2019年高考物理一輪復習 9-2法拉第電磁感應定律自感渦流同步檢測試題.doc

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2019年高考物理一輪復習 9-2法拉第電磁感應定律自感渦流同步檢測試題 1．(多選題)電磁感應現(xiàn)象揭示了電和磁之間的內在聯(lián)系，根據(jù)這一發(fā)現(xiàn)，發(fā)明了許多電器設備．下列用電器中，哪個利用了電磁感應原理(　　) A．動圈式話筒　　　　　 B．白熾燈泡 C．磁帶錄音機 D．日光燈鎮(zhèn)流器 解析：動圈式話筒里的線圈在永磁鐵的磁場里振動，產生感應電流；磁帶錄音機錄音時，聲音使話筒中產生隨聲音而變化的感應電流，放音時，磁帶上變化的磁場使放音磁頭線圈中產生感應電流；日光燈鎮(zhèn)流器在接通開關時，產生瞬時高電壓．這三種都利用了電磁感應原理，而白熾燈泡沒有用到電磁感應原理，所以選項A、C、D正確． 答案：ACD 圖32－1 2．如圖32－1所示，豎直向下的勻強磁場中，將一水平放置的金屬棒ab以水平速度v0拋出．設整個過程中，棒的取向不變，且不計空氣阻力，則金屬棒運動過程中產生的感應電動勢的大小變化情況應是(　　) A．越來越大 B．越來越小 C．保持不變 D．無法判斷 解析：金屬棒做平拋運動，切割磁感線的速度等于水平速度，保持不變，故感應電動勢大小不變． 答案：C 圖32－2 3．(多選題)如圖32－2所示，在邊長為a的正方形區(qū)域內有勻強磁場，磁感應強度為B，其方向垂直紙面向外，一個邊長也為a的正方形導線框架EFGH正好與上述磁場區(qū)域的邊界重合，現(xiàn)使導線框以周期T繞其中心O點在紙面內勻速轉動，經過導線框轉到圖中虛線位置，則在這時間內(　　) A．平均感應電動勢大小等于 B．平均感應電動勢大小等于 C．順時針方向轉動時感應電流方向為E→F→G→H→E D．逆時針方向轉動時感應電流方向為E→H→G→F→E 解析：由題意可知，導線框轉過時磁通量減少ΔΦ＝BΔS＝2B2，平均感應電動勢E＝＝，A對，B錯； 由楞次定律知無論導線框怎么轉都是穿過線框的磁通量減小，電流方向都是E→H→G→F→E，C錯，D對；選A、D. 答案：AD 圖32－3 4．[xx江蘇阜寧中學月考]如圖32－3所示，電源的電動勢為E，內阻r不能忽略．A、B是兩個相同的小燈泡，L是一個自感系數(shù)相當大的線圈．關于這個電路的以下說法正確的是(　　　) A．開關閉合到電路中電流穩(wěn)定的時間內，A燈立刻亮，而后逐漸變暗，最后亮度穩(wěn)定 B．開關閉合到電路中電流穩(wěn)定的時間內，B燈立刻亮，而后逐漸變暗，最后亮度穩(wěn)定 C．開關由閉合到斷開瞬間，A燈閃亮一下再熄滅 D．開關由閉合到斷開瞬間，電流自左向右通過A燈 解析：開關閉合到電路中電流穩(wěn)定的時間內，A燈立刻亮，而后逐漸變暗，最后亮度穩(wěn)定；B燈逐漸變亮，最后亮度穩(wěn)定，選項A正確、B錯誤．開關由閉合到斷開瞬間，電流自右向左通過A燈，不一定A燈閃亮一下再熄滅，選項C、D錯誤． 答案：A 5．[xx泉州市質量檢查]如圖32－4甲所示，在豎直向上的磁場中，水平放置一個單匝金屬圓線圈，線圈所圍面積為0.1 m2，線圈電阻為1 Ω，磁場的磁感應強度大小B隨時間t的變化規(guī)律如圖32－4乙所示，規(guī)定從上往下看順時針方向為線圈中感應電流i的正方向．