2019年高考物理一輪復(fù)習(xí) 9-2法拉第電磁感應(yīng)定律自感渦流同步檢測(cè)試題.doc

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2019年高考物理一輪復(fù)習(xí) 9-2法拉第電磁感應(yīng)定律自感渦流同步檢測(cè)試題 1．(多選題)電磁感應(yīng)現(xiàn)象揭示了電和磁之間的內(nèi)在聯(lián)系，根據(jù)這一發(fā)現(xiàn)，發(fā)明了許多電器設(shè)備．下列用電器中，哪個(gè)利用了電磁感應(yīng)原理(　　) A．動(dòng)圈式話筒　　　　　 B．白熾燈泡 C．磁帶錄音機(jī) D．日光燈鎮(zhèn)流器 解析：動(dòng)圈式話筒里的線圈在永磁鐵的磁場(chǎng)里振動(dòng)，產(chǎn)生感應(yīng)電流；磁帶錄音機(jī)錄音時(shí)，聲音使話筒中產(chǎn)生隨聲音而變化的感應(yīng)電流，放音時(shí)，磁帶上變化的磁場(chǎng)使放音磁頭線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電流；日光燈鎮(zhèn)流器在接通開(kāi)關(guān)時(shí)，產(chǎn)生瞬時(shí)高電壓．這三種都利用了電磁感應(yīng)原理，而白熾燈泡沒(méi)有用到電磁感應(yīng)原理，所以選項(xiàng)A、C、D正確． 答案：ACD 圖32－1 2．如圖32－1所示，豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，將一水平放置的金屬棒ab以水平速度v0拋出．設(shè)整個(gè)過(guò)程中，棒的取向不變，且不計(jì)空氣阻力，則金屬棒運(yùn)動(dòng)過(guò)程中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小變化情況應(yīng)是(　　) A．越來(lái)越大 B．越來(lái)越小 C．保持不變 D．無(wú)法判斷 解析：金屬棒做平拋運(yùn)動(dòng)，切割磁感線的速度等于水平速度，保持不變，故感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小不變． 答案：C 圖32－2 3．(多選題)如圖32－2所示，在邊長(zhǎng)為a的正方形區(qū)域內(nèi)有勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，其方向垂直紙面向外，一個(gè)邊長(zhǎng)也為a的正方形導(dǎo)線框架EFGH正好與上述磁場(chǎng)區(qū)域的邊界重合，現(xiàn)使導(dǎo)線框以周期T繞其中心O點(diǎn)在紙面內(nèi)勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，經(jīng)過(guò)導(dǎo)線框轉(zhuǎn)到圖中虛線位置，則在這時(shí)間內(nèi)(　　) A．平均感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小等于 B．平均感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小等于 C．順時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)時(shí)感應(yīng)電流方向?yàn)镋→F→G→H→E D．逆時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)時(shí)感應(yīng)電流方向?yàn)镋→H→G→F→E 解析：由題意可知，導(dǎo)線框轉(zhuǎn)過(guò)時(shí)磁通量減少ΔΦ＝BΔS＝2B2，平均感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E＝＝，A對(duì)，B錯(cuò)； 由楞次定律知無(wú)論導(dǎo)線框怎么轉(zhuǎn)都是穿過(guò)線框的磁通量減小，電流方向都是E→H→G→F→E，C錯(cuò)，D對(duì)；選A、D. 答案：AD 圖32－3 4．[xx江蘇阜寧中學(xué)月考]如圖32－3所示，電源的電動(dòng)勢(shì)為E，內(nèi)阻r不能忽略．A、B是兩個(gè)相同的小燈泡，L是一個(gè)自感系數(shù)相當(dāng)大的線圈．關(guān)于這個(gè)電路的以下說(shuō)法正確的是(　　　) A．開(kāi)關(guān)閉合到電路中電流穩(wěn)定的時(shí)間內(nèi)，A燈立刻亮，而后逐漸變暗，最后亮度穩(wěn)定 B．開(kāi)關(guān)閉合到電路中電流穩(wěn)定的時(shí)間內(nèi)，B燈立刻亮，而后逐漸變暗，最后亮度穩(wěn)定 C．開(kāi)關(guān)由閉合到斷開(kāi)瞬間，A燈閃亮一下再熄滅 D．開(kāi)關(guān)由閉合到斷開(kāi)瞬間，電流自左向右通過(guò)A燈 解析：開(kāi)關(guān)閉合到電路中電流穩(wěn)定的時(shí)間內(nèi)，A燈立刻亮，而后逐漸變暗，最后亮度穩(wěn)定；B燈逐漸變亮，最后亮度穩(wěn)定，選項(xiàng)A正確、B錯(cuò)誤．開(kāi)關(guān)由閉合到斷開(kāi)瞬間，電流自右向左通過(guò)A燈，不一定A燈閃亮一下再熄滅，選項(xiàng)C、D錯(cuò)誤． 答案：A 5．