《2020屆高三物理一輪復(fù)習(xí) 第十章 第2講 法拉第電磁感應(yīng)定律 自感 渦流課時(shí)作業(yè)(含解析)》由會(huì)員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《2020屆高三物理一輪復(fù)習(xí) 第十章 第2講 法拉第電磁感應(yīng)定律 自感 渦流課時(shí)作業(yè)(含解析)(6頁(yè)珍藏版)》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、法拉第電磁感應(yīng)定律 自感 渦流
1.將閉合多匝線圈置于僅隨時(shí)間變化的磁場(chǎng)中,線圈平面與磁場(chǎng)方向垂直.關(guān)于線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)和感應(yīng)電流,下列表述正確的是( )
A.感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小與線圈的匝數(shù)無(wú)關(guān)
B.穿過(guò)線圈的磁通量越大,感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)越大
C.穿過(guò)線圈的磁通量變化越快,感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)越大
D.感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向與原磁場(chǎng)方向始終相同
解析:由法拉第電磁感應(yīng)定律E=n知,感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小與線圈匝數(shù)有關(guān),A錯(cuò)誤;感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)正比于,與磁通量的大小無(wú)直接關(guān)系,B錯(cuò)誤,C正確;根據(jù)楞次定律知,感應(yīng)電流的磁場(chǎng)總是阻礙引起感應(yīng)電流的磁通量的變化,即“增反減同”,D錯(cuò)誤.
答案:C
2.如圖
2、所示,勻強(qiáng)磁場(chǎng)中有兩個(gè)導(dǎo)體圓環(huán)a、b,磁場(chǎng)方向與圓環(huán)所在平面垂直.磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間均勻增大.兩圓環(huán)半徑之比為2∶1,圓環(huán)中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)分別為Ea和Eb,不考慮兩圓環(huán)間的相互影響.下列說(shuō)法正確的是( )
A.Ea∶Eb=4∶1,感應(yīng)電流均沿逆時(shí)針?lè)较?
B.Ea∶Eb=4∶1,感應(yīng)電流均沿順時(shí)針?lè)较?
C.Ea∶Eb=2∶1,感應(yīng)電流均沿逆時(shí)針?lè)较?
D.Ea∶Eb=2∶1,感應(yīng)電流均沿順時(shí)針?lè)较?
解析:a、b兩個(gè)圓環(huán)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)屬于感生電動(dòng)勢(shì),根據(jù)題意可知相同,又由法拉第電磁感應(yīng)定律得E=n=nS,Sa=π(2r)2=4πr2,Sb=πr2,所以=4∶1,由楞次定律可知兩圓
3、環(huán)中感應(yīng)電流的方向均沿順時(shí)針?lè)较?,B正確.
答案:B
3.如圖所示,線圈L的自感系數(shù)很大,且其直流電阻可以忽略不計(jì),L1、L2是兩個(gè)完全相同的小燈泡,開(kāi)關(guān)S閉合和斷開(kāi)的過(guò)程中,燈L1、L2的亮度變化情況是(燈絲不會(huì)斷)( )
A.S閉合,L1不亮,L2逐漸變亮;S斷開(kāi),L2立即熄滅,L1逐漸變亮
B.S閉合,L1不亮,L2很亮;S斷開(kāi),L1、L2立即熄滅
C.S閉合,L1、L2同時(shí)亮,而后L1逐漸熄滅,L2亮度不變;S斷開(kāi),L2立即熄滅,L1亮一下才熄滅
D.S閉合,L1、L2同時(shí)亮,而后L1逐漸熄滅,L2則逐漸變得更亮;S斷開(kāi),L2立即熄滅,L1亮一下才熄滅
解析:當(dāng)S閉
4、合,L的自感系數(shù)很大,對(duì)電流的阻礙作用較大,L1和L2串聯(lián)后與電源相連,L1和L2同時(shí)亮,隨著L中電流的增大,因?yàn)長(zhǎng)的直流電阻不計(jì),則L的分流作用增大,L1中的電流逐漸減小為零,由于總電阻變小,故電路中的總電流變大,L2中的電流增大,L2燈變得更亮;當(dāng)S斷開(kāi),L2中無(wú)電流,立即熄滅,而線圈L產(chǎn)生自感電動(dòng)勢(shì),試圖維持本身的電流不變,L與L1組成閉合電路,L1燈要亮一下后再熄滅.故D正確.
答案:D
4.(2019·遼寧鞍山模擬)如圖所示,豎直平面內(nèi)有一金屬環(huán),半徑為a,總電阻為R(指剪開(kāi)拉直時(shí)兩端的電阻),磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直穿過(guò)環(huán)平面,與環(huán)的最高點(diǎn)A連接的長(zhǎng)度為2a、電阻為的導(dǎo)體棒
5、AB,由水平位置緊貼環(huán)面擺下,當(dāng)擺到豎直位置時(shí),B點(diǎn)的線速度為v,則這時(shí)導(dǎo)體棒AB兩端的電壓大小為( )
A. B.
C. D.Bav
解析:當(dāng)擺到豎直位置時(shí),導(dǎo)體棒AB產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為E=B·2a=2Ba=Bav,圓環(huán)被導(dǎo)體棒分為兩個(gè)半圓環(huán),兩半圓環(huán)并聯(lián),并聯(lián)電阻R并==,電路電流I==,AB兩端的電壓為UAB=IR并=.
