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2014年08月05日  

2014-08-05 13:43:49|  分类: 高三物理 |  标签: |举报 |字号 订阅

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2015一轮复习第九章 电磁感应第2课时 法拉第电磁感应定律 自感、涡流课时练试题及解析答案  

2014-07-31 21:31:37|  分类: 2015届高考复习资|举报|字号 订阅

1、如图所示为电磁炉,无烟、无明火、无污染、不产生有害气体、高效节能等是电磁炉的优势所在.电磁炉是利用电流通过线圈产生磁场,当磁场的磁感线通过含铁质锅底部时,即会产生无数小涡流,使锅体本身自行高速发热,然后再加热锅内食物.下列相关说法中正确的是(  )

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A.锅体中的涡流是由恒定的磁场产生的

B.恒定磁场越强,电磁炉的加热效果越好

C.锅体中的涡流是由变化的磁场产生的

D.提高磁场变化的频率,可提高电磁炉的加热效果

答案:CD解析:由电磁感应原理可知,锅体中的涡流是由变化的磁场产生的,且提高磁场变化的频率,产生的感应电动势变大,可提高电磁炉的加热效果.故选项C、D正确.

2、如图所示,在磁感应强度为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场中,金属杆MN在平行金属导轨上以速度v向右匀速滑动,MN中产生的感应电动势为E1;若磁感应强度增为2B,其他条件不变,MN中产生的感应电动势变为E2.则通过电阻R的电流方向及E1E2之比E1E2分别为(  )

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A.c→a,2∶1  B.a→c,2∶1

C.a→c,1∶2  D.c→a,1∶2

答案:C解析:根据右手定则或楞次定律,知通过电阻R的电流方向为a→c;由E=Blv知E1=Blv,E2=2Blv,则E1∶E2=1∶2,故选项C正确,选项A、B、D错误.

3、如图所示,匀强磁场的方向垂直于电路所在平面,导体棒ab与电路接触良好.当导体棒ab在外力F作用下从左向右做匀加速直线运动时,若不计摩擦和导线的电阻,整个过程中,灯泡L未被烧毁,电容器C未被击穿,则该过程中(  )

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A.感应电动势将变大

B.灯泡L的亮度变大

C.电容器C的上极板带负电

D.电容器两极板间的电场强度将减小

答案:AB解析:当导体棒ab在外力F作用下从左向右做匀加速直线运动时,由右手定则知,导体棒a端的电势高,电容器C的上极板带正电;由公式E=Blv知,感应电动势将变大,导体棒两端的电压变大,灯泡L的亮度变大,由于场强E=2015一轮复习第九章 电磁感应第2课时 法拉第电磁感应定律 自感、涡流课时练试题及解析答案 - dsl62389 - 学苑博客,电容器两极板间的电场强度将变大.故选项A、B正确,选项C、D错误.

4、如图所示,电路中的AB是两个完全相同的灯泡,L是一个自感系数很大、电阻可忽略的自感线圈,C是电容很大的电容器.当开关S断开与闭合时,AB灯泡发光情况是(  )

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A.S刚闭合后,A灯亮一下又逐渐变暗,B灯逐渐变亮

B.S刚闭合后,B灯亮一下又逐渐变暗,A灯逐渐变亮

C.S闭合足够长时间后,A灯泡和B灯泡一样亮

D.S闭合足够长时间后再断开,B灯立即熄灭,A灯逐渐熄灭

答案:A解析:S刚闭合后,A灯亮一下又逐渐变暗,B灯逐渐变亮,选项A正确,B错误;S闭合足够长时间后,A灯熄灭,B灯亮;S闭合足够长时间后再断开,电容器C通过灯泡B放电,B灯逐渐熄灭,由于L产生自感电动势,与A灯构成闭合电路,A灯逐渐熄灭,选项C、D错误.

5、如图()所示,Q是单匝金属线圈,MN是一个螺线管,它的绕线方法没有画出,Q的输出端abMN的输入端cd之间用导线相连,P是在MN的正下方水平放置的用细导线绕制的软弹簧线圈.若在Q所处的空间加上与环面垂直的变化磁场,发现在t1t2时间段内弹簧线圈处于收缩状态,在图(),所加磁场的磁感应强度的变化情况可能是(  )

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答案:D解析:在t1至t2时间段内弹簧线圈P处于收缩状态,说明此段时间内穿过弹簧线圈P的磁通量变大,即穿过线圈P的磁场的磁感应强度变大,则螺线管中电流变大,单匝金属线圈Q产生的感应电动势变大,所加磁场的磁感应强度的变化率变大,即B2015一轮复习第九章 电磁感应第2课时 法拉第电磁感应定律 自感、涡流课时练试题及解析答案 - dsl62389 - 学苑博客t图线的斜率变大,故选项D正确.

