高考物理總復(fù)習(xí) 第9章 電磁感應(yīng)第2課時法拉第電磁感應(yīng)定律 自感 渦流試題1

1、1第第 2 2 課時課時法拉第電磁感應(yīng)定律法拉第電磁感應(yīng)定律自感自感渦流渦流1.如圖所示， 在一個繞有線圈的可拆變壓器鐵芯上分別放一小鐵鍋水和一玻璃杯水。 給線圈通入電流，一段時間后，一個容器中水溫升高，則通入的電流與水溫升高的是()a恒定直流、小鐵鍋b恒定直流、玻璃杯c變化的電流、小鐵鍋d變化的電流、玻璃杯解析通入恒定電流時，所產(chǎn)生的磁場不變，不會產(chǎn)生感應(yīng)電流，通入變化的電流，所產(chǎn)生的磁場發(fā)生變化，在空間產(chǎn)生感生電場，鐵鍋是導(dǎo)體，感生電場在導(dǎo)體內(nèi)產(chǎn)生渦流，電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能， 使水溫升高。 渦流是由變化的磁場在導(dǎo)體內(nèi)產(chǎn)生的， 所以玻璃杯中的水不會升溫，故 c 正確。答案c2.如圖，一輕質(zhì)橫桿兩側(cè)

2、各固定一金屬環(huán)，橫桿可繞中心點自由轉(zhuǎn)動，一條形磁鐵插向其中一個小環(huán)，取出后又插向另一個小環(huán)，看到的現(xiàn)象是()a磁鐵插向左環(huán)，橫桿發(fā)生轉(zhuǎn)動b磁鐵插向右環(huán)，橫桿發(fā)生轉(zhuǎn)動c無論磁鐵插向左環(huán)還是右環(huán)，橫桿都不發(fā)生轉(zhuǎn)動d無論磁鐵插向左環(huán)還是右環(huán)，橫桿都發(fā)生轉(zhuǎn)動解析左環(huán)沒有閉合， 在磁鐵插入過程中， 不產(chǎn)生感應(yīng)電流， 故橫桿不發(fā)生轉(zhuǎn)動。 右環(huán)閉合，在磁鐵插入過程中，產(chǎn)生感應(yīng)電流，橫桿將發(fā)生轉(zhuǎn)動，故選項 b 正確。答案b3穿過一個單匝線圈的磁通量始終保持每秒鐘均勻地減少 2 wb，則()a線圈中感應(yīng)電動勢每秒鐘增加 2 vb線圈中感應(yīng)電動勢每秒鐘減少 2 vc線圈中無感應(yīng)電動勢d線圈中感應(yīng)電動勢保持不變2解

3、析線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢ent2 v，故選項 d 正確。答案d4.如圖所示，l為一純電感線圈(即電阻為零)。a 是一燈泡，下列說法正確的是()a開關(guān) s 接通瞬間，無電流通過燈泡b開關(guān) s 接通后，電路穩(wěn)定時，無電流通過燈泡c開關(guān) s 斷開瞬間，無電流通過燈泡d開關(guān) s 接通瞬間及接通穩(wěn)定后，燈泡中均有從a到b的電流，而在開關(guān) s 斷開瞬間，燈泡中有從b到a的電流解析開關(guān) s 接通瞬間，燈泡中的電流從a到b，線圈由于自感作用，通過它的電流將逐漸增加；開關(guān) s 接通后，電路穩(wěn)定時，純電感線圈對電流無阻礙作用，將燈泡短路，燈泡中無電流通過；開關(guān) s 斷開的瞬間，由于線圈的自感作用，線圈中原有向右的

4、電流將逐漸減小，線圈和燈泡形成回路，故燈泡中有從b到a的瞬間電流。答案b5物理課上，老師做了一個“電磁阻尼”實驗：如圖所示，彈簧上端固定，下端懸掛一個磁鐵，將磁鐵托起到某一高度后放開，磁鐵能上下振動較長時間才停下來；如果在磁鐵下方放一個固定的鋁質(zhì)圓環(huán)，使磁鐵上下振動時穿過它，磁鐵就會很快地停下來。某同學(xué)另找器材再探究此實驗。他安裝好器材，經(jīng)反復(fù)實驗后發(fā)現(xiàn)：磁鐵下方放置圓環(huán)，并沒有對磁鐵的振動產(chǎn)生影響，對比老師演示的實驗，其原因可能是()a彈簧的勁度系數(shù)太小b磁鐵的質(zhì)量太小c磁鐵的磁性太強d圓環(huán)的材料與老師用的不同解析圓環(huán)沒有對磁鐵的振動產(chǎn)生影響， 是由于沒有發(fā)生電磁感應(yīng)現(xiàn)象， 因此只可能是圓環(huán)

5、材料不是金屬，與老師用的材料不同引起的，所以選項 d 正確。答案d36.如圖所示，用粗細(xì)相同的銅絲做成邊長分別為l和 2l的兩只閉合線框a和b，以相同的速度從磁感應(yīng)強度為b的勻強磁場區(qū)域中勻速地拉到磁場外， 不考慮線框的重力， 若閉合線框的電流分別為ia、ib，則iaib為()a14b12c11d不能確定解析產(chǎn)生的電動勢為eblv，由閉合電路歐姆定律得iblvr，又lb2la，由電阻定律知rb2ra，故iaib11。答案c7.(多選)用一根橫截面積為s、 電阻率為的硬質(zhì)導(dǎo)線做成一個半徑為r的圓環(huán)，ab為圓環(huán)的一條直徑。如圖所示，在ab的左側(cè)存在一個均勻變化的勻強磁場，磁場垂直圓環(huán)所在平面，磁感