答案:A
5.(多選)(2019·廣西三校聯(lián)考)如圖所示,線圈匝數(shù)為n,橫截面積為S,線圈電阻為r,處于一個(gè)均勻增強(qiáng)的磁場(chǎng)中,磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間的變化率為k,磁場(chǎng)方向水平向右且與線圈平面垂直,電容器的電容為C,定值電阻的阻值為r.由此可知,下
6、列說(shuō)法正確的是( )
A.電容器下極板帶正電
B.電容器上極板帶正電
C.電容器所帶電荷量為
D.電容器所帶電荷量為nSkC
解析:根據(jù)磁場(chǎng)向右均勻增強(qiáng),并由楞次定律可知,電容器上極板帶正電,故A錯(cuò)誤,B正確.閉合線圈與阻值為r的電阻形成閉合回路,線圈相當(dāng)于電源,電容器兩極板間的電壓等于路端電壓,線圈產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為E=nS=nSk,路端電壓U=·r=,則電容器所帶電荷量為Q=CU=,故C正確,D錯(cuò)誤.
答案:BC
6.(多選)(2019·黑龍江牡丹江一中模擬)如圖所示,阻值為R的金屬棒從圖示位置ab分別以v1、v2的速度沿光滑水平導(dǎo)軌(電阻不計(jì))勻速滑到a′b′位置,若
7、v1∶v2=1∶2,則在這兩次過(guò)程中( )
A.回路電流I1∶I2=1∶2
B.產(chǎn)生的熱量Q1∶Q2=1∶4
C.通過(guò)任一截面的電荷量q1∶q2=1∶1
D.外力的功率P1∶P2=1∶2
解析:回路中感應(yīng)電流為I==,I∝v,則得I1∶I2=v1∶v2=1∶2,故A正確;產(chǎn)生的熱量為Q=I2Rt=()2R×=,Q∝v,則得Q1∶Q2=v1∶v2=1∶2,故B錯(cuò)誤;通過(guò)任一截面的電荷量為q=It=t=,q與v無(wú)關(guān),則得q1∶q2=1∶1,故C正確;由于金屬棒勻速運(yùn)動(dòng),外力的功率等于回路中的功率,即得P=I2R=()2R,P∝v2,則得P1∶P2=1∶4,故D錯(cuò)誤.
答案:AC
8、
7.(多選)半徑分別為r和2r的同心圓形導(dǎo)軌固定在同一水平面內(nèi),一長(zhǎng)為r、電阻為R的均勻金屬棒AB置于圓導(dǎo)軌上面,BA的延長(zhǎng)線通過(guò)圓導(dǎo)軌中心O,裝置的俯視圖如圖所示,整個(gè)裝置位于一勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為B,方向豎直向下.在兩環(huán)之間接阻值也為R的定值電阻和電容為C的電容器.金屬棒在水平外力作用下以角速度ω繞O逆時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng),在轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中始終與導(dǎo)軌保持良好接觸.下列說(shuō)法正確的是( )
A.金屬棒中電流從B流向A
B.金屬棒兩端電壓為Bωr2
C.電容器的M板帶負(fù)電
D.電容器所帶電荷量為CBωr2
解析:根據(jù)右手定則可知金屬棒中電流從B流向A,選項(xiàng)A正確;金屬棒轉(zhuǎn)動(dòng)產(chǎn)生的
9、電動(dòng)勢(shì)為E=Br=Bωr2,切割磁感線的金屬棒相當(dāng)于電源,金屬棒兩端電壓相當(dāng)于電源的路端電壓,因而U=E=Bωr2,選項(xiàng)B正確;金屬棒A端相當(dāng)于電源正極,電容器M板帶正電,選項(xiàng)C錯(cuò)誤;由C=可得電容器所帶電荷量為Q=CBωr2,選項(xiàng)D錯(cuò)誤.
答案:AB
8.(多選)(2018·高考全國(guó)卷Ⅲ)如圖(a),在同一平面內(nèi)固定有一長(zhǎng)直導(dǎo)線PQ和一導(dǎo)線框R,R在PQ的右側(cè).導(dǎo)線PQ中通有正弦交流電流i,i的變化如圖(b)所示,規(guī)定從Q到P為電流的正方向.導(dǎo)線框R中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)( )
A.在t=時(shí)為零
B.在t=時(shí)改變方向
C.在t=時(shí)最大,且沿順時(shí)針?lè)较?
D.在t=T時(shí)最大,且沿順時(shí)針
10、方向
解析:由圖(b)可知,導(dǎo)線PQ中電流在t=時(shí)達(dá)到最大值,變化率為零,導(dǎo)線框R中磁通量變化率為零,根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律,在t=時(shí)導(dǎo)線框中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為零,選項(xiàng)A正確;在~T時(shí),導(dǎo)線PQ中電流圖象斜率方向不變,導(dǎo)致導(dǎo)線框R中磁通量變化率的正負(fù)不變,根據(jù)楞次定律,在t=時(shí),導(dǎo)線框中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)方向不變,選項(xiàng)B錯(cuò)誤;由于在t=時(shí),導(dǎo)線PQ中電流圖象斜率最大,電流變化率最大,導(dǎo)致導(dǎo)線框R中磁通量變化率最大,根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律,在t=時(shí)導(dǎo)線框中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大,由楞次定律可判斷出感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的方向?yàn)轫槙r(shí)針?lè)较?,選項(xiàng)C正確;由楞次定律可判斷出在t=T時(shí)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的方向?yàn)槟鏁r(shí)針?lè)较?,選項(xiàng)D錯(cuò)誤.
答案:AC
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