6、如图()所示,虚线右侧存在匀强磁场,磁场方向垂直纸面向外,正方形金属线框电阻为R,边长是L,自线框从左边界进入磁场时开始计时,在外力作用下由静止开始,以垂直于磁场边界的恒定加速度a进入磁场区域,t1时刻线框全部进入磁场.规定顺时针方向为感应电流I的正方向.外力大小为F,线框中电功率的瞬时值为P,通过导体横截面的电荷量为q,其中P2015一轮复习第九章 电磁感应第2课时 法拉第电磁感应定律 自感、涡流课时练试题及解析答案 - dsl62389 - 学苑博客t图像为抛物线.则图()中这些量随时间变化的关系正确的是(  )

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答案:C解析:线框速度v=at,产生的感应电动势随时间均匀增大,感应电流均匀增大,安培力随时间均匀增大,外力F随时间变化关系是一次函数,但不是成正比,功率P随时间变化关系是二次函数,其图像是抛物线,所以选项C正确,A、B错误;通过导体横截面的电荷量q=It随时间变化关系是二次函数,其图像是抛物线,选项D错误.

7、如图所示,矩形线圈abcd在匀强磁场中可以分别绕垂直于磁场方向的轴P1P2以相同的角速度匀速转动,当线圈平面转到与磁场方向平行时(  )

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A.线圈绕P1转动时的电流等于绕P2转动时的电流

B.线圈绕P1转动时的电动势小于绕P2转动时的电动势

C.线圈绕P1和P2转动时电流的方向相同,都是a→b→c→d

D.线圈绕P1转动时dc边受到的安培力大于绕P2转动时dc边受到的安培力

答案:A解析:线圈绕P1转动时的电流和电动势与线圈绕P2转动时的电流和电动势相同,当线圈平面转到与磁场方向平行时,电动势最大,Em=BSω,电流也最大,选项A正确,B错误;由右手定则可知线圈绕P1和P2转动时电流的方向相同,都是b→a→d→c,选项C错误;由F=BIl可知线圈绕P1转动时dc边受到的安培力等于绕P2转动时dc边受到的安培力,选项D错误.

8、如图所示的电路中,电源的电动势为E,内阻为r,线圈L的电阻不计,电阻R的阻值大于灯泡D的阻值.t=0时刻闭合开关S,经过一段时间后,t=t1时刻断开S.下列表示AB两点间电压UAB随时间t变化的图像中,正确的是(  )

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答案:B解析:开关S闭合的瞬间,由于L的阻碍作用,由R与L组成的支路相当于断路,后来由于L的阻碍作用不断减小,相当于外电路并联部分的电阻不断减小,根据闭合电路欧姆定律I=2015一轮复习第九章 电磁感应第2课时 法拉第电磁感应定律 自感、涡流课时练试题及解析答案 - dsl62389 - 学苑博客,整个电路中的总电流增大,由U=Ir得内电压增大,由UAB=E-Ir得路端电压UAB减小.电路稳定后,由于R的阻值大于灯泡D的阻值,所以流过L支路的电流小于流过灯泡D的电流.当开关断开时,由于线圈L的自感作用,流过灯泡D的电流立即与L电流相等,与灯泡原来的电流方向相反且逐渐减小,即UAB反向减小,选项B正确.

9、如图所示,两块水平放置的金属板距离为d,用导线、开关S与一个n匝的线圈连接,线圈置于方向竖直向上的均匀变化磁场B.两板间放一台小压力传感器,压力传感器上表面静止放置一个质量为m、电荷量为+q的小球.S断开时传感器上有示数,S闭合稳定后传感器上恰好无示数.则线圈中的磁场B的变化情况和磁通量变化率分别是(  )

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A.正在增加,2015一轮复习第九章 电磁感应第2课时 法拉第电磁感应定律 自感、涡流课时练试题及解析答案 - dsl62389 - 学苑博客=2015一轮复习第九章 电磁感应第2课时 法拉第电磁感应定律 自感、涡流课时练试题及解析答案 - dsl62389 - 学苑博客