則(　　) 甲 　乙 圖32－4 A．0～5 s內i的最大值為0.1 A B．第4 s末i的方向為正方向 C．第3 s內線圈的發(fā)熱功率最大 D．3～5 s內線圈有擴張的趨勢 解析：根據(jù)法拉第電磁感應定律得E＝＝S，由圖象得的最大值為0.1 T/s，則Em＝0.01 V，Im＝＝0.01 A，A錯誤；根據(jù)楞次定律判斷第4 s末電流方向為負方向，B錯誤；第3 s內線圈內無感應電流，線圈不產熱，C錯誤；3～5 s內穿過線圈的磁通量減少，為了阻礙磁通量減少，線圈有擴張趨勢，D正確． 答案：D 圖32－5 6．(多選題)如圖32－5所示，空間存在兩個磁場，磁感應強度大小均為B，方向相反且垂直紙面，MN、PQ為其邊界，OO′為其對稱軸．一導線折成邊長為l的正方形閉合回路abcd，回路在紙面內以恒定速度v0向右運動，當運動到關于OO′對稱的位置時(　　) A．穿過回路的磁通量為零 B．回路中感應電動勢大小為2Blv0 C．回路中感應電流的方向為順時針方向 D．回路中ab邊與cd邊所受安培力方向相同 解析：由于兩磁場的磁感應強度大小相等，方向相反，且回路此時關于OO′對稱，因而此時穿過回路的磁通量為零，A項正確；ab、cd均切割磁感線，相當于兩個電源，由右手定則知，回路中感應電流方向為逆時針，兩電源串聯(lián)，感應電動勢為2Blv0，B項正確，C項錯誤；由左手定則知ab、cd所受安培力方向均向左，D項正確． 答案：ABD B組　能力提升 7．物理實驗中常用一種叫做“沖擊電流計”的儀器測定通過電路的電荷量． 圖32－6 如圖32－6所示，探測線圈與沖擊電流計串聯(lián)后可用來測定磁場的磁感應強度．已知線圈的匝數(shù)為n，面積為S，線圈與沖擊電流計組成的回路電阻為R.若將線圈放在被測勻強磁場中，開始線圈平面與磁場垂直，現(xiàn)把探測線圈翻轉180，沖擊電流計測出通過線圈的電荷量為q，由上述數(shù)據(jù)可得出被測磁場的磁感應強度為(　　) A．qR/S B．qR/nS C．qR/2nS D．qR/2S 解析：q＝IΔt＝Δt＝nΔt＝n＝n，故B＝. 答案：C 8. 圖32－7 如圖32－7所示，兩塊距離為d的金屬板水平放置，將其用導線和電鍵與一個匝數(shù)為n的線圈連接，線圈所處的空間有方向豎直向上且大小變化的磁場B，兩金屬板間放一臺壓力傳感器，傳感器上表面靜止放置一個質量為m、電荷量為＋q的小球．S斷開時傳感器上有示數(shù)，S閉合時傳感器上示數(shù)為2mg，則線圈中的磁場B的變化情況和磁通量變化率分別是(　　) A．正在增加，＝ B．正在減弱，＝ C．正在減弱，＝ D．正在增加，＝ 解析：根據(jù)平衡條件可得，小球受到向下的電場力等于mg，因為小球帶正電，則下板為負極板，根據(jù)楞次定律可知，磁場在減弱，由q＝mg，根據(jù)法拉第電磁感應定律U＝n，聯(lián)立可得B項正確． 答案：B 圖32－8 9．如圖32－8所示，勻強磁場的磁感應強度B＝0.1 T，金屬棒AD長0.4 m，與框架寬度相同，電阻r＝1.3 Ω，框架電阻不計，電阻R1＝2Ω，R2＝1 Ω.當金屬棒以5 m/s速度勻速向右運動時，求： (1)流過金屬棒的感應電流為多大？ (2)若圖中電容器電容C＝0.3μF，則電容器中儲存多少電荷量？ 解析：(1)棒產生的電動勢E＝Blv＝0.2 V 外電阻R＝＝Ω 通過棒的感應電流I＝＝0.1 A. (2)電容器兩板間的電壓U＝IR＝ V 帶電量Q＝CU＝210－8 C. 答案：(1)0.1 A　(2)210－8 C 10．[xx合肥市質量檢測一]如圖32－9所示，一對平行光滑軌道放置在水平面上，兩軌道間距l(xiāng)＝0.20 m，電阻R＝1 Ω；有一導體桿靜止地放在軌道上，與兩軌道垂直，桿及軌道的電阻均忽略不計，整個裝置處于磁感應強度B＝0.50 T的勻強磁場中，磁場方向垂直軌道面向下．現(xiàn)用一外力F沿軌道方向拉桿，使之做勻加速運動，測得外力F與時間t的關系如圖所示．求 (1)桿的質量m和加速度a的大??； (2)桿開始運動后的時間t內，通過電阻R電量的表達式(用B、l、R、a、t表示)． 　 圖32－9 解析：(1)以金屬桿為研究對象，由 v＝at　E＝Blv　I＝＝　F－IBl＝ma 解得：F＝ma＋at 由圖線上取兩點坐標(0,0.1 N)和(10 s,0.2 N)代入方程， 解得：a＝1 m/s2；m＝0.1 kg (2)從靜止開始運動的t時間內桿的位移為：x＝at2 穿過回路的磁通量的變化：ΔΦ＝BΔS＝Blx 所以通過電阻R的電量為：q＝t＝t＝＝ 答案：(1)0.1 kg　1 m/s2　(2) 圖32－10 11．如圖32－10所示，MN、PQ是相互交叉成60角的光滑金屬導軌，O是它們的交點且接觸良好．兩導軌處在同一水平面內，并置于有理想邊界的勻強磁場中(圖中經過O點的虛線即為磁場的左邊界)．導體棒ab與導軌始終保持良好接觸，并在彈簧S的作用下沿導軌以速度v0向左勻速運動．已知在導體棒運動的過程中，彈簧始終處于彈性限度內．磁感應強度的大小為B，方向如圖所示．當導體棒運動到O點時，彈簧恰好處于原長，導軌和導體棒單位長度的電阻均為r，導體棒ab的質量為m.求： (1)導體棒ab第一次經過O點前，通過它的電流大小； (2)彈簧的勁度系數(shù)k； (3)從導體棒第一次經過O點開始直到它靜止的過程中，導體棒ab中產生的熱量． 解析：(1)設棒ab在導軌之間的長度為l，由歐姆定律得I＝＝. (2)設O點到棒ab的距離為x，則棒ab的有效長度l′＝2xtan30＝x，因為棒ab做勻速運動，所以kx＝BIl′，k＝＝＝. (3)導體棒最終只能靜止于O點，故其動能全部轉化為焦耳熱，即Q＝mv，則Qab＝＝ 答案：(1)　(2)　(3) C組　難點突破 12．圖32－11中EF、GH為平行的金屬導軌，其電阻可不計，R為電阻，C為電容器， 圖32－11 AB為可在EF和GH上滑動的導體橫桿．有勻強磁場垂直于導軌平面．若用I1和I2分別表示圖中該處導線中的電流，則當橫桿AB(　　) A．勻速滑動時，I1＝0，I2＝0 B．勻速滑動時，I1≠0，I2≠0 C．加速滑動時，I1＝0，I2＝0 D．加速滑動時，I1≠0，I2≠0 解析：當橫桿AB勻速滑動時，電路中產生恒定的感應電動勢，即電路中I1≠0，I2＝0，A、B項都錯誤；當橫桿AB加速滑動時，根據(jù)法拉第電磁感應定律，電路中產生的感應電動勢在持續(xù)增大，這時電路中的電流I1≠0，I2≠0，C項錯誤，D項正確． 答案：D