一导体棒绕圆盘中心O转动已知磁感应强度B0.5T，圆盘半径r0.3m，圆盘电阻不计导线通

7、过电刷分别与后轮外边缘和圆心O相连，导线两端a、b间接一阻值R10的小灯泡后轮逆时针匀速转动时，用电压表测得a、b间电压大小U0.6V则可知()A自行车匀速行驶时产生的是交流电B与a连接的是电压表的负接线柱C自行车车轮边缘线速度是8m/sD圆盘匀速转动10分钟的过程中产生了0.36J的电能11(多选)如图所示，间距为L0.8m的两条平行光滑竖直金属导轨PQ、MN足够长，底部Q、N之间连接阻值为R12.0的电阻，磁感应强度为B10.5T，足够大的匀强磁场与导轨平面垂直质量为m1.01.02kg、电阻值为R22.0的金属棒ab放在导轨上，且始终与导轨接触良好，导轨的上端点P、M分别与横截面积为5.

8、0103m2的10匝线圈的两端连接，线圈的轴线与大小均匀变化的匀强磁场B2平行开关S闭合后，金属棒ab恰能保持静止取重力加速度g10m/s2，其余部分的电阻不计，则()A匀强磁场B2的磁感应强度均匀减小B金属棒ab中的电流为0.25AC匀强磁场B2的磁感应强度的变化率为10T/SD断开S之后，金属棒ab下滑的最大速度为1.25m/s12.2023广东押题卷匝数N1000、面积S20cm2，电阻r1的线圈水平放置，匀强磁场B1竖直向下穿过线圈，其磁感应强度B1按如图所示的规律变化线圈两端分别连接两根完全相同的劲度系数为k100N/m、电阻为R1.5的金属弹簧，两金属弹簧上端固定在水平天花板上，下

9、端悬挂一根水平金属棒，另有一水平匀强磁场B2垂直金属棒分布(如图所示)，其磁场宽度为L10cm.闭合开关后，两弹簧的长度均变化了x0.5cm.导线和金属棒的电阻不计，求：(1)闭合开关后，通过金属棒的电流大小(2)磁感应强度B2的大小课时分层作业（四十五）1解析：A、C方案中，当指针向左偏转时，铝框或铝板向右偏转，可能会离开磁场，处于磁场区域外，产生不了感应电流，故起不到电磁阻尼的作用，指针不能很快停下，A、C方案不合理，选项A、C错误；B方案中磁场在铝框中间，当指针偏转角度较小时，铝框不能切割磁感线（穿过铝框的磁通量不变），不会产生感应电流，故起不到电磁阻尼的作用，指针不能很快停下，B方案不

10、合理，选项B错误；D方案中磁场分布在铝板中间区域，无论指针在偏转范围内的偏转角度如何，都会在铝板中产生感应电流，起到电磁阻尼的作用，指针会很快停下，以便于读数，D方案合理，选项D正确答案：D2解析：闭合S时，电源的电压同时加到两灯上，LA、LB同时亮，且亮度相同；随着L中电流增大，由于线圈L直流电阻可忽略不计，分流作用增大，LA逐渐被短路直到熄灭，外电路总电阻减小，总电流增大，LB变亮，A错误，B正确；断开S，LB立即熄灭，线圈中电流减小，产生自感电动势，感应电流流过LA灯，LA闪亮一下后熄灭，C正确，D错误答案：BC3解析：飞机的飞行速度v4.5102km/h125m/s由EBlv得：E4.

11、710550125V0.29V，故A、B错误；飞机从东向西飞，磁场竖直向下，由右手定则可知，飞机左方翼尖电势高于右方翼尖的电势，故C正确，D错误答案：C4解析：两磁极间的磁感线如图甲所示，干电池与磁铁及中间部分线圈组成了闭合回路，在两磁极间的线圈中产生电流，左端磁铁的左侧线圈和右端磁铁的右侧线圈中没有电流线圈中电流方向的左视图如图乙所示，由左手定则可知，中间线圈所受的安培力向右，根据牛顿第三定律可知，“小车”所受的力向左，则“小车”向左加速，故A错误，B正确；只将“小车”上某一磁铁改为S极与电池粘连，则磁感线不会向外发散，通电线圈受到的合力为零，不能加速运动，故C正确；只将“小车”上两磁铁均改

