专题突破训练
[基础训练试题]
1. (多选)如图所示,闭合金属导线框放置在竖直向上的匀强磁场中,匀强磁场的磁感应强度随时间变化.下列说法正确的是( )
A.当磁感应强度增加时,线框中的感应电流可能减小 B.当磁感应强度增加时,线框中的感应电流一定增大 C.当磁感应强度减小时,线框中的感应电流一定增大 D.当磁感应强度减小时,线框中的感应电流可能不变
ΔB
【试题解答】:选AD.线框中的感应电动势为E=S,设线框的电阻为R,则线框中的电
ΔtEΔBSΔB
流I==·,因为B增大或减小时,可能减小,也可能增大,也可能不变.线框中的感应
RΔtRΔt电动势的大小只和磁通量的变化率有关,和磁通量的变化量无关.故选项A、D正确.
2.如图所示,一正方形线圈的匝数为n,边长为a,线圈平面与匀强磁场垂直,且一半处在磁场中.在Δt时间内,磁感应强度的方向不变,大小由B均匀地增大到2B.在此过程中,线圈中产生的感应电动势为( )
Ba2
A. 2ΔtnBa2C.
Δt
nBa2B. 2Δt2nBa2D. Δt
ΔB2B-BB
【试题解答】:选B.磁感应强度的变化率==,法拉第电磁感应定律公式可写
ΔtΔtΔtΔΦΔBBa212
成E=n=nS,其中磁场中的有效面积S=a,代入得E=n,选项B正确,A、C、D
ΔtΔt22Δt错误.
3.如图所示,长为L的金属导线弯成一圆环,导线的两端接在电容为C的平行板电容器上,P、Q为电容器的两个极板.磁场方向垂直于环面向里,磁感应强度以B=B0+kt(k>0)随时间变化.t=0时,P、Q两极板电势相等,两极板间的距离远小于环的半径.经时间t,电容器的P
极板( )
A.不带电
B.所带电荷量与t成正比 kL2C
C.带正电,电荷量是
4πkL2C
D.带负电,电荷量是
4π
【试题解答】:选D.磁感应强度均匀增加,回路中产生的感应电动势的方向为逆时针方LΔB
向,Q板带正电,P板带负电,A错误;由L=2πR,得R=,感应电动势E=·S=k·πR2,解得
2πΔtkL2kL2C
E=,电容器上的电荷量Q=CE=,B、C错误,D正确.
4π4π
4.在一空间有方向相反,磁感应强度大小均为B的匀强磁场,如图所示,垂直纸面向外的磁场分布在一半径为a的圆形区域内,垂直纸面向里的磁场分布在除圆形区域外的整个区域,该平面内有一半径为b(b>2a)的圆形线圈,线圈平面与磁感应强度方向垂直,线圈与半径为aB
的圆形区域是同心圆.从某时刻起磁感应强度在Δt时间内均匀减小到,则此过程中该线圈产
2生的感应电动势大小为( )
πB(b2-a2)A.
2ΔtπB(b2-a2)C.
Δt
πB(b2-2a2)B.
ΔtπB(b2-2a2)D. 2Δt
【试题解答】:选D.磁感线既有垂直纸面向外的,又有垂直纸面向里的,所以可以取垂直纸面向里的方向为正方向.磁感应强度大小为B时线圈磁通量Φ1=πB(b2-a2)-πBa2, 磁感B11
应强度大小为时线圈磁通量Φ2 =πB(b2-a2)-πBa2,因而该线圈磁通量的变化量的大小
2221为ΔΦ=|Φ2-Φ1|=πB(b2-2a2).根据法拉第电磁感应定律可得线圈中产生的感应电动势的
2ΔΦπB(b2-2a2)
大小为E==.故选项D正确.
Δt2Δt
5.在如图所示的电路中,两个灵敏电流表G1和G2的零点都在刻度盘中央,当电流从
“+”接线柱流入时,指针向右摆;电流从“-”接线柱流入时,指针向左摆.在电路接通后再断开的瞬间,下列说法中符合实际情况的是( )
A.G1表指针向左摆,G2表指针向右摆 B.G1表指针向右摆,G2表指针向左摆 C.G1、G2表的指针都向左摆 D.G1、G2表的指针都向右摆
【试题解答】:选B.电路接通后线圈中电流方向向右,当电路断开时,线圈L中电流减小,产生与原方向同向的自感电动势,与G2和电阻组成闭合回路,所以G1中电流方向向右,G2中电流方向向左,即G1指针向右摆,G2指针向左摆,B正确.
6.如图所示,水平“U形”导轨abcd固定在匀强磁场中,ab与cd平行,间距L1=0.5 m,金属棒AB垂直于ab且和ab、cd接触良好,AB与导轨左端bc的距离为L2=0.8 m,整个闭合回路的电阻为R=0.2 Ω,磁感应强度为B0=1 T的匀强磁场竖直向下穿过整个回路.金属棒AB通过滑轮和轻绳连接着一个质量为m=0.04 kg的物体,不计一切摩擦,现使磁场以T/s的变化率均匀地增大.求:
ΔB
=0.2 Δt
(1)金属棒上电流的方向; (2)感应电动势的大小;
(3)物体刚好离开地面的时间(g取10 m/s2).
【试题解答】:(1)由楞次定律可以判断,金属棒上的电流由A到B. (2)由法拉第电磁感应定律得 E=
ΔΦΔB
=S=0.08 V. ΔtΔt
(3)物体刚好离开地面时,其受到的拉力F=mg 而拉力F又等于棒所受的安培力,即 mg=F安=BIL1 其中B=B0+
ΔB
t Δt
2024版高考物理一轮复习课件学案第10章电磁感应第2讲第电磁感应定律自感和涡流
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