B.正在减弱,2015一轮复习第九章 电磁感应第2课时 法拉第电磁感应定律 自感、涡流课时练试题及解析答案 - dsl62389 - 学苑博客=2015一轮复习第九章 电磁感应第2课时 法拉第电磁感应定律 自感、涡流课时练试题及解析答案 - dsl62389 - 学苑博客

C.正在减弱,2015一轮复习第九章 电磁感应第2课时 法拉第电磁感应定律 自感、涡流课时练试题及解析答案 - dsl62389 - 学苑博客=2015一轮复习第九章 电磁感应第2课时 法拉第电磁感应定律 自感、涡流课时练试题及解析答案 - dsl62389 - 学苑博客

D.正在增加,2015一轮复习第九章 电磁感应第2课时 法拉第电磁感应定律 自感、涡流课时练试题及解析答案 - dsl62389 - 学苑博客=2015一轮复习第九章 电磁感应第2课时 法拉第电磁感应定律 自感、涡流课时练试题及解析答案 - dsl62389 - 学苑博客

答案:D解析:S闭合稳定后传感器上恰好无示数,说明小球受到的重力与电场力平衡,即mg=Eq,而E=2015一轮复习第九章 电磁感应第2课时 法拉第电磁感应定律 自感、涡流课时练试题及解析答案 - dsl62389 - 学苑博客,U=n·2015一轮复习第九章 电磁感应第2课时 法拉第电磁感应定律 自感、涡流课时练试题及解析答案 - dsl62389 - 学苑博客,联立解得2015一轮复习第九章 电磁感应第2课时 法拉第电磁感应定律 自感、涡流课时练试题及解析答案 - dsl62389 - 学苑博客=2015一轮复习第九章 电磁感应第2课时 法拉第电磁感应定律 自感、涡流课时练试题及解析答案 - dsl62389 - 学苑博客;因小球带正电,因此下极板带正电,由楞次定律可知线圈中的磁场B正在增加.选项D正确.

10、如图所示,垂直纸面的匀强磁场分布在正方形虚线区域内,电阻均匀的正方形导线框abcd位于虚线区域的中央,两正方形共面且四边相互平行.现将导线框先后朝图示两个方向以v3v速度分别匀速拉出磁场,拉出时保持线框不离开纸面且速度垂直线框.比较两次移出磁场的过程中,以下说法正确的是(  )

