2019年高考物理一轮复习第10章电磁感应练案29法拉第电磁感应定律自感和涡流新人教版.doc

1、【 精品教育资源文库 】 练案 29 法拉第电磁感应定律 自感和涡流 一、选择题 (本题共 8 小题， 1 4 题为单选， 5 8 题为多选 ) 1 (2018 山东淄博期中 )如图所示，灯泡 A、 B 与固定电阻的阻值均为 R， L 是带铁芯的理想线圈，电源的内阻不计。开关 S1、 S2均闭合后电路达到稳定。已知电路中的各种元件均在安全范围之内。下列判断中正确的是 导学号 21993245 ( C ) A灯泡 A 中有电流通过，方向为 a b B将 S1断开的瞬间，灯泡 A、 B 同时熄灭 C将 S1断开的瞬间，通过灯泡 A 的电流最大值要比原来通过灯泡 B 的电流大 D将 S2断开，电路

2、达到稳定，灯泡 A、 B 的亮度相同 解析 开关 S1、 S2均闭合且电路达到稳定，线圈 L 把灯 A 短路，灯 A 中没有电流， A错误；将 S1断开的瞬间，灯泡 B 熄灭， A 灯闪亮一下再熄灭， B 错误；流过 L 的电流等于通过 B 灯和电阻 R 两支路的电流之和，所以将 S1断开的瞬间，通过灯泡 A 的电流最大值要比原来通过灯泡 B 的电流大， C 正确；将 S2断开，电路达到稳定，灯 A 的亮度要比灯 B 暗， D错误。 2 (2018 浙江宁波月考 )法拉第发明了世界上第一台发电机 圆盘发电机，示意图如图所示。铜圆盘安装在水平的铜盘轴线 导线上， O1、 O2是铜盘轴线导线的接线

3、端， e、 f 是空间两个可用电刷与铜盘边缘接触的点， g、 h 是电阻的接线端。现在将铜盘转动，关于流过电阻 R 的电流，下列说法正确的是 导学号 21993246 ( B ) A若圆盘转动方向不变，角速度大小发生变化，电流大小和电流方向可能发生变化 B若圆盘转动的角速度变为原来的 3 倍，则电流在 R 上的热功率变为原来的 9 倍 C若将电阻的 g、 h 分别连接 O1、 O2位置，铜盘转动仍产生感应电流 D若将电阻的 g、 h 分别连接 e、 f 位置，铜盘转动仍产生感应电流 解析 将圆盘看成由无数辐条组成，它们都在切割磁感线从而产生感应电动势和感应【 精品教育资源文库 】 电流，由法

4、拉第电磁感应定律得感应电动势 E BL v 12BL2 ， I ER r， 恒定时， I 大小恒定， 大小变化时， I 大小变化，方向不变，选项 A 错误；由 P I2R B2L4 2RR r 2知，当 变为原来的 3 倍时， P 变为原来的 9 倍，选项 B 正确；当铜盘转动时，其切割磁感线产生感应电动势，此时铜盘相当于电源，铜盘边缘和中心相当于电源的两个极，则要想产生感应电 流， g、 h 分别连接电源的两个极即可，选项 CD 错误。 3 (2018 山东省济南外国语高三 12 月月考 )如图甲所示，线图 ABCD 固定于匀强磁场中，磁场方向垂直纸面向外，当磁场变化时，线圈 AB 边所受安

5、培力向右且变化规律如图乙所示，则磁场的变化情况可能是下列选项中的 导学号 21993247 ( D ) 解析 由法拉第电磁感应定律可知 E Bt S，结合闭合电路欧姆定律，则安培力的表达式 F BIL B BtR SL，由图可知安培力的大小不变，而 SL是 定值，若磁场 B增大，则 B / t减小，若磁场 B 减小，则 B/t 增大；线圈 AB 边所受安培力向右，则感应电流的方向是顺时针，原磁场磁感强度应是增加的，故 D 正确， ABC 错误。 4 (2018 辽宁本溪检测 )图中 L 是绕在铁芯上的线圈，它与电阻 R、 R0、开关和电池 E可构成闭合电路。线圈中的箭头表示线圈电流的正方向，当

