第2讲
一、单项选择题
法拉第电磁感应定律自感涡流
1.(2016·盐城三模)小明用如图所示电路做断电自感的实验开开关S,观察到灯泡突然变亮后熄灭.据此,他作出下列判断.他先闭合开关S,灯泡发光,再断
,正确的是()
A. 线圈的直流电阻为零B. 断开开关瞬间线圈中电流变大C. 开关断开前后线圈中电流方向相反D. 开关断开前后灯泡中电流方向相反
2.(2016·北京卷)如图所示,匀强磁场中有两个导体圆环a、b,磁场方向与圆环所在平面垂直
磁感应强度B随时间均匀增大.两圆环半径之比为2∶1,圆环中产生的感应电动势分别为和Eb,不考虑两圆环间的相互影响
.下列说法中正确的是
(
)
.
Ea
A. Ea∶Eb=4∶1,感应电流均沿逆时针方向
b=4∶1,感应电流均沿顺时针方向B. Ea∶E
C. Ea∶Eb=2∶1,感应电流均沿逆时针方向D. Ea∶Eb=2∶1,感应电流均沿顺时针方向
3.(2015·新课标Ⅱ卷)如图,直角三角形金属框abc放置在匀强磁场中,磁感应强度大小为B,
方向平行于ab边向上.当金属框绕ab边以角速度ω逆时针转动时,a、b、c三点的电势分别为Ua、Ub、Uc.已知bc边的长度为l.下列说法中正确的是
(
)
A. Ua>Uc,金属框中无电流B. Ub>Uc,金属框中电流方向沿C. Ubc=-Blω,金属框中无电流D. Ubc=Bl2ω,金属框中电流方向沿
a-c-b-a
2
a-b-c-a
4.(2017·通州中学)如图所示,一均匀导线弯成边长为l的正三角形闭合回路.虚线O1O2右侧
1
有磁感应强度为B的匀强磁场,方向垂直于回路所在的平面.回路以速度v向右匀速进入磁
场,ab边始终与O1O2垂直.从b点到达边界开始到正确的是()A. 感应电流方向在B. 感应电动势平均值C. 感应电动势最大值
c点刚进入磁场时发生改变=BlvE=Blv
a点进入磁场为止,在此过程中,下列说法中
D. ab段直线始终不受安培力
5.(2016·南通、扬州、泰州三模)如图所示,R为阻值较大的电阻,电容器C不带电.现将开关合到1,待电路稳定后再合到2,此过程中通过R的电流i随时间t变化的图象可能是()
A B
C
二、多项选择题
D
6.(2016·合肥二模)1831年,法拉第在一次会议上展示了他发明的圆盘发电机(图甲).它是利用电磁感应的原理制成的,是人类历史上第一台发电机.图乙是这个圆盘发电机的示意图:铜盘安装在水平的铜轴上
,它的边缘正好在两磁极之间
,两块铜片
C、D分别与转动轴和铜盘的
,回路的总电阻恒
(
)
边缘良好接触.使铜盘转动,电阻R中就有电流通过.若所加磁场为匀强磁场定,从左往右看,铜盘沿顺时针方向匀速转动
,下列说法中正确的是
A. 铜片D的电势高于铜片C. 铜盘转动的角速度增大
C的电势
1倍,流过电阻R的电流也随之增大
1倍
B. 电阻R中有正弦式交变电流流过
D. 保持铜盘不动,磁场变为方向垂直于铜盘的交变磁场
,则铜盘中有电流产生
7.(2016·南京、盐城一模)如图所示,铁芯上有两个线圈二极管,具有单向导电性)M和N并联后接线圈
A和B.线圈A跟电源相连,LED(发光
,则(
)
2
B两端.图中所有元件均正常
A. S闭合瞬间,A中有感应电动势B. S断开瞬间,A中有感应电动势C. S闭合瞬间,M亮一下,N不亮D. S断开瞬间,M和N二者均不亮8.(2016·泰州一模)如图所示的电路中值电阻,L是一个自感系数较大的线圈
,电源电动势为
E、内阻r不能忽略,R1和R2是两个定
,开关S原来是断开的.从开关S闭合到电路中电流达到
)
稳定的时间内,通过R1的电流I1和通过R2的电流I2的变化情况是(
A. I1开始较大而后逐渐变小B. I1开始很小而后逐渐变大C. I2开始很小而后逐渐变大D. I2开始较大而后逐渐变小
9.(2015·启东中学)如图甲,固定在光滑水平面上的正三角形金属线框R=2.5 Ω,边长L=0.3 m,处在两个半径均为合,线框底边中点与左侧圆中心重合
r=的圆形匀强磁场区域中
,匝数n=20,总电阻
.线框顶点与右侧圆中心重
.磁场B1垂直水平面向外,大小不变;B2垂直水平面向里,大
(
)
小随时间变化,B1、B2的值如图乙所示.下列说法中正确的是
A. 通过线框中感应电流方向为逆时针方向B. t=0时刻穿过线框的磁通量为
0.1 Wb
0.12 C 0.06 J
C. 在t=0.6 s内通过线框中的电荷量为D. 经过t=0.6 s线框中产生的热量为三、非选择题
10.(2015·江苏卷)做磁共振(MRI)检查时,对人体施加的磁场发生变化时会在肌肉组织中产生感应电流.某同学为了估算该感应电流对肌肉组织的影响
,将包裹在骨骼上的一圈肌肉组织等
3
效成单匝线圈,线圈的半径r=5.0 cm,线圈导线的截面积
.若磁感应强度
A=0.80 cm2,电阻率ρ＝1.5 Ω·m.如图所
示,匀强磁场方向与线圈平面垂直结果保留一位有效数字(1)该圈肌肉组织的电阻
)R.