[xx泉州市質(zhì)量檢查]如圖32－4甲所示，在豎直向上的磁場(chǎng)中，水平放置一個(gè)單匝金屬圓線圈，線圈所圍面積為0.1 m2，線圈電阻為1 Ω，磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B隨時(shí)間t的變化規(guī)律如圖32－4乙所示，規(guī)定從上往下看順時(shí)針?lè)较驗(yàn)榫€圈中感應(yīng)電流i的正方向．則(　　) 甲 　乙 圖32－4 A．0～5 s內(nèi)i的最大值為0.1 A B．第4 s末i的方向?yàn)檎较? C．第3 s內(nèi)線圈的發(fā)熱功率最大 D．3～5 s內(nèi)線圈有擴(kuò)張的趨勢(shì) 解析：根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律得E＝＝S，由圖象得的最大值為0.1 T/s，則Em＝0.01 V，Im＝＝0.01 A，A錯(cuò)誤；根據(jù)楞次定律判斷第4 s末電流方向?yàn)樨?fù)方向，B錯(cuò)誤；第3 s內(nèi)線圈內(nèi)無(wú)感應(yīng)電流，線圈不產(chǎn)熱，C錯(cuò)誤；3～5 s內(nèi)穿過(guò)線圈的磁通量減少，為了阻礙磁通量減少，線圈有擴(kuò)張趨勢(shì)，D正確． 答案：D 圖32－5 6．(多選題)如圖32－5所示，空間存在兩個(gè)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B，方向相反且垂直紙面，MN、PQ為其邊界，OO′為其對(duì)稱軸．一導(dǎo)線折成邊長(zhǎng)為l的正方形閉合回路abcd，回路在紙面內(nèi)以恒定速度v0向右運(yùn)動(dòng)，當(dāng)運(yùn)動(dòng)到關(guān)于OO′對(duì)稱的位置時(shí)(　　) A．穿過(guò)回路的磁通量為零 B．回路中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小為2Blv0 C．回路中感應(yīng)電流的方向?yàn)轫槙r(shí)針?lè)较? D．回路中ab邊與cd邊所受安培力方向相同 解析：由于兩磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等，方向相反，且回路此時(shí)關(guān)于OO′對(duì)稱，因而此時(shí)穿過(guò)回路的磁通量為零，A項(xiàng)正確；ab、cd均切割磁感線，相當(dāng)于兩個(gè)電源，由右手定則知，回路中感應(yīng)電流方向?yàn)槟鏁r(shí)針，兩電源串聯(lián)，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為2Blv0，B項(xiàng)正確，C項(xiàng)錯(cuò)誤；由左手定則知ab、cd所受安培力方向均向左，D項(xiàng)正確． 答案：ABD B組　能力提升 7．物理實(shí)驗(yàn)中常用一種叫做“沖擊電流計(jì)”的儀器測(cè)定通過(guò)電路的電荷量． 圖32－6 如圖32－6所示，探測(cè)線圈與沖擊電流計(jì)串聯(lián)后可用來(lái)測(cè)定磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度．已知線圈的匝數(shù)為n，面積為S，線圈與沖擊電流計(jì)組成的回路電阻為R.若將線圈放在被測(cè)勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，開(kāi)始線圈平面與磁場(chǎng)垂直，現(xiàn)把探測(cè)線圈翻轉(zhuǎn)180，沖擊電流計(jì)測(cè)出通過(guò)線圈的電荷量為q，由上述數(shù)據(jù)可得出被測(cè)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為(　　) A．qR/S B．qR/nS C．qR/2nS D．qR/2S 解析：q＝IΔt＝Δt＝nΔt＝n＝n，故B＝. 答案：C 8. 圖32－7 如圖32－7所示，兩塊距離為d的金屬板水平放置，將其用導(dǎo)線和電鍵與一個(gè)匝數(shù)為n的線圈連接，線圈所處的空間有方向豎直向上且大小變化的磁場(chǎng)B，兩金屬板間放一臺(tái)壓力傳感器，傳感器上表面靜止放置一個(gè)質(zhì)量為m、電荷量為＋q的小球．S斷開(kāi)時(shí)傳感器上有示數(shù)，S閉合時(shí)傳感器上示數(shù)為2mg，則線圈中的磁場(chǎng)B的變化情況和磁通量變化率分別是(　　) A．正在增加，＝ B．正在減弱，＝ C．正在減弱，＝ D．正在增加，＝ 解析：根據(jù)平衡條件可得，小球受到向下的電場(chǎng)力等于mg，因?yàn)樾∏驇д?，則下板為負(fù)極板，根據(jù)楞次定律可知，磁場(chǎng)在減弱，由q＝mg，根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律U＝n，聯(lián)立可得B項(xiàng)正確． 答案：B 圖32－8 9．如圖32－8所示，勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝0.1 T，金屬棒AD長(zhǎng)0.4 m，與框架寬度相同，電阻r＝1.3 Ω，框架電阻不計(jì)，電阻R1＝2Ω，R2＝1 Ω.當(dāng)金屬棒以5 m/s速度勻速向右運(yùn)動(dòng)時(shí)，求： (1)流過(guò)金屬棒的感應(yīng)電流為多大？ (2)若圖中電容器電容C＝0.3μF，則電容器中儲(chǔ)存多少電荷量？ 解析：(1)棒產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)E＝Blv＝0.2 V 外電阻R＝＝Ω 通過(guò)棒的感應(yīng)電流I＝＝0.1 A. (2)電容器兩板間的電壓U＝IR＝ V 帶電量Q＝CU＝210－8 C. 答案：(1)0.1 A　(2)210－8 C 10．[xx合肥市質(zhì)量檢測(cè)一]如圖32－9所示，一對(duì)平行光滑軌道放置在水平面上，兩軌道間距l(xiāng)＝0.20 m，電阻R＝1 Ω；有一導(dǎo)體桿靜止地放在軌道上，與兩軌道垂直，桿及軌道的電阻均忽略不計(jì)，整個(gè)裝置處于磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝0.50 T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向垂直軌道面向下．現(xiàn)用一外力F沿軌道方向拉桿，使之做勻加速運(yùn)動(dòng)，測(cè)得外力F與時(shí)間t的關(guān)系如圖所示．求 (1)桿的質(zhì)量m和加速度a的大小； (2)桿開(kāi)始運(yùn)動(dòng)后的時(shí)間t內(nèi)，通過(guò)電阻R電量的表達(dá)式(用B、l、R、a、t表示)． 　 圖32－9 解析：(1)以金屬桿為研究對(duì)象，由 v＝at　E＝Blv　I＝＝　F－IBl＝ma 解得：F＝ma＋at 由圖線上取兩點(diǎn)坐標(biāo)(0,0.1 N)和(10 s,0.2 N)代入方程， 解得：a＝1 m/s2；m＝0.1 kg (2)從靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)的t時(shí)間內(nèi)桿的位移為：x＝at2 穿過(guò)回路的磁通量的變化：ΔΦ＝BΔS＝Blx 所以通過(guò)電阻R的電量為：q＝t＝t＝＝ 答案：(1)0.1 kg　1 m/s2　(2) 圖32－10 11．如圖32－10所示，MN、PQ是相互交叉成60角的光滑金屬導(dǎo)軌，O是它們的交點(diǎn)且接觸良好．兩導(dǎo)軌處在同一水平面內(nèi)，并置于有理想邊界的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中(圖中經(jīng)過(guò)O點(diǎn)的虛線即為磁場(chǎng)的左邊界)．導(dǎo)體棒ab與導(dǎo)軌始終保持良好接觸，并在彈簧S的作用下沿導(dǎo)軌以速度v0向左勻速運(yùn)動(dòng)．已知在導(dǎo)體棒運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，彈簧始終處于彈性限度內(nèi)．磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為B，方向如圖所示．當(dāng)導(dǎo)體棒運(yùn)動(dòng)到O點(diǎn)時(shí)，彈簧恰好處于原長(zhǎng)，導(dǎo)軌和導(dǎo)體棒單位長(zhǎng)度的電阻均為r，導(dǎo)體棒ab的質(zhì)量為m.求： (1)導(dǎo)體棒ab第一次經(jīng)過(guò)O點(diǎn)前，通過(guò)它的電流大??； (2)彈簧的勁度系數(shù)k； (3)從導(dǎo)體棒第一次經(jīng)過(guò)O點(diǎn)開(kāi)始直到它靜止的過(guò)程中，導(dǎo)體棒ab中產(chǎn)生的熱量． 解析：(1)設(shè)棒ab在導(dǎo)軌之間的長(zhǎng)度為l，由歐姆定律得I＝＝. (2)設(shè)O點(diǎn)到棒ab的距離為x，則棒ab的有效長(zhǎng)度l′＝2xtan30＝x，因?yàn)榘鬭b做勻速運(yùn)動(dòng)，所以kx＝BIl′，k＝＝＝. (3)導(dǎo)體棒最終只能靜止于O點(diǎn)，故其動(dòng)能全部轉(zhuǎn)化為焦耳熱，即Q＝mv，則Qab＝＝ 答案：(1)　(2)　(3) C組　難點(diǎn)突破 12．圖32－11中EF、GH為平行的金屬導(dǎo)軌，其電阻可不計(jì)，R為電阻，C為電容器， 圖32－11 AB為可在EF和GH上滑動(dòng)的導(dǎo)體橫桿．有勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直于導(dǎo)軌平面．若用I1和I2分別表示圖中該處導(dǎo)線中的電流，則當(dāng)橫桿AB(　　) A．勻速滑動(dòng)時(shí)，I1＝0，I2＝0 B．勻速滑動(dòng)時(shí)，I1≠0，I2≠0 C．加速滑動(dòng)時(shí)，I1＝0，I2＝0 D．加速滑動(dòng)時(shí)，I1≠0，I2≠0 解析：當(dāng)橫桿AB勻速滑動(dòng)時(shí)，電路中產(chǎn)生恒定的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，即電路中I1≠0，I2＝0，A、B項(xiàng)都錯(cuò)誤；當(dāng)橫桿AB加速滑動(dòng)時(shí)，根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律，電路中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)在持續(xù)增大，這時(shí)電路中的電流I1≠0，I2≠0，C項(xiàng)錯(cuò)誤，D項(xiàng)正確． 答案：D