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时间:2019-11-14
《2019-2020年高考物理一轮复习 课时作业27 法拉第电磁感应定律 自感和涡流(含解析)》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、2019-2020年高考物理一轮复习课时作业27法拉第电磁感应定律自感和涡流(含解析)一、单项选择题1.某同学为了验证断电自感现象,自己找来带铁芯的线圈L、小灯泡A、开关S和电池组E,用导线将它们连接成如图所示的电路.检查电路后,闭合开关S,小灯泡发光;再断开开关S,小灯泡仅有不显著的延时熄灭现象.虽经多次重复,仍未见老师演示时出现的小灯泡闪亮现象,他冥思苦想找不出原因.你认为最有可能造成小灯泡未闪亮的原因是( )A.电源的内阻较大B.小灯泡电阻偏大C.线圈电阻偏大D.线圈的自感系数较大解析:闭合开关S,电路稳定灯泡正常发光时,如果自感线圈L的电阻比灯泡的电阻大,则电感线圈L中的
2、电流IL比灯泡A中的电流IA小,当开关S断开时,由于自感现象,L和A构成回路使L和A中的电流从IL开始减小,因此不可能看到小灯泡闪亮的现象,C正确.答案:C2.矩形导线框abcd固定在匀强磁场中,如图甲所示,磁感线的方向与导线框所在平面垂直,规定磁场的正方向垂直于纸面向里,磁感应强度B随时间t变化的规律如图乙所示,则( )A.在0~t1时间内,导线框中电流的方向为adcbaB.在0~t1时间内,导线框中电流越来越小C.在t1~t2时间内,导线框中电流越来越大D.在t1~t2时间内,导线框bc边受到安培力大小保持不变解析:在0~t1时间内,垂直于纸面向里的磁感应强度减小,磁通量减小
3、,根据楞次定律可判断,导线框内产生顺时针方向的感应电流,A正确;由公式E==S,I=,由于磁场均匀减小,为一恒定值,线框中产生的感应电流大小不变,B、C错误;磁感应强度B均匀变化,由公式F=BILbc知,bc边受的安培力是变化的,D错误.答案:A3.风速仪的简易装置如图甲所示,风杯在风力作用下带动与其固定在一起的永磁铁转动,线圈中的感应电流随风速的变化而变化.风速为v1时,测得线圈中的感应电流随时间变化的关系如图乙所示:若风速变为v2,且v24、根据E=NBSω可知,当转速变小时,最大感应电动势也变小,所以感应电流也变小;根据转速与周期成反比可知,当转速变小时,周期变大,B正确,A、C、D错误.答案:B4.如图所示,长为L的金属导线上端悬于C点,下端系一小球A,在竖直向下的匀强磁场中做圆锥摆运动,转动方向如图中所示,导线与竖直方向的夹角为θ,摆球的角速度为ω,磁感应强度为B,则金属导线中产生感应电动势的高电势点及大小为( )A.C点,BL2ωB.C点,BL2ωsin2θC.A点,BL2ωD.A点,BL2ωsin2θ解析:由右手定则可判断φC>φA,即C点的电势高于A点的电势;金属导线切割磁感线的有效长度为Lsinθ,所以5、导线中产生的感应电动势为E=B(Lsinθ)2ω=BL2ωsin2θ,B正确.答案:B5.半径为r带缺口的刚性金属圆环在纸面上固定放置,在圆环的缺口两端引出两根导线,分别与两块垂直于纸面固定放置的平行金属板连接,两板间距为d且足够宽,如图甲所示.有一变化的磁场垂直于纸面,规定向内为正,变化规律如图乙所示.在t=0时刻平行金属板间有一重力不计、电荷量为q的静止微粒,则以下说法正确的是( )A.第2s内上极板为正极B.第3s内上极板为负极C.第2s末微粒回到原来的位置D.第3s末两极板间的电场强度大小为解析:由楞次定律得第1s内下极板为正极,第2s和第3s内上极板为正极,A正确,B错6、误;在第1s内微粒向某极板做匀加速运动,第2s内向同一极板做匀减速直线运动,第2s末速度为零,C错误;第2s末两极板之间的电压为E==S=0.1πr2,电场强度为,D错误.答案:A二、多项选择题6.如图所示,匀强磁场的方向垂直于电路所在平面向里,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( )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,7、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=,电容器两极板间的电场强度将变大.综上可知,A、B正确,C、D错误.答案:AB7.如图所示,A、B是完全相同的两个小灯泡,L为自感系数很大、电阻可以忽略的带铁芯的线圈,下列说法中正确的是( )A.电键S闭合瞬间,A、B同时发光,随后A灯变暗直至熄灭,B灯变亮B.电键S闭合瞬间,B灯亮,A灯不亮C.断开电键S的瞬间,A、B灯同时熄灭D.
4、根据E=NBSω可知,当转速变小时,最大感应电动势也变小,所以感应电流也变小;根据转速与周期成反比可知,当转速变小时,周期变大,B正确,A、C、D错误.答案:B4.如图所示,长为L的金属导线上端悬于C点,下端系一小球A,在竖直向下的匀强磁场中做圆锥摆运动,转动方向如图中所示,导线与竖直方向的夹角为θ,摆球的角速度为ω,磁感应强度为B,则金属导线中产生感应电动势的高电势点及大小为( )A.C点,BL2ωB.C点,BL2ωsin2θC.A点,BL2ωD.A点,BL2ωsin2θ解析:由右手定则可判断φC>φA,即C点的电势高于A点的电势;金属导线切割磁感线的有效长度为Lsinθ,所以
5、导线中产生的感应电动势为E=B(Lsinθ)2ω=BL2ωsin2θ,B正确.答案:B5.半径为r带缺口的刚性金属圆环在纸面上固定放置,在圆环的缺口两端引出两根导线,分别与两块垂直于纸面固定放置的平行金属板连接,两板间距为d且足够宽,如图甲所示.有一变化的磁场垂直于纸面,规定向内为正,变化规律如图乙所示.在t=0时刻平行金属板间有一重力不计、电荷量为q的静止微粒,则以下说法正确的是( )A.第2s内上极板为正极B.第3s内上极板为负极C.第2s末微粒回到原来的位置D.第3s末两极板间的电场强度大小为解析:由楞次定律得第1s内下极板为正极,第2s和第3s内上极板为正极,A正确,B错
6、误;在第1s内微粒向某极板做匀加速运动,第2s内向同一极板做匀减速直线运动,第2s末速度为零,C错误;第2s末两极板之间的电压为E==S=0.1πr2,电场强度为,D错误.答案:A二、多项选择题6.如图所示,匀强磁场的方向垂直于电路所在平面向里,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( )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,
7、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=,电容器两极板间的电场强度将变大.综上可知,A、B正确,C、D错误.答案:AB7.如图所示,A、B是完全相同的两个小灯泡,L为自感系数很大、电阻可以忽略的带铁芯的线圈,下列说法中正确的是( )A.电键S闭合瞬间,A、B同时发光,随后A灯变暗直至熄灭,B灯变亮B.电键S闭合瞬间,B灯亮,A灯不亮C.断开电键S的瞬间,A、B灯同时熄灭D.
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