人教版高中物理總復(fù)習(xí)[重點(diǎn)題型鞏固練習(xí)] 法拉第電磁感應(yīng)定律(基礎(chǔ))

1、精品文檔用心整理人教版高中物理總復(fù)習(xí)知識(shí)點(diǎn)梳理重點(diǎn)題型（?？贾R(shí)點(diǎn)）鞏固練習(xí)【鞏固練習(xí)】一、選擇題1、（2014江蘇卷）如圖所示，在線圈上端放置一盛有冷水的金屬杯，現(xiàn)接通交流電源，過(guò)了幾分鐘，杯內(nèi)的水沸騰起來(lái)若要縮短上述加熱時(shí)間，下列措施可行的有()a增加線圈的匝數(shù)b提高交流電源的頻率c將金屬杯換為瓷杯d取走線圈中的鐵芯2、(2014河北石家莊質(zhì)檢)法拉第發(fā)明了世界上第一臺(tái)發(fā)電機(jī)法拉第圓盤(pán)發(fā)電機(jī)。如圖所示，紫銅做的圓盤(pán)水平放置在豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，圓盤(pán)圓心處固定一個(gè)搖柄，邊緣和圓心處各與一個(gè)黃銅電刷緊貼，用導(dǎo)線將電刷與電流表連接起來(lái)形成回路。轉(zhuǎn)動(dòng)搖柄，使圓盤(pán)逆時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，電流表的指針發(fā)生偏

2、轉(zhuǎn)。下列說(shuō)法正確的是()a.回路中電流大小變化，方向不變b.回路中電流大小不變，方向變化c.回路中電流的大小和方向都周期性變化d.回路中電流方向不變，從b導(dǎo)線流進(jìn)電流表資料來(lái)源于網(wǎng)絡(luò)僅供免費(fèi)交流使用精品文檔用心整理3、(2014河南名校聯(lián)考)圖中l(wèi)是繞在鐵心上的線圈，它與電阻r、r0、開(kāi)關(guān)s1和電池e構(gòu)成閉合回路。線圈上的箭頭表示線圈中電流的正方向，當(dāng)電流的流向與箭頭所示的方向相同，該電流為正，否則為負(fù)。開(kāi)關(guān)s1和s2都處于斷開(kāi)狀態(tài)。設(shè)在t=0時(shí)刻,接通開(kāi)關(guān)s1，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間，在t=t1時(shí)刻，再接通開(kāi)關(guān)s2，則能正確表示l中的電流i隨時(shí)間t的變化圖線的是()4、美國(guó)宇航局曾在航天飛機(jī)上做過(guò)懸繩

3、發(fā)電實(shí)驗(yàn)當(dāng)時(shí)從航天飛機(jī)上將一根很長(zhǎng)的絕緣金屬繩連著一個(gè)金屬球，向指向地球球心方向釋放，懸掛在航天飛機(jī)下方當(dāng)時(shí)航天飛機(jī)正在赤道上空離地面幾百公里高的電離層繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，繞行方向與地球自轉(zhuǎn)方向相同設(shè)地球自轉(zhuǎn)角速度為w，航天飛機(jī)做圓周運(yùn)動(dòng)的角速度為w。下列說(shuō)法中正確的是0（）aww，懸繩上端的電勢(shì)高于下端的電勢(shì)0bww，懸繩上端的電勢(shì)高于下端的電勢(shì)0dww，懸繩上端的電勢(shì)低于下端的電勢(shì)05、如圖中，閉合矩形線框abcd位于磁感應(yīng)強(qiáng)度為b的勻強(qiáng)磁中，ab邊位于磁場(chǎng)邊緣，線框平面與磁場(chǎng)垂直，ab邊和bc邊分別用l1和l2，線框電阻為r。若把線框沿v的方向勻資料來(lái)源于網(wǎng)絡(luò)僅供免費(fèi)交流使用精品文檔用

