步步高2016年高考物理人教版一轮复习《第九章 电磁感应》第2讲 法拉第电磁感应定律 自感 涡流 习题

步步高2016年高考物理人教版一轮复习《第九章 电磁感应》第2讲 法拉第电磁感应定律 自感 涡流 习题内容摘要：

1、第 2 讲法拉第电磁感应定律自感涡流1如图 1 所示，闭合金属导线框放置在竖直向上的匀强磁场中，磁场的磁感应强度的大小随时间变化而变化下列说法中正确的是 ()A当磁感应强度增大时，线框中的感应电流可能减小B当磁感应强度增大时，线框中的感应电流一定增大C当磁感应强度减小时，线框中的感应电流一定增大D当磁感应强度减小时，线框中的感应电流可能不变图 1解析线框中的感应电动势为 E S，设线框的电阻为 R，则线框中的电流 ，因为 可能减小，可能增大，也可能不变线磁通量的变化量无关故选项 A、D 正确答案图 2 所示，竖直平面内有一金属环，半径为 a，总电阻为 R(指拉直时两端的电阻) ，磁感应强度为 2、B 的匀强磁场垂直穿过环平面，在环的最高点 A 用铰链连接长度为 2a、电阻为 的导体棒 B 由水平位置紧贴环面摆下， 点的线速度为 v，则这时 端的电压大小为()图 2A. B. C. D到竖直位置时，割磁感线的瞬时感应电动势EB2a A 正确(12v) 3答案、B 两闭合圆形导线环用相同规格的导线制成，它们的半径之比rAr B21，在两导线环包围的空间内存在一正方形边界的匀强磁场区域，磁场方向垂直于两导线环的平面，如图 3 所示当磁场的磁感应强度随时间均匀增大的过程中，流过两导线环的感应电流大小之比为()图 3A. 1 B. 2 D. 4 2解析匀强磁场的磁感应强度随时间均匀变化，设 t 3、时刻的磁感应强度为 0中 t0 时的磁感应强度，k 为一常数，A、B 两导线环的半径不同，它们所包围的面积不同，但某一 时刻穿过它们的磁通量均为穿过磁场所在区域面积上的磁通量，设磁场区域的面积为 S，则 tB 在任一时刻穿过两导线环包围面上的磁通量是相等的，所以两导线环上的磁通量变化率是相等的E S(S 为磁场区域面积)对 A、t 1， I ，R (l2r ，R ，代入数值得 2答案图 4 所示，一个菱形的导体线框沿着自己的对角线匀速运动，穿过具有一定宽度的匀强磁场区域，已知对角线 长度为磁场宽度的两倍且与磁场边界垂直下面对于线框中感应电流随时间变化的图象(电流以 序流向为正方向，从 C 点进 4、入磁场开始计时 )正确的是()图 4解析利用“增反减同” ，线框从进入磁场到穿过线框的磁通量最大的过程中，电流沿逆时针方向，且先增大后减小；从穿 过线框的磁通量最大的位置到离开磁场的过程中，电流沿顺时针方向，且先增大后减小 设 C 为 ，刚进入磁场时的切割有效长度为 2以电流与 有 B 项正确2答案图 5， EO F 为空间一匀强磁场的边界，其中O，O ，且 F；为角平分线，的距离为 l；磁场方向垂直于纸面向里一边长为 l 的正方形导线框沿 OO 方向匀速通过磁场， t0 时刻恰好位于图示位置规定导线框中感应电流沿逆时针方向时为正，则感应电流 i 与时间 t 的关系图线可能正确的是 ()图 5 5、解析本题中四个选项都是 可用排除法因在第一个 阶段内通过导线框的磁通量向里增大，由楞次定律可判定此过程中电流沿逆时针方向，故 C、D 错误由于穿过整个磁场区域的磁通量变化量 0，由 q可知整个过程中通过导线 框的总电荷量也应为零，而在 象中图线与零，即 时间轴的上下图形面积的绝对值应相等故 A 错误 ，B 正确答案图 6 甲所示线圈的匝数 n100 匝，横截面积 S50 圈总电阻r10 ，沿轴向有匀强磁场，设图示磁场方向为正，磁场的磁感应强度随时间作如图乙所示变化，则在开始的 0.1 s 内 ()图 6A磁通量的变化量为 通量的变化率为 02 Wb/sCa、 b 间电压为 0D在 a、b 间接 6、一个理想电流表时，电流表的示数为 解析通过线圈的磁通量与线圈的匝数无关，若设 2B 2S 为正， 则线圈中磁通量的变化量为 B 2S( B 1S)，代入数据即 (50104 0 3 错；磁通量的变化率 t 0 s0 2 Wb/s，B 正确；根据法拉第电磁感应定律可知，当 a、b 间断开时，其间电压等于线圈产生的感应电动势，感 应电动势大小为En 且恒定，C 错；在 a、b 间接一个理想 电流表时相当于 a、b 间路总电阻即为线圈的总电阻，故感应电流大小 I ， D 项正确答案图 7 