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A.导线框ab边中产生的感应电流方向相反

B.导线框cd边两端电势差的大小相同

C.通过导线框某一截面的电荷量相同

D.导线框中产生的焦耳热相同

答案:BC解析:因导线框移出磁场的过程中,穿过导线框的磁通量减少,由楞次定律知两次移出磁场的过程中导线框产生的电流方向相同,则选项A错误;设导线框边长为L,总电阻为R,则ab边向上移出磁场时,cd边产生的感应电动势E1=BLv,导线框内感应电流I1=2015一轮复习第九章 电磁感应第2课时 法拉第电磁感应定律 自感、涡流课时练试题及解析答案 - dsl62389 - 学苑博客,cd边两端电势差U1=I1·2015一轮复习第九章 电磁感应第2课时 法拉第电磁感应定律 自感、涡流课时练试题及解析答案 - dsl62389 - 学苑博客R=2015一轮复习第九章 电磁感应第2课时 法拉第电磁感应定律 自感、涡流课时练试题及解析答案 - dsl62389 - 学苑博客BLv;bc边向右移出磁场时,ad边产生的感应电动势E2=3BLv,导线框内感应电流I2=2015一轮复习第九章 电磁感应第2课时 法拉第电磁感应定律 自感、涡流课时练试题及解析答案 - dsl62389 - 学苑博客,cd边两端电势差U2=I2·2015一轮复习第九章 电磁感应第2课时 法拉第电磁感应定律 自感、涡流课时练试题及解析答案 - dsl62389 - 学苑博客R=2015一轮复习第九章 电磁感应第2课时 法拉第电磁感应定律 自感、涡流课时练试题及解析答案 - dsl62389 - 学苑博客BLv,则选项B正确;通过导线框某一截面的电荷量q=It=2015一轮复习第九章 电磁感应第2课时 法拉第电磁感应定律 自感、涡流课时练试题及解析答案 - dsl62389 - 学苑博客·t=2015一轮复习第九章 电磁感应第2课时 法拉第电磁感应定律 自感、涡流课时练试题及解析答案 - dsl62389 - 学苑博客=2015一轮复习第九章 电磁感应第2课时 法拉第电磁感应定律 自感、涡流课时练试题及解析答案 - dsl62389 - 学苑博客,q与v无关,选项C正确;两次导线框中产生的焦耳热分别为Q1=2015一轮复习第九章 电磁感应第2课时 法拉第电磁感应定律 自感、涡流课时练试题及解析答案 - dsl62389 - 学苑博客Rt1=(2015一轮复习第九章 电磁感应第2课时 法拉第电磁感应定律 自感、涡流课时练试题及解析答案 - dsl62389 - 学苑博客)2R2015一轮复习第九章 电磁感应第2课时 法拉第电磁感应定律 自感、涡流课时练试题及解析答案 - dsl62389 - 学苑博客=2015一轮复习第九章 电磁感应第2课时 法拉第电磁感应定律 自感、涡流课时练试题及解析答案 - dsl62389 - 学苑博客、Q2=2015一轮复习第九章 电磁感应第2课时 法拉第电磁感应定律 自感、涡流课时练试题及解析答案 - dsl62389 - 学苑博客Rt2=(2015一轮复习第九章 电磁感应第2课时 法拉第电磁感应定律 自感、涡流课时练试题及解析答案 - dsl62389 - 学苑博客)2R2015一轮复习第九章 电磁感应第2课时 法拉第电磁感应定律 自感、涡流课时练试题及解析答案 - dsl62389 - 学苑博客=2015一轮复习第九章 电磁感应第2课时 法拉第电磁感应定律 自感、涡流课时练试题及解析答案 - dsl62389 - 学苑博客=3Q1,选项D错误.

11、如图()所示,一个电阻值为R、匝数为n的圆形金属线圈与阻值为2R的电阻R1连接成闭合回路.线圈的半径为r1,在线圈中半径为r2的圆形区域内存在垂直于线圈平面向里的匀强磁场,磁感应强度B随时间t变化的关系图线如图 ()所示.图线与横、纵轴的截距分别为t0B0,导线的电阻不计.0t1时间内,

2015一轮复习第九章 电磁感应第2课时 法拉第电磁感应定律 自感、涡流课时练试题及解析答案 - dsl62389 - 学苑博客

(1)通过电阻R1的电流大小和方向;

(2)通过电阻R1的电荷量q及电阻R1上产生的热量.

解析:(1)穿过闭合线圈的磁场的面积为S=π2015一轮复习第九章 电磁感应第2课时 法拉第电磁感应定律 自感、涡流课时练试题及解析答案 - dsl62389 - 学苑博客

由题图(乙)可知,磁感应强度B的变化率的大小为

2015一轮复习第九章 电磁感应第2课时 法拉第电磁感应定律 自感、涡流课时练试题及解析答案 - dsl62389 - 学苑博客=2015一轮复习第九章 电磁感应第2课时 法拉第电磁感应定律 自感、涡流课时练试题及解析答案 - dsl62389 - 学苑博客

根据法拉第电磁感应定律得:

E=n2015一轮复习第九章 电磁感应第2课时 法拉第电磁感应定律 自感、涡流课时练试题及解析答案 - dsl62389 - 学苑博客=nS2015一轮复习第九章 电磁感应第2课时 法拉第电磁感应定律 自感、涡流课时练试题及解析答案 - dsl62389 - 学苑博客=2015一轮复习第九章 电磁感应第2课时 法拉第电磁感应定律 自感、涡流课时练试题及解析答案 - dsl62389 - 学苑博客

由闭合电路欧姆定律可知流过电阻R1的电流为:

I=2015一轮复习第九章 电磁感应第2课时 法拉第电磁感应定律 自感、涡流课时练试题及解析答案 - dsl62389 - 学苑博客=2015一轮复习第九章 电磁感应第2课时 法拉第电磁感应定律 自感、涡流课时练试题及解析答案 - dsl62389 - 学苑博客

再根据楞次定律可以判断,流过电阻R1的电流方向应由b到a.