4、心整理速拉出磁場(chǎng)所用時(shí)間為，則通過(guò)框?qū)Ь€截面的電量是（）a.bllrdtrdtbllbll121212b.c.d.bll126、如圖所示，兩個(gè)互連的金屬圓環(huán)，粗金屬環(huán)的電阻為細(xì)金屬環(huán)電阻的二分之一。磁場(chǎng)垂直穿過(guò)粗金屬環(huán)所在區(qū)域。當(dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間均勻變化時(shí)，在粗環(huán)內(nèi)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為e。則a、b兩點(diǎn)間的電勢(shì)差為（）ae2be3c2e3de7、在如圖所示的電路中，兩個(gè)相同的小燈泡l和l分別串聯(lián)一個(gè)帶鐵芯的電感線圈l和一12個(gè)滑動(dòng)變阻器r閉合開(kāi)關(guān)s后，調(diào)整r，使l和l發(fā)光的亮度一樣，此時(shí)流過(guò)兩個(gè)燈泡12的電流均為i，然后，斷開(kāi)s，若t時(shí)刻再閉合s，則在t前后的一小段時(shí)間內(nèi)，正確反映流過(guò)l的電流i，

5、流過(guò)l的電流i，隨時(shí)間t變化的圖像是（）11228、如圖，矩形裸導(dǎo)線框abcd的長(zhǎng)邊長(zhǎng)度為2l，短邊的長(zhǎng)度為l，在兩短邊上均接有電阻r，其余部分電阻不計(jì)。導(dǎo)線框一長(zhǎng)邊與x軸重合，左邊的坐標(biāo)x=0，線框內(nèi)有一垂直于線框平面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為b。一質(zhì)量為m、電阻也為r的光滑導(dǎo)體棒mn與短邊平行且與長(zhǎng)邊接觸良好。開(kāi)始時(shí)導(dǎo)體棒靜止于x=0處，從t=0時(shí)刻起，導(dǎo)體棒mn在沿x軸正方向的一拉力作用下，從x=0處勻加速運(yùn)動(dòng)到x=2l處。則導(dǎo)體棒mn從x=0處運(yùn)動(dòng)到x=2l處的過(guò)程中通過(guò)電阻r的電量為（）資料來(lái)源于網(wǎng)絡(luò)僅供免費(fèi)交流使用精品文檔用心整理8bl24bl2ab3r3r2bl22bl2cd

6、3rr9、如圖所示，在空中有一水平方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域，區(qū)域的上下邊緣間距為h，磁感應(yīng)強(qiáng)度為b。有一寬度為b（bh）、長(zhǎng)度為l、電阻為r、質(zhì)量為m的矩形導(dǎo)體線圈緊貼磁場(chǎng)區(qū)域的上邊緣由靜止起豎直下落，當(dāng)線圈的pq邊到達(dá)磁場(chǎng)下邊緣時(shí)，線圈恰好開(kāi)始做勻速運(yùn)動(dòng)。設(shè)線圈進(jìn)入磁場(chǎng)過(guò)程中產(chǎn)生的熱量為q1，通過(guò)導(dǎo)體截面的電荷量為q1；線腳離開(kāi)磁場(chǎng)過(guò)程中產(chǎn)生的熱量為q2，通過(guò)導(dǎo)體截面的電荷量為q2，則（）aq1=q2bq1q2cq1q2dq1q210、如圖所示的電路中，線圈l的自感系數(shù)足夠大，其直流電阻忽略不計(jì)，la、lb是兩個(gè)相同的燈泡，下列說(shuō)法正確的是（）as閉合后，la、lb同時(shí)發(fā)光且亮度不變bs閉合后，l

7、a立即發(fā)光，然后又逐漸熄滅cs斷開(kāi)的瞬間，la、lb同時(shí)熄滅ds斷開(kāi)的瞬間，la再次發(fā)光，然后又逐漸熄滅二、填空題1、大金屬環(huán)半徑是小金屬環(huán)的2倍，當(dāng)穿過(guò)大環(huán)的磁通量變化率為dfdt時(shí)，大環(huán)中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為e。當(dāng)穿過(guò)小環(huán)的磁通量變化率也為_(kāi)。dfdt時(shí)，小環(huán)中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為2、ab兩閉合線圈為同樣導(dǎo)線繞成且均為10匝，半徑ra=2rb，內(nèi)有如圖所示的有理想邊界的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，若磁場(chǎng)均勻減小，則a、b環(huán)中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)之比eaeb=_，產(chǎn)生的感應(yīng)電流之比iaib_。3、如圖所示為日光燈的工作電路(1)開(kāi)關(guān)s剛合上前，啟動(dòng)器d的靜觸片和動(dòng)觸片是_(填接通的、斷開(kāi)的)(2)開(kāi)關(guān)s剛合上時(shí)，220v

