《2020屆高三物理一輪復(fù)習(xí) 第十章 第2講 法拉第電磁感應(yīng)定律 自感 渦流課時作業(yè)(含解析)》由會員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《2020屆高三物理一輪復(fù)習(xí) 第十章 第2講 法拉第電磁感應(yīng)定律 自感 渦流課時作業(yè)(含解析)(6頁珍藏版)》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。
1、法拉第電磁感應(yīng)定律 自感 渦流
1.將閉合多匝線圈置于僅隨時間變化的磁場中,線圈平面與磁場方向垂直.關(guān)于線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢和感應(yīng)電流,下列表述正確的是( )
A.感應(yīng)電動勢的大小與線圈的匝數(shù)無關(guān)
B.穿過線圈的磁通量越大,感應(yīng)電動勢越大
C.穿過線圈的磁通量變化越快,感應(yīng)電動勢越大
D.感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場方向與原磁場方向始終相同
解析:由法拉第電磁感應(yīng)定律E=n知,感應(yīng)電動勢的大小與線圈匝數(shù)有關(guān),A錯誤;感應(yīng)電動勢正比于,與磁通量的大小無直接關(guān)系,B錯誤,C正確;根據(jù)楞次定律知,感應(yīng)電流的磁場總是阻礙引起感應(yīng)電流的磁通量的變化,即“增反減同”,D錯誤.
答案:C
2.如圖
2、所示,勻強磁場中有兩個導(dǎo)體圓環(huán)a、b,磁場方向與圓環(huán)所在平面垂直.磁感應(yīng)強度B隨時間均勻增大.兩圓環(huán)半徑之比為2∶1,圓環(huán)中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢分別為Ea和Eb,不考慮兩圓環(huán)間的相互影響.下列說法正確的是( )
A.Ea∶Eb=4∶1,感應(yīng)電流均沿逆時針方向
B.Ea∶Eb=4∶1,感應(yīng)電流均沿順時針方向
C.Ea∶Eb=2∶1,感應(yīng)電流均沿逆時針方向
D.Ea∶Eb=2∶1,感應(yīng)電流均沿順時針方向
解析:a、b兩個圓環(huán)產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢屬于感生電動勢,根據(jù)題意可知相同,又由法拉第電磁感應(yīng)定律得E=n=nS,Sa=π(2r)2=4πr2,Sb=πr2,所以=4∶1,由楞次定律可知兩圓
3、環(huán)中感應(yīng)電流的方向均沿順時針方向,B正確.
答案:B
3.如圖所示,線圈L的自感系數(shù)很大,且其直流電阻可以忽略不計,L1、L2是兩個完全相同的小燈泡,開關(guān)S閉合和斷開的過程中,燈L1、L2的亮度變化情況是(燈絲不會斷)( )
A.S閉合,L1不亮,L2逐漸變亮;S斷開,L2立即熄滅,L1逐漸變亮
B.S閉合,L1不亮,L2很亮;S斷開,L1、L2立即熄滅
C.S閉合,L1、L2同時亮,而后L1逐漸熄滅,L2亮度不變;S斷開,L2立即熄滅,L1亮一下才熄滅
D.S閉合,L1、L2同時亮,而后L1逐漸熄滅,L2則逐漸變得更亮;S斷開,L2立即熄滅,L1亮一下才熄滅
解析:當(dāng)S閉
4、合,L的自感系數(shù)很大,對電流的阻礙作用較大,L1和L2串聯(lián)后與電源相連,L1和L2同時亮,隨著L中電流的增大,因為L的直流電阻不計,則L的分流作用增大,L1中的電流逐漸減小為零,由于總電阻變小,故電路中的總電流變大,L2中的電流增大,L2燈變得更亮;當(dāng)S斷開,L2中無電流,立即熄滅,而線圈L產(chǎn)生自感電動勢,試圖維持本身的電流不變,L與L1組成閉合電路,L1燈要亮一下后再熄滅.故D正確.
答案:D
4.(2019·遼寧鞍山模擬)如圖所示,豎直平面內(nèi)有一金屬環(huán),半徑為a,總電阻為R(指剪開拉直時兩端的電阻),磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場垂直穿過環(huán)平面,與環(huán)的最高點A連接的長度為2a、電阻為的導(dǎo)體棒
5、AB,由水平位置緊貼環(huán)面擺下,當(dāng)擺到豎直位置時,B點的線速度為v,則這時導(dǎo)體棒AB兩端的電壓大小為( )
A. B.
C. D.Bav
解析:當(dāng)擺到豎直位置時,導(dǎo)體棒AB產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為E=B·2a=2Ba=Bav,圓環(huán)被導(dǎo)體棒分為兩個半圓環(huán),兩半圓環(huán)并聯(lián),并聯(lián)電阻R并==,電路電流I==,AB兩端的電壓為UAB=IR并=.