12、为S极与电池粘连，磁感线方向反向，受到的力向右，故“小车”的加速度方向将发生改变，故D错误答案：BC5解析：甲图中，A、B两线圈中磁通量变化率相同，根据E可知，A、B两线圈中电动势之比为11，根据R可得，则电流之比为，故A、B错误；乙图中，根据E可知，A、B两线圈中电动势之比为41，根据R可得，则电流之比为，故C正确，D错误答案：C6解析：穿过圆管的磁通量向上逐渐增加，根据楞次定律可知，从上向下看，圆管中的感应电流为顺时针方向，选项A错误；根据法拉第电磁感应定律可得圆管中的感应电动势为：Er2kr2，选项B错误；圆管导体的电阻R，导体长度L指的是电流流动的长度2r，将金属薄管展开，则导体横截面

13、积为dh，所以圆管的热功率大小P，选项C正确；根据左手定则可知，圆管中各段所受的安培力方向均指向圆管的轴线，因此轻绳对圆管的拉力的合力始终等于圆管的重力，不随时间变化，选项D错误答案：C7解析：根据转动切割磁感线产生感应电动势的公式可知EOPBl2，故A正确；OP切割磁感线，产生感应电流，由右手定则可判断出MN中电流为从M到N，根据左手定则可知MN所受安培力向左，MN向左运动，切割磁感线，产生的感应电流与OP切割磁感线产生的感应电流方向相反，故OP与MN中的电流会逐渐减小，OP所受安培力逐渐减小，MN做加速度逐渐减小的加速运动，故B、C错误，D正确答案：AD8解析：由法拉第电磁感应定律可知，感

14、应电动势大小为ESk1（V）0.5k（V），感应电流为I0.5k（A），线框受到的安培力为F安BIL（B0kt）0.5k1（N）0.5k（B0kt）（N），线框静止，由平衡条件得F安F，由图乙可知t0时，F0.2N，t0.1s时，F0，代入数据解得k2T/s，故D正确答案：D9解析：（1）对正方形金属框分析由法拉第电磁感应定律得E由B（t）0.30.1t（SI），知0.1T/sI，其中R4l当t2.0s时，B0.30.12.0（T）0.1T金属框所受安培力大小FBIl，其中ll代入数据解得F0.057N.（2）根据焦耳定律有QI2RtR4l810302.0s内电流恒定，I1A代入数据解得Q0.

15、016J.答案：（1）0.057N（2）0.016J10解析：根据右手定则，辐条切割磁感应线产生的是直流电，轮子中心是电源的正极，轮子边缘点是等效电源的负极，则a点接电压表的负接线柱，故A项错误，B项正确；由UEBr2得vrm/s8m/s，故C项正确；根据焦耳定律Qt，代入数据得Q1060J21.6J，故D项错误答案：BC11解析：金属棒ab处于静止状态，则金属棒ab受到的安培力竖直向上，根据左手定则可知通过金属棒ab的电流方向由a到b，根据楞次定律可知匀强磁场B2的磁感应强度均匀增加，A错误；设金属棒ab中的电流为I，根据受力平衡可得B1ILmg，解得I0.25A，B正确；设匀强磁场B2的磁感应强度的变化率为k，则线圈产生的感应电动势为EnnSnkS，金属棒ab中的电流为I0.25A，联立解得k10T/s，C正确；断开S之后，当金属棒ab受力再次到达平衡时下滑速度最大，设最大速度为v，则有EB1Lv，I，B1ILmg，联立解得v2.5m/s，D错误答案：BC12解析：（1）根据法拉第电磁感应定律可得ENNS其中，由图可知5T/s代入得E10V，由闭合电路欧姆定律可得I代入数据得I2.5A.（2）安培力为F安B2IL弹簧弹力F弹kx对金属棒受力分析，由受力平衡得B2IL2kx代入数据，得B24T.答案：（1）2.5A（2）4T