(2)0至t1时间内通过电阻R1的电荷量为

q=It1=2015一轮复习第九章 电磁感应第2课时 法拉第电磁感应定律 自感、涡流课时练试题及解析答案 - dsl62389 - 学苑博客

电阻R1上产生的热量为

Q=I2R1t1=2015一轮复习第九章 电磁感应第2课时 法拉第电磁感应定律 自感、涡流课时练试题及解析答案 - dsl62389 - 学苑博客.

答案:(1)2015一轮复习第九章 电磁感应第2课时 法拉第电磁感应定律 自感、涡流课时练试题及解析答案 - dsl62389 - 学苑博客 方向从b到a

(2)2015一轮复习第九章 电磁感应第2课时 法拉第电磁感应定律 自感、涡流课时练试题及解析答案 - dsl62389 - 学苑博客 2015一轮复习第九章 电磁感应第2课时 法拉第电磁感应定律 自感、涡流课时练试题及解析答案 - dsl62389 - 学苑博客


12、一有界匀强磁场区域如图()所示,质量为m、电阻为R的矩形线圈abcd边长分别为L2L,线圈一半在磁场内,一半在磁场外,开始时磁感应强度为B. t=0时刻磁场开始均匀减小,线圈中产生感应电流,在安培力作用下运动,v2015一轮复习第九章 电磁感应第2课时 法拉第电磁感应定律 自感、涡流课时练试题及解析答案 - dsl62389 - 学苑博客t图像如图()所示,图中斜向虚线为过O点速度图线的切线,数据由图中给出,不考虑重力影响,:

2015一轮复习第九章 电磁感应第2课时 法拉第电磁感应定律 自感、涡流课时练试题及解析答案 - dsl62389 - 学苑博客

(1)磁场的磁感应强度的变化率;

(2)t2时刻回路的电功率.

解析:(1)由v2015一轮复习第九章 电磁感应第2课时 法拉第电磁感应定律 自感、涡流课时练试题及解析答案 - dsl62389 - 学苑博客t图像可知,t=0时刻,线圈加速度为

a=v0/t1

此时线圈的感应电动势E=2015一轮复习第九章 电磁感应第2课时 法拉第电磁感应定律 自感、涡流课时练试题及解析答案 - dsl62389 - 学苑博客=2015一轮复习第九章 电磁感应第2课时 法拉第电磁感应定律 自感、涡流课时练试题及解析答案 - dsl62389 - 学苑博客

线圈此刻所受安培力为

F=BIL=B2015一轮复习第九章 电磁感应第2课时 法拉第电磁感应定律 自感、涡流课时练试题及解析答案 - dsl62389 - 学苑博客

由牛顿第二定律得B2015一轮复习第九章 电磁感应第2课时 法拉第电磁感应定律 自感、涡流课时练试题及解析答案 - dsl62389 - 学苑博客=ma

2015一轮复习第九章 电磁感应第2课时 法拉第电磁感应定律 自感、涡流课时练试题及解析答案 - dsl62389 - 学苑博客=2015一轮复习第九章 电磁感应第2课时 法拉第电磁感应定律 自感、涡流课时练试题及解析答案 - dsl62389 - 学苑博客.

(2)线圈t2时刻开始做匀速直线运动,有两种可能:

①线圈没有完全进入磁场,磁场就消失,所以没有感应电流,回路电功率P=0.

②磁场没有消失,线圈完全进入磁场,尽管有感应电流,但所受合力为零,同样做匀速直线运动,此时

E1=2015一轮复习第九章 电磁感应第2课时 法拉第电磁感应定律 自感、涡流课时练试题及解析答案 - dsl62389 - 学苑博客=2015一轮复习第九章 电磁感应第2课时 法拉第电磁感应定律 自感、涡流课时练试题及解析答案 - dsl62389 - 学苑博客,

则此时回路电功率P'=2015一轮复习第九章 电磁感应第2课时 法拉第电磁感应定律 自感、涡流课时练试题及解析答案 - dsl62389 - 学苑博客=2015一轮复习第九章 电磁感应第2课时 法拉第电磁感应定律 自感、涡流课时练试题及解析答案 - dsl62389 - 学苑博客.

答案:(1)2015一轮复习第九章 电磁感应第2课时 法拉第电磁感应定律 自感、涡流课时练试题及解析答案 - dsl62389 - 学苑博客 (2)0或2015一轮复习第九章 电磁感应第2课时 法拉第电磁感应定律 自感、涡流课时练试题及解析答案 - dsl62389 - 学苑博客

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