《【優(yōu)化方案】2020高考物理總復(fù)習(xí) 第12章第二節(jié) 法拉第電磁感應(yīng)定律 自感知能優(yōu)化演練 大綱人教版》由會(huì)員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《【優(yōu)化方案】2020高考物理總復(fù)習(xí) 第12章第二節(jié) 法拉第電磁感應(yīng)定律 自感知能優(yōu)化演練 大綱人教版(4頁(yè)珍藏版)》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、法拉第電磁感應(yīng)定律 自感
1.(2020年長(zhǎng)沙模擬)如圖12-2-11所示的金屬圓環(huán)放在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,將它從磁場(chǎng)中勻速拉出來(lái),下列說(shuō)法正確的是( )
圖12-2-11
A.向左拉出和向右拉出,其感應(yīng)電流方向相反
B.不管從什么方向拉出,金屬圓環(huán)中的感應(yīng)電流方向總是順時(shí)針
C.不管從什么方向拉出,環(huán)中的感應(yīng)電流方向總是逆時(shí)針
D.在此過(guò)程中感應(yīng)電流大小不變
解析:選B.金屬圓環(huán)不管是從什么方向拉出磁場(chǎng),金屬圓環(huán)中的磁通量方向不變,且不斷減小,根據(jù)楞次定律知,感應(yīng)電流的方向相同,感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向和原磁場(chǎng)的方向相同,則由安培定則知感應(yīng)電流的方向是順時(shí)針?lè)较颍珺
2、正確.金屬圓環(huán)勻速出磁場(chǎng)過(guò)程中,切割磁感線的有效長(zhǎng)度變化,D錯(cuò).
2.如圖12-2-12所示的電路中,D1和D2是兩個(gè)相同的小燈泡,L是一個(gè)自感系數(shù)相當(dāng)大的線圈,其阻值與R相同.在開(kāi)關(guān)S接通和斷開(kāi)時(shí),燈泡D1和D2亮暗的順序是( )
圖12-2-12
A.接通時(shí)D1先達(dá)最亮,斷開(kāi)時(shí)D1后滅
B.接通時(shí)D2先達(dá)最亮,斷開(kāi)時(shí)D1后滅
C.接通時(shí)D1先達(dá)最亮,斷開(kāi)時(shí)D1先滅
D.接通時(shí)D2先達(dá)最亮,斷開(kāi)時(shí)D1先滅
解析:選A.當(dāng)開(kāi)關(guān)S接通時(shí),D1和D2應(yīng)該同時(shí)亮,但由于自感現(xiàn)象的存在,流過(guò)線圈的電流由零變大時(shí),瞬間電流幾乎全部從D1通過(guò),而該電流又將同時(shí)分路通過(guò)D2和R,所以
3、D1先達(dá)到最亮,經(jīng)過(guò)一段時(shí)間電路穩(wěn)定后,D1和D2達(dá)到一樣亮.當(dāng)開(kāi)關(guān)S斷開(kāi)時(shí),電源電流立即為零,因此D2立刻熄滅,而對(duì)D1,由于通過(guò)線圈的電流突然減弱,線圈中產(chǎn)生自感電動(dòng)勢(shì),使線圈L和D1組成的閉合電路中有感應(yīng)電流,所以D1后滅.
3. (2020年北京海淀區(qū)期末)如圖12-2-13所示,E為電池,L是電阻可忽略不計(jì)、自感系數(shù)足夠大的線圈,D1、D2是兩個(gè)規(guī)格相同的燈光,S是控制電路的開(kāi)關(guān).對(duì)于這個(gè)電路,下列說(shuō)法中正確的是( )
圖12-2-13
A.剛閉合S的瞬間,通過(guò)D1、D2的電流大小相等
B.剛閉合S的瞬間,通過(guò)D1、D2的電流大小不等
C.閉合S待電路達(dá)到穩(wěn)定后,
4、D1熄滅,D2比S剛閉合時(shí)亮
D.閉合S待電路達(dá)到穩(wěn)定后,再將S斷開(kāi)的瞬間,D1不立即熄滅,D2立即熄滅
解析:選B.S閉合時(shí),由于自感L有感抗經(jīng)過(guò)一段時(shí)間電流穩(wěn)定時(shí)L電阻不計(jì).可見(jiàn)電路的外阻是從大變小的過(guò)程.由U外=E可知U外也是從大變小的過(guò)程,所以A、C錯(cuò).t1時(shí)刻斷開(kāi)S,由于自感在L、R、D構(gòu)成的回路中電流從B向A中間流過(guò)D,所以t1時(shí)刻UAB反向,B正確.
4.(2020年高考山東理綜卷)如圖12-2-14所示,空間存在兩個(gè)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)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(duì)稱(chēng)軸.一導(dǎo)線折成邊長(zhǎng)為l的正方形閉合回路abcd,回路在紙面內(nèi)以恒定速度v0向
5、右運(yùn)動(dòng),當(dāng)運(yùn)動(dòng)到關(guān)于OO′對(duì)稱(chēng)的位置時(shí)( )
圖12-2-14
A.穿過(guò)回路的磁通量為零
B.回路中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小為2Blv0
C.回路中感應(yīng)電流的方向?yàn)轫槙r(shí)針?lè)较?
D.回路中ab邊與cd邊所受安培力方向相同
解析:選ABD.當(dāng)回路運(yùn)動(dòng)到關(guān)于OO′對(duì)稱(chēng)的位置時(shí),穿過(guò)回路的兩個(gè)相反方向的磁場(chǎng)面積相等、且磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B,穿過(guò)回路的磁通量為零,A正確;ab、cd兩個(gè)邊均切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì),由右手定則可判斷出,兩個(gè)邊產(chǎn)生的感應(yīng)電流的方向均為逆時(shí)針?lè)较?,所以回路中感?yīng)電動(dòng)勢(shì)大小為2Blv0,B正確,C錯(cuò)誤;根據(jù)左手定則可判斷出回路中ab、cd兩個(gè)邊所受安培力的方向相同,
6、D正確.
5.在范圍足夠大,方向豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,B=0.2 T,有一水平放置的光滑框架,寬度為L(zhǎng)=0.4 m,如圖12-2-15所示,框架上放置一質(zhì)量為0.05 kg,電阻為1 Ω的金屬桿cd,框架電阻不計(jì).若cd桿以恒定加速度a=2 m/s2,由靜止開(kāi)始做勻變速運(yùn)動(dòng),則
圖12-2-15
(1)在5 s內(nèi)平均感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)是多少?
(2)第5 s末,回路中的電流多大?
(3)第5 s末,作用在cd桿上的水平外力多大?
解析:(1)5 s內(nèi)的位移:x=at2=25 m
5 s內(nèi)的平均速度==5 m/s
(也可用=求解)
故平均感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)=BL=0.4 V.
(2)第5 s末:v=at=10 m/s
此時(shí)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì):E=BLv
則回路電流為:I===A=0.8 A.
(3)桿勻加速運(yùn)動(dòng),則F-F安=ma
即F=BIL+ma=0.164 N.
答案:(1)0.4 V (2)0.8 A (3)0.164 N
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