8、電壓加在_使_燈發(fā)出紅光資料來(lái)源于網(wǎng)絡(luò)僅供免費(fèi)交流使用精品文檔用心整理(3)日光燈啟輝瞬間，燈管兩端電壓_220v(填大于、等于、小于)(4)日光燈正常發(fā)光時(shí)，啟動(dòng)器d的靜觸片和動(dòng)觸片_(填接觸、斷開(kāi))4、金屬桿abc處于磁感強(qiáng)度b=0.1t的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向垂直紙面向里，如圖所示已知ab=bc=20cm，當(dāng)金屬桿在圖中標(biāo)明的速度方向運(yùn)動(dòng)時(shí)，測(cè)得a、c兩點(diǎn)間的電勢(shì)差是3.0v，則可知移動(dòng)速度v=_m/s，其中a、b兩點(diǎn)間的電勢(shì)差uab=_v三、計(jì)算題1、如圖，水平面上有兩根相距0.5m的足夠長(zhǎng)的平行金屬導(dǎo)軌mn和pq，它們的電阻可忽略不計(jì)，在m和p之間接有阻值為r3.0的定值電阻，導(dǎo)體棒a

9、b長(zhǎng)0.5m，其電阻為r1.0，與導(dǎo)軌接觸良好.整個(gè)裝置處于方向豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，b0.4t。現(xiàn)使ab以v10ms的速度向右做勻速運(yùn)動(dòng)。（1）ab中的電流大?ab兩點(diǎn)間的電壓多大？（2）維持ab做勻速運(yùn)動(dòng)的外力多大？（3）ab向右運(yùn)動(dòng)1m的過(guò)程中，外力做的功是多少？電路中產(chǎn)生的熱量是多少？2、如圖所示，水平桌面上固定一個(gè)無(wú)電阻的光滑導(dǎo)軌，導(dǎo)軌左端由一個(gè)r=0.08的電阻相連，軌距d=50cm。金屬桿ab的質(zhì)量m=0.1kg，電阻r=0.02，橫跨導(dǎo)軌。磁感應(yīng)強(qiáng)度b=0.2t的勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直穿過(guò)導(dǎo)軌平面?，F(xiàn)用水平力f=0.1n拉ab向右運(yùn)動(dòng)，求：（1）桿ab勻速前進(jìn)時(shí)速度大小為多少？電路中消耗

10、的電功率為多少？（2）突然撤消外力f后，電阻r上還能產(chǎn)生的熱量為多少？資料來(lái)源于網(wǎng)絡(luò)僅供免費(fèi)交流使用精品文檔用心整理l3、如圖所示，兩根豎直放置的足夠長(zhǎng)的光滑平行金屬導(dǎo)軌間距0.50m，上端接有阻值r0.80的定值電阻，導(dǎo)軌的電阻可忽略不計(jì)。軌處于磁感應(yīng)強(qiáng)度b=0.40t、方向垂直于金屬導(dǎo)軌平面向外的有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)的上邊界如圖中虛線所示，虛線下方的磁場(chǎng)范圍足夠大。一根質(zhì)量m=4.010-2kg、電阻r0.20的金屬桿mn，從距磁場(chǎng)上邊界h=0.20m高處，由靜止開(kāi)始沿著金屬導(dǎo)軌下落。已知金屬桿下落過(guò)程rg中始終與兩導(dǎo)軌垂直且接觸良好，重力加速度=10m/s2，不計(jì)空氣阻力。m（1）求金屬

11、桿剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)通過(guò)電阻r的電流大??；（2）求金屬桿剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的加速度大??；n（3）若金屬桿進(jìn)入磁場(chǎng)區(qū)域一段時(shí)間后開(kāi)始做勻速直線運(yùn)動(dòng)，則金屬桿在勻速下落過(guò)程中其所受重力對(duì)它做功的功率為多大？b4、如下圖所示，導(dǎo)線全部為裸導(dǎo)線，半徑為r的圓內(nèi)有垂直于圓平面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)為b、一根長(zhǎng)度大于2r的導(dǎo)線mn以速度v在圓環(huán)上無(wú)摩擦地自左端勻速滑動(dòng)到右端，電路的固定電阻為r，其余電阻忽略不計(jì)，試求：（1）mn從圓環(huán)的左端滑到右端的過(guò)程中電阻r上的電流強(qiáng)度的平均值及通過(guò)的電荷量。（2）mn從圓環(huán)左端滑到右端的過(guò)程中，電阻r上的電流強(qiáng)度的最大值。【答案與解析】一、選擇題1、【答案】ab【解析】根據(jù)法拉第電