所示，两个完全相同的线圈从同一高度自由下落，途中在不同高度处通过两个宽度为 d、磁感应强度为 B 的匀强磁场区域 7、后落到水平地面上设两线圈着地时动能分别为 过磁场区域的过程中流过线圈导线横截面的总电荷量分别为 下列判断正确的有 ()图 7AE q a kb、q aq b DE 线圈在通过磁场区域的 过程中流过线圈导线横截面的总电荷量为 q t t ，即 qaq b，C 对I 8如图 8 所示，把一块金属板折成“”形的金属槽 直放置在方向垂直纸面向外、大小为 B 的匀强磁场中，并以速率 平向左匀速运动一带电微粒从槽口左侧以速度 入，恰能做匀速圆周运动，下列说法正确的是 ()图 8A微粒带正电B微粒的比荷 qm 粒做圆周运动的半径为 r粒做圆周运动的周期为 T2导体棒切割磁感线的电动势 E，由金属槽开路，所以 8、L P 间的电场强度为 EU/L，方向由上向下，因为带电微粒从左侧进入后做匀速圆周运动，所以 mg以微粒带负电， ，所以 B 正确由 可知：r ，所以 gE ，所以 D 错误2图 9 所示是用电流传感器(相当于电流表，其电阻可以忽略不计)研究自感现象的实验电路，图中两个电阻的阻值均为 R，L 是一个自感系数足够大的自感线圈，其直流电阻值为 0 所示是某同学画出的在 刻开关 S 切换前后，通过传感器的电流随时间变化的图象，关于这些图象，下列说法中正确的是 ()图 9图 10A甲图是开关 S 由断开变为闭合，通过传感器 1 的电流随时间变化的情况B乙图是开关 S 由断开变为闭合，通过传感器 1 的 9、电流随时间变化的情况C丙图是开关 S 由闭合变为断开，通过传感器 2 的电流随时间变化的情况D丁图是开关 S 由闭合变为断开，通过传感器 2 的电流随时间变化的情况解析开关 S 断开或闭合 时， 电路中电流要发生突变，但是，由于自感现象的存在，电流只能逐渐变化，最终达到稳定开关 S 一直闭合时，通过传感器 2的电流方向向右，开关 S 由闭合变为断开时，通过传感器 1 的电流立即减为0，由于自感现象的存在，通过 以 B、C 正确答案图 11 甲所示，光滑平行金属导轨 Q 所在平面与水平面成 角，M、P 两端接一阻值为 R 的定值电阻，阻值为 r 的金属棒 直导轨放置，其他部分电阻不计整个装置处在 10、磁感应强度为 B 的匀强磁场中，磁场方向垂直导轨平面向上t 0 时对金属棒施一平行于导轨的外力 F，金属棒由静止开始沿导轨向上运动，通过 R 的感应电流随时间 t 变化的关系如图乙所示下列关于穿过回路 磁通量 和磁通量的瞬时变化率 以及ta、b 两端的电势差 q 随时间 t 变化的图象中，正确的是 ()图 11解析设导轨间距为 L，通过 ，因通过 随r 金属棒 属棒 a 为恒量，故金属棒 通量 0 0 0 ， 错误； 12 tt，B 正确；因 R ，且 It，所以 t，C 正确；t t ，q 错误 I tR r R r r答案图 12 所示，在绝缘光滑水平面上，有一个边长为 L 的单匝正方形线 11、框外力的作用下以恒定的速率 v 向右运动进入磁感应强度为 B 的有界匀强磁场区域线框进入磁场的过程中线框平面保持与磁场方向垂直，线框的 始终平行于磁场的边界，已知线框的四个边的电阻值相等，均为 12(1)在 刚进入磁场区域时，线框内的电流大小(2)在 刚进入磁场区域时，两端的电压(3)在线框进入磁场的整个过程中，线框中的电流产生的热量解析(1)切割磁感线产生的感应电动势为 E 以通 过线框的电流为 I )在 刚进 入磁场区域时，两端的电压为路端电压 E 4(3)因线框是匀速 进入的，所以线框中电流产生的热量 QI 241) (2) 3)4 图 13 甲所示，空间存在一宽度为 2L 的有界匀强磁场，磁场方向垂直纸面向里在光滑绝缘水平面内有一边长为 L 的正方形金属线框，其质量m1 阻 R4 ，在水平向左的外力 F 作用下，以初速度 m/框平面与磁场垂直，外力 F 大小随时间 t 变化的图线如图乙所示以线框右边刚进入磁场时开始计时图 13(1)求匀强磁场的磁感应强度 B；(2)求线框进入磁场的过程中，通过线框的电荷量 q；(3)判断线框能否从右侧离开磁场。 说明理由解析(1)由 象可知，线框加速度 a 2 m/s 2，v 0t m3 m，12 (41 12212)t0 时刻线框中的感应电流 I ， 安 牛顿第二定律 安 N ，联立得 B T)线框进入磁 场的过程中，平均感应电动势。