答案:A
5.(多選)(2019·廣西三校聯(lián)考)如圖所示,線圈匝數(shù)為n,橫截面積為S,線圈電阻為r,處于一個均勻增強的磁場中,磁感應(yīng)強度隨時間的變化率為k,磁場方向水平向右且與線圈平面垂直,電容器的電容為C,定值電阻的阻值為r.由此可知,下
6、列說法正確的是( )
A.電容器下極板帶正電
B.電容器上極板帶正電
C.電容器所帶電荷量為
D.電容器所帶電荷量為nSkC
解析:根據(jù)磁場向右均勻增強,并由楞次定律可知,電容器上極板帶正電,故A錯誤,B正確.閉合線圈與阻值為r的電阻形成閉合回路,線圈相當(dāng)于電源,電容器兩極板間的電壓等于路端電壓,線圈產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為E=nS=nSk,路端電壓U=·r=,則電容器所帶電荷量為Q=CU=,故C正確,D錯誤.
答案:BC
6.(多選)(2019·黑龍江牡丹江一中模擬)如圖所示,阻值為R的金屬棒從圖示位置ab分別以v1、v2的速度沿光滑水平導(dǎo)軌(電阻不計)勻速滑到a′b′位置,若
7、v1∶v2=1∶2,則在這兩次過程中( )
A.回路電流I1∶I2=1∶2
B.產(chǎn)生的熱量Q1∶Q2=1∶4
C.通過任一截面的電荷量q1∶q2=1∶1
D.外力的功率P1∶P2=1∶2
解析:回路中感應(yīng)電流為I==,I∝v,則得I1∶I2=v1∶v2=1∶2,故A正確;產(chǎn)生的熱量為Q=I2Rt=()2R×=,Q∝v,則得Q1∶Q2=v1∶v2=1∶2,故B錯誤;通過任一截面的電荷量為q=It=t=,q與v無關(guān),則得q1∶q2=1∶1,故C正確;由于金屬棒勻速運動,外力的功率等于回路中的功率,即得P=I2R=()2R,P∝v2,則得P1∶P2=1∶4,故D錯誤.
答案:AC
8、
7.(多選)半徑分別為r和2r的同心圓形導(dǎo)軌固定在同一水平面內(nèi),一長為r、電阻為R的均勻金屬棒AB置于圓導(dǎo)軌上面,BA的延長線通過圓導(dǎo)軌中心O,裝置的俯視圖如圖所示,整個裝置位于一勻強磁場中,磁感應(yīng)強度的大小為B,方向豎直向下.在兩環(huán)之間接阻值也為R的定值電阻和電容為C的電容器.金屬棒在水平外力作用下以角速度ω繞O逆時針勻速轉(zhuǎn)動,在轉(zhuǎn)動過程中始終與導(dǎo)軌保持良好接觸.下列說法正確的是( )
A.金屬棒中電流從B流向A
B.金屬棒兩端電壓為Bωr2
C.電容器的M板帶負(fù)電
D.電容器所帶電荷量為CBωr2
解析:根據(jù)右手定則可知金屬棒中電流從B流向A,選項A正確;金屬棒轉(zhuǎn)動產(chǎn)生的
9、電動勢為E=Br=Bωr2,切割磁感線的金屬棒相當(dāng)于電源,金屬棒兩端電壓相當(dāng)于電源的路端電壓,因而U=E=Bωr2,選項B正確;金屬棒A端相當(dāng)于電源正極,電容器M板帶正電,選項C錯誤;由C=可得電容器所帶電荷量為Q=CBωr2,選項D錯誤.
答案:AB
8.(多選)(2018·高考全國卷Ⅲ)如圖(a),在同一平面內(nèi)固定有一長直導(dǎo)線PQ和一導(dǎo)線框R,R在PQ的右側(cè).導(dǎo)線PQ中通有正弦交流電流i,i的變化如圖(b)所示,規(guī)定從Q到P為電流的正方向.導(dǎo)線框R中的感應(yīng)電動勢( )
A.在t=時為零
B.在t=時改變方向
C.在t=時最大,且沿順時針方向
D.在t=T時最大,且沿順時針
10、方向
解析:由圖(b)可知,導(dǎo)線PQ中電流在t=時達(dá)到最大值,變化率為零,導(dǎo)線框R中磁通量變化率為零,根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律,在t=時導(dǎo)線框中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為零,選項A正確;在~T時,導(dǎo)線PQ中電流圖象斜率方向不變,導(dǎo)致導(dǎo)線框R中磁通量變化率的正負(fù)不變,根據(jù)楞次定律,在t=時,導(dǎo)線框中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢方向不變,選項B錯誤;由于在t=時,導(dǎo)線PQ中電流圖象斜率最大,電流變化率最大,導(dǎo)致導(dǎo)線框R中磁通量變化率最大,根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律,在t=時導(dǎo)線框中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢最大,由楞次定律可判斷出感應(yīng)電動勢的方向為順時針方向,選項C正確;由楞次定律可判斷出在t=T時感應(yīng)電動勢的方向為逆時針方向,選項D錯誤.
答案:AC
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