12、磁感應(yīng)定律e=ndf知，增加線圈的匝數(shù)n，提高交流電源的dt資料來(lái)源于網(wǎng)絡(luò)僅供免費(fèi)交流使用精品文檔用心整理t頻率即縮短交流電源的周期(相當(dāng)于減小)，這兩種方法都能使感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)增大故選項(xiàng)a、b正確將金屬杯換為瓷杯，則沒(méi)有閉合電路，也就沒(méi)有感應(yīng)電流；取走線圈中的鐵芯，則使線圈中的磁場(chǎng)大大減弱，則磁通量的變化率減小感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)減小故選項(xiàng)c、d錯(cuò)誤2、【答案】d【解析】圓盤(pán)在磁場(chǎng)中切割磁感線產(chǎn)生恒定的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)e=br2，由右手定則判斷得a端為負(fù)極、b端為正極，所以只有d項(xiàng)正確。3、【答案】a【解析】接通開(kāi)關(guān)s1后，線圈中會(huì)產(chǎn)生自感電動(dòng)勢(shì)，以阻礙l中電流i的增大，所以l中的電流i會(huì)逐漸增大；電路穩(wěn)定后，

13、再突然接通開(kāi)關(guān)s2，線圈與電阻r將會(huì)被短路，線圈中電流突然減小，產(chǎn)生自感電動(dòng)勢(shì)，以阻礙l中的電流i的減小，所以電流逐漸減小，選項(xiàng)a正確。4、a解析：地球自轉(zhuǎn)周期是24h，航天飛機(jī)的周期小于24h，因此ww。赤道上空0的地磁場(chǎng)方向是水平向北的，航天飛機(jī)從西向東飛行，由右手定則可知，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)方向向上，因此上端電勢(shì)高。5、b解析：根據(jù)通過(guò)框?qū)Ь€截面的電量q=ndfr磁通量的變化量為bll，所以選b。126、c解析：設(shè)粗環(huán)電阻為r，粗環(huán)是內(nèi)電路，細(xì)環(huán)電阻為2r，細(xì)環(huán)是外電路，總電阻為3r，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為e，感應(yīng)電流為i，uab=i2r=e22r=e，故選項(xiàng)c正確。3r37、b解析：由于小燈泡l1與電感

14、線圈串聯(lián)，斷開(kāi)s后再閉合，流過(guò)l1的電流從無(wú)到有（即增大），電感線圈對(duì)電流有阻礙作用，所以流過(guò)燈泡l1的電流從0開(kāi)始逐漸增大，最終達(dá)到i故a錯(cuò)誤，b正確由于小燈泡l2與滑動(dòng)變阻器串聯(lián)，斷開(kāi)s后再閉合，立即有電流通過(guò)l2，當(dāng)l1電流逐漸增大時(shí)，流過(guò)l2的電流逐漸減小，最終減到i故c、d錯(cuò)誤故選b8、c解析：任一時(shí)刻，導(dǎo)體棒中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為e=blv，感應(yīng)電流為i=r2e+r=2blv3r2blv，因?yàn)榘糇鰟蚣铀龠\(yùn)動(dòng)，所以i=。3r資料來(lái)源于網(wǎng)絡(luò)僅供免費(fèi)交流使用精品文檔用心整理2blv4bl2t=vt=2l，此過(guò)程中通過(guò)導(dǎo)體棒的電量為q=it=，3r3rq2bl2兩電阻并聯(lián)，所以通過(guò)每一電阻的電量