6、應(yīng)強度大小隨時間的變化率btk(k0)。則()a圓環(huán)中產(chǎn)生逆時針方向的感應(yīng)電流b圓環(huán)具有擴張的趨勢c圓環(huán)中感應(yīng)電流的大小為|krs2|d圖中a、b兩點間的電勢差uab|kr24|解析磁通量均勻減少，根據(jù)楞次定律可知，圓環(huán)中產(chǎn)生順時針方向的感應(yīng)電流，選項 a錯誤；圓環(huán)在磁場中的部分，受到向外的安培力，所以有擴張的趨勢，選項 b 正確；圓環(huán)產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢大小為|kr22|，則圓環(huán)中的電流大小為i|ksr4|，選項 c 錯誤；uabe2|kr24|，選項 d 正確。答案bd8如圖所示是測定自感系數(shù)很大的線圈l直流電阻的電路，l兩端并聯(lián)一只電壓表，用來4測自感線圈的直流電壓，在測量完畢后，將電路拆開

7、時應(yīng)先()a斷開 s1b斷開 s2c拆除電流表d拆除電阻r解析當(dāng) s1、s2均閉合時，電壓表與線圈l并聯(lián)；當(dāng) s2閉合而 s1斷開時，電壓表與線圈l串聯(lián)。 所以在干路斷開前后自感線圈l中電流方向相同而電壓表中電流方向相反。 只要不斷開 s2，線圈l與電壓表就會組成回路，在斷開干路時，l中產(chǎn)生與原來電流同方向的自感電流，使電壓表中指針反向轉(zhuǎn)動而可能損壞電壓表。正確答案為 b。答案b9.如圖所示，線框用裸導(dǎo)線組成，cd、ef兩邊豎直放置且相互平行，裸導(dǎo)體ab水平放置并可沿cd、ef無摩擦滑動，而導(dǎo)體棒ab所在處為勻強磁場b22 t，已知ab長l0.1 m，整個電路總電阻r5 。螺線管匝數(shù)n40，螺

8、線管橫截面積s0.1 m2。在螺線管內(nèi)有圖示方向磁場b1，若b1t1 t/s 均勻增加時，導(dǎo)體棒恰好處于靜止?fàn)顟B(tài)，試求：(g10 m/s2)(1)通過導(dǎo)體棒ab的電流大?。?2)導(dǎo)體棒ab質(zhì)量m為多少？解析(1)螺線管產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢：entnb1ts4010.1 v4 v，ier0.8 a。(2)ab所受的安培力fb2il20.80.1 n0.16 n導(dǎo)體棒靜止時有fmg求得m0.016 kg。答案(1)0.8 a(2)0.016 kg10.某同學(xué)設(shè)計一個發(fā)電測速裝置，工作原理如圖所示。一個半徑為r0.1 m 的圓形金屬導(dǎo)軌固定在豎直平面上，一根長為r的金屬棒oa，a端與導(dǎo)軌接觸良好，o端固

9、定在圓心處的5轉(zhuǎn)軸上。轉(zhuǎn)軸的左端有一個半徑為rr3的圓盤，圓盤和金屬棒能隨轉(zhuǎn)軸一起轉(zhuǎn)動。圓盤上繞有不可伸長的細(xì)線，下端掛著一個質(zhì)量為m0.5 kg 的鋁塊。在金屬導(dǎo)軌區(qū)域內(nèi)存在垂直于導(dǎo)軌平面向右的勻強磁場，磁感應(yīng)強度b0.5 t。a點與導(dǎo)軌相連，b點通過電刷與o端相連。測量a、b兩點間的電勢差u可算得鋁塊速度。鋁塊由靜止釋放，下落h0.3 m 時，測得u0.15 v。(細(xì)線與圓盤間沒有滑動，金屬棒、導(dǎo)軌、導(dǎo)線及電刷的電阻均不計，重力加速度g10 m/s2)(1)測u時，與a點相接的是電壓表的“正極”還是“負(fù)極”？(2)求此時鋁塊的速度大?。?3)求此下落過程中鋁塊機械能的損失。解析(1)由右手

10、定則知，金屬棒產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢的方向由oa，故a端電勢高于o端電勢，與a點相接的是電壓表的“正極”。(2)由電磁感應(yīng)定律得uet，12br2，u12br2，vr13r，所以v2u3br2 m/s。(3)emgh12mv2。代入數(shù)據(jù)得e0.5 j。答案(1)正極(2)2 m/s(3)0.5 j11如圖所示，mn、pq為足夠長的平行金屬導(dǎo)軌，間距l(xiāng)0.50 m，導(dǎo)軌平面與水平面間夾角37，n、q間連接一個電阻r5.0 ，勻強磁場垂直于導(dǎo)軌平面向上，磁感應(yīng)強度b1.0 t。將一根質(zhì)量為m0.050 kg 的金屬棒放在導(dǎo)軌的ab位置，金屬棒及導(dǎo)軌的電阻不計?，F(xiàn)由靜止釋放金屬棒，金屬棒沿導(dǎo)軌向下運動過程中始終與導(dǎo)軌垂直，且與導(dǎo)軌接觸良好。已知金屬棒與導(dǎo)軌間的動摩擦因數(shù)0.50，當(dāng)金屬棒滑行至cd處時，其速度大小開始保持不變，位置cd與ab之間的距離s2.0 m。已知g10 m/s2，sin 370.60，6cos 370.80。求：(1)金屬棒沿導(dǎo)軌開始下滑時的加速度大??；(2)金屬棒到達(dá)cd處的速度大?。?3)金屬棒由位置ab運動到cd的過程中，電阻r產(chǎn)生的熱量。解析(1)設(shè)金屬棒開始下滑時的加速度大小為a，則mgsinmgcosma解得a