B在0.3 s内从1.5T均匀地减为零,求:(计算
(2)该圈肌肉组织中的感应电动势E.
Q.
(3) 0.3 s内该圈肌肉组织中产生的热量
11.(2016·淮安5月模拟)很多人喜欢到健身房骑车锻炼,某同学根据所学知识设计了一个发
,后轮圆形金属盘在B=0.5 T,圆盘半径l=0.3
电测速装置,如图所示.自行车后轮置于垂直车身平面向里的匀强磁场中磁场中转动时,可等效成一导体棒绕圆盘中心
O转动.已知磁感应强度
m,圆盘电阻不计.导线通过电刷分别与后轮外边缘和圆心R=10 Ω的小灯泡.后轮匀速转动时,用电压表测得(1)与a连接的是电压表的正接线柱还是负接线柱(2)圆盘匀速转动
600 s,则此过程中产生了多少电能
?
O相连,导线两端a、b间接一阻值
a、b间电压U=0.6 V.??
(3)自行车车轮边缘线速度是多少
4
第2讲法拉第电磁感应定律自感涡流
1.D【解析】闭合开关,灯泡发光,说明线圈的直流电阻不为零,A项错误;断开开关瞬间,流过线圈的电流不变,B项错误;根据自感现象,得出开关断开前后流过线圈中电流方向不变,流过灯泡的电流方向相反,C项错误,D项正确.2. B【解析】由法拉第电磁感应定律可知
E=n,则E=nπR2.由于Ra∶Rb=2∶1,则Ea∶Eb=4∶1.
.选项B正确.
,所以无感应电流产
由楞次定律和安培定则可以判断产生顺时针方向的电流3. C
【解析】金属框abc平面与磁场平行,转动过程中磁通量始终为零
生,选项B、D错误.转动过程中bc边和ac边均切割磁感线,产生感应电动势,由右手定则判断Ua Ubc=-Blω,选项C正确. ,故A错误;感 2 【解析】由楞次定律可知,磁通量一直增加,电流方向始终沿逆时针方向 2 应电动势平均值=,由题知ΔΦ=l,Δt=,解得=Blv,故B正确;感应电动势最大值 E=Blv,故C错误;ab 段直线始终受安培力作用,故D错误. 5. A【解析】开关合到1时,电容器充电,电流从电源正极出发流经电阻R,使电容器左极板带正电,在充电的过程中,电源的正极与电容器的左极板的电势差逐渐减小,所以流经电阻R的电流也逐渐减小直至为零,电路稳定,稳定阶段,电路中无电流,当开关合到2时,电容器开始放电,电流从电容器的左极板流经电阻R,与刚才充电时方向相反,电容器的正、负极间的电势差逐渐减小,电流逐渐减小,完全放电后,电流为零,A项正确,B、C、D选项错误.6. ACD【解析】由右手定则可知铜片 D的电势高于铜片 C的电势,故A正确;产生感应电动 1倍,流过电阻R的电 2 势为E=Bl=Blω,电流恒定,故B错误;由E=Bl2ω可知盘转动的角速度增大 流也随之增大1倍,故C正确;由楞次定律可知保持铜盘不动磁场,则铜盘中有电流产生 ,故D正确. ,磁场变为方向垂直于铜盘的交变 7. ABC【解析】S闭合和断开瞬间,A线圈中磁通量都发生变化,A中有感应电动势,A、B选项正确;S闭合瞬间,A线圈中向上的磁场增强,通过B线圈中向上的磁场也增强,根据楞次定律判断出B线圈中感应电流方向,可知M导通、N反向截止,C项正确;S断开瞬间,A线圈中向上的磁场减小,通过B线圈中向上的磁场也减小,根据楞次定律判断出B线圈中感应电流方向,可知M反向截止、N导通,D项错误. 8.AC【解析】开关闭合时,由于自感现象,一开始流过R1的电流很大,流过R2的电流很小.随着阻碍作用逐渐减弱,流过R1的电流逐渐变小,流过R2的电流逐渐变大.A、C选项正确.9. ACD【解析】由磁场B1垂直水平面向外,大小不变.B2垂直水平面向里,大小随时间增大,故线框的磁通量减小穿过线框的磁通量为 ,由楞次定律可得,线框中感应电流方向为逆时针方向 ,故A正确;t=0时刻 2222 Φ=B1××πr-B2××πr=1××3.14×0.1Wb-2××3.14×0.1Wb=0.005 2 Wb,故B 5 错误;在t=0.6 s内通过线框中的电荷量q=Δt=Δt=·Δt=n= C=0.12 C,故C正确;由Q= I2Rt=R·Δt== J≈0.6 J,故D正确.10.(1)由电阻定律得 R=ρ, 代入数据得R=6×103Ω.(2)感应电动势E=,代入数据得E=4×10-2 V.(3)由焦耳定律得 Q=Δt, 代入数据得Q=8×10-8 J. 11.(1)根据右手定则,轮子边缘点是等效电源的负极(2)根据焦耳定律得 Q=t, 代入数据得Q=21.6 J.(3)由U=E=Bl2 ω,得v=lω＝8 m/s. 则a点接电压表的负接线柱 . 6 ,
高考物理大一轮复习配套检测：第十章第2讲法拉第电磁感应定律自感涡流Word版含答案(20200508175443)