15、為=。故c對(duì)。23r9、bc解析：線框進(jìn)入或離開(kāi)磁場(chǎng)的過(guò)程中，通過(guò)導(dǎo)體截面的電量為q=idt，而i=er，e=df，則q=；因?yàn)檫M(jìn)入或離開(kāi)時(shí)，df相同，所以q=q。bh，線框在磁場(chǎng)dtrdf12中有一段加速過(guò)程，線框離開(kāi)磁場(chǎng)時(shí)的速度大于進(jìn)入時(shí)的速度，離開(kāi)時(shí)所受安培力較大?？朔才嗔ψ龉^多，產(chǎn)生的焦耳熱較多，所以qq。故選bc。1210、bd解析：線圈對(duì)變化的電流有阻礙作用，通電時(shí)阻礙電流變大，所以閉合時(shí)亮度相同，但電流穩(wěn)定后使la被短路，斷開(kāi)電路時(shí)，線圈阻礙電流變小，使la再次發(fā)光，然后又逐漸熄滅。二、填空題1、e解析：根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律e=ndfdt，匝數(shù)都為1，分別穿過(guò)大環(huán)、小環(huán)的磁

16、通量變化率都為dfdt，相等，所以產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)相等，也為e。2、11，12解析：兩閉合線圈磁場(chǎng)穿過(guò)的面積相等，磁通量的變化率相等，匝數(shù)相等，故a、b環(huán)中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)相等。設(shè)b線圈每匝電阻為r，則a線圈每匝電阻為2r，10r102ri2產(chǎn)生的感應(yīng)電流i=beei1，i=，a=.ab3、(1)斷開(kāi)，(2)d、氖，(3)大于，(4)斷開(kāi)4、100m/s，2v解析：ac兩點(diǎn)間切割磁感線的等效長(zhǎng)度為30cm，uac=eac=blvac金屬桿移動(dòng)速度v=eac0.10.33=m/s=100m/sbla、b兩點(diǎn)間的電勢(shì)差uab=eab=blv=0.10.2100v=2.0v.ab感應(yīng)電流i=e三、計(jì)算題

17、1、（1）0.5a；1.5v；（2）0.1n；（3）0.1j，0.1j。解析：（1）感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)e=blv，blv0.40.510=a=0.5ar+rr+r3.0+1.0資料來(lái)源于網(wǎng)絡(luò)僅供免費(fèi)交流使用ab兩點(diǎn)間的電壓uab精品文檔用心整理=ir=0.53.0v=1.5vfa=w=0.1j.（當(dāng)然也可以焦耳定律計(jì)算）（2）ab做勻速運(yùn)動(dòng)，外力等于安培力f=f=bil=0.40.50.5n=0.1na（3）外力做功w=fs=0.11j=0.1jf電路中產(chǎn)生的熱量等于安培力做的功，q=wf2、（1）1ms，0.1w；（2）0.04j.解析：（1）感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)e=blv，電流i=er+r，安培力f=bil

18、，聯(lián)立解得ar+rr+rb2l2vb2l2v安培力f=，勻速運(yùn)動(dòng)拉力等于安培力f=aa=f解得速度v=f(r+r)2r+r總0.08+0.0220.1(0.08+0.02)=m/s=1m/s。b2l2(0.20.5)2電路中消耗的電功率等于安培力的功率，等于拉力的功率p=p=fv=0.11w=0.1w.a（2）突然撤消外力f時(shí)，電路的總能量為金屬桿的動(dòng)能，到最后停下來(lái)，動(dòng)能全部轉(zhuǎn)化為1內(nèi)能，q=mv2，電阻r上產(chǎn)生的熱量與ab的電阻按比例分配，總r0.081所以電阻r上還能產(chǎn)生的熱量q=q=0.112j=0.04j.r3、（1）0.40a（2）8.0m/s2（3）4.0w.解析：（1）金屬桿mn自由下落，設(shè)mn剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的速度為v，根據(jù)機(jī)械能守恒定律，有mgh=12mv2解得v=2gh=2.0m/smn剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)e=blv=0.40.52v=0.40v通過(guò)電阻r的電流大小i=er+r=0.40a（2）mn剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)f安=bil=0.40.40.5n=0.08n設(shè)mn剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的加速度大小為a，根據(jù)牛頓第二運(yùn)動(dòng)定律，有mgf安=ma解得a=8.0m/s2（3）根據(jù)力的平衡條件可知，mn在磁場(chǎng)中勻速下落時(shí)有mg=f安設(shè)mn在磁場(chǎng)中勻速下落時(shí)的速度為vm，則此時(shí)的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)e=blvm，r+r感應(yīng)電流i=blvm，安培力f=ab2l2vmr+r資料來(lái)