6、电流的流向与箭头的方向相同时，该电流为正，否则为负。开关 K1和 K2都处在断开状态。设在 t 0 时刻接通 K1，经过一段时间后，在 t t1时刻，再接通 K2，则能正确表示 L 中的电流 i 随时间 t 变化的图线是下面给出 的四个图中的 导学号 21993248 ( A ) 【 精品教育资源文库 】 解析 只闭合 K1，由于线圈的自感现象， L 中的电流逐渐增大；最后增大到稳定值，再闭合 K2，导线把线圈 L 和电阻 R 短路，由于线圈的自感现象， L 中的电流由原值开始逐渐减小，方向不变，最后减小到零。 A 图符合实际情况。 5 (2018 河南灵宝月考 )如图所示，空间存在两个磁场

7、，磁感应强度大小均为 B，方向相反且垂直纸面， MN、 PQ 为其边界， OO 为其对称轴。一导线折成边长为 l 的正方形闭合回路 abcd，回路在纸面内以恒定速度 v0 向右运动，当运动到 关于 OO 对称的位置时导学号 21993249 ( ABD ) A穿过回路的磁通量为零 B回路中感应电动势大小为 2Blv0 C回路中感应电流的方向为顺时针方向 D回路中 ab 边与 cd 边所受安培力方向相同 解析 穿过闭合回路的磁通量 0，故选项 A 正确；回路中的感应电动势为 ab、 cd两边产生电动势之和 E Blabv0 Blcdv0 2Blv0，故选项 B 正确；由右手定则可知感应电流的方向

8、为逆时针方向，故选项 C 错误；由左手定则可知 ab 边与 cd 边所受的安培力方向均向左，故选项 D 正确。 6 (2018 江西南昌十校联考 )如图，一均匀金属圆盘绕通过其圆心且与盘面垂直的轴逆时针匀速转动。现施加一垂直穿过圆盘的有界匀强磁场，圆盘开始减速在圆盘减速过程中，以下说法正确的是 导学号 21993250 ( ABD ) A处于磁场中的圆盘部分，靠近圆心处电势高 B所加磁场越强越易使圆盘停止转动 C若所加磁场反向，圆盘将加速转动 D若所加磁场穿过整个圆盘，圆盘将匀速转动 解析：由右手定则可知，处于磁场中的圆盘部分，靠近圆心处电势高，选项 A 正确；根据 E BLv 可知所加磁场越

9、强，则 感应电动势越大，感应电流越大，产生的电功率越大，消【 精品教育资源文库 】 耗的机械能越快，则圆盘越容易停止转动，选项 B 正确；若加反向磁场，根据楞次定律可知安培力阻碍圆盘的转动，故圆盘仍减速转动，选项 C 错误；若所加磁场穿过整个圆盘则圆盘中无感应电流，不消耗机械能，圆盘匀速转动，选项 D 正确；故选 ABD。 7 (2018 河南安阳检测 )只要在手机里加入受电线圈就可以利用无线充电板为手机充电。如图为充电原理示意图。充电板上 a、 b 接交流电源，对充电板供电，充电板内的送电线圈可产生交变磁场，从而使手机内匝数为 n、电阻为 r 的受电线圈产生交变电流 ，再经整流电路转变成直

10、流电后对手机电池充电。下列说法正确的是 导学号 21993251 ( AC ) A若 db 端接 50Hz 的正弦交变电流，则在 cd 端输出的一定也是 50Hz 的正弦交变电流 B若 ab 端接均匀增大的电流，则在 cd 端输出的电流也是均匀增大 C若手机的受电线圈中某段时间 t 内磁通量变化率为 k，则受电线圈 c、 d 之间的电势差为 nk D若充电板送电线圈中某段时间 t 内磁感应强度的变化率为 k，则受电线圈 c、 d 之间的电势差为 nk 解析 送电线圈和受电线圈组成的系统类似于变压器，根据 变压器原理，若 ab 端接50Hz 的正弦交变电流，则在 cd 端输出的一定也是 50Hz

11、 的正弦交变电流，选项 A 正确；若ab 端接均匀增大的电流，在受电线圈中的磁通量均匀增大，根据法拉第电磁感应定律 Ent nk 可知，在受电线圈中产生的感应电动势恒定，在 cd 端输出的电流恒定，选项 B错误；若手机的受电线圈中某段时间 t 内磁通量变化率为 k，根据法拉第电磁感应定律，受电线圈中产生的感应电动势 E n t nk，由于 cd 端开路，则受电线圈 c、 d 之间的电势差为 nk，选项 C 正确；由于没 有给出受电线圈面积，已知某段时间 t 内磁感应强度的变化率为 k，不能得出受电线圈中产生的感应电动势，选项 D 错误。 8 (2018 湖北部分重点中学联考 )如图所示，竖直光

12、滑导轨上端接入一定值电阻 R，C1和 C2是半径都为 a 的两圆形磁场区域，其区域内的磁场方向都垂直于导轨平面向外，区域C1中磁场的磁感应强度随时间按 B1 b kt(k0)变化， C2中磁场的磁感应强度恒为 B2，一质量为 m、电阻为 r、长度为 L 的金属杆 AB 穿过区域 C2的圆心垂直地跨放在两导轨上，且与导轨接触良好，并恰能保持静止。则 导学号 21993252 ( BCD ) 【 精品教育资源文库 】 A通过金属杆的电流大小为 mgB2LB通过金属杆的电流方向为从 B 到 A C定值电阻的阻值 R 2 kB2a3mg r D整个电路中产生的热功率 P kamg2B2解析 AB 杆

13、平衡， mg B2I2 a，解得 I mg2aB2， A 错误；安培力向上，根据左手定则可知， AB 中感应电流的方向为从 B 到 A， B 正确；根据法拉第电磁感应定律可知：感应电动势的大小 E t B1 t a2 k a2，由 I ER r解得 R 2 kB2a3mg r， C 正确；整个电路产生的热功率 P EI kamg2B2， D 正确。 二、非选择题 9 (2018 山东省济南外国语高三 12 月月考 )如图所示，平行光滑 U 形导轨倾斜放置，倾角 30 ，导轨间的距离 L 1.0m，电阻 R R1 3.0 ，电容器电容 C 210 8C，导轨电阻不计。匀强磁场的方向垂直于导轨平面

14、向上，磁感应强度 B 2.0T，质量 m 0.4kg，电阻 r 1.0 的金属棒 ab 垂直置于导轨上，现用沿轨道平面且垂直于金属棒的大小 F5.0N 的恒力，使金属棒 ab 从静止起沿导轨向上滑行，求： (1)金属棒 ab 达到匀速运动时的速度大小 (g 10m/s2)； (2)金属棒 ab 从静止开始到匀速运动的过程中通过电阻 R 的电荷量。 答案： (1) 3m/s (2) 910 8C 解析 (1)当金属棒匀速运动时，由力的平衡条件得： F mgsin30 BIL 求得： I 1.5A 【 精品教育资源文库 】 由闭合电路欧姆定律得： I ER r BLvR r 联立以上方程解得金属棒匀速运动的速度大小为： v 3m/s (2)当金属棒匀速运动时，电容器两端的电压 U IR 4.5V 电容器极板上聚集的电荷量 Q CU 910 8C 10 (2018 重庆检测 )两根平行金属导轨固定在水平桌面上，导轨上单位长度的电阻为r，导轨的端点 A、 B 用不计电阻的导线连接，导轨间距为 d，匀强磁场垂直于桌面，磁感应强度与时间的关系为 B kt，一根电阻不计的金属杆可在