課時(shí)規(guī)范練32法拉第電磁感應(yīng)定律及其應(yīng)用

1、.課時(shí)標(biāo)準(zhǔn)練32法拉第電磁感應(yīng)定律及其應(yīng)用課時(shí)標(biāo)準(zhǔn)練第62頁(yè) 根底穩(wěn)固組1.法拉第電磁感應(yīng)定律的應(yīng)用2019·北京卷如下圖,勻強(qiáng)磁場(chǎng)中有兩個(gè)導(dǎo)體圓環(huán)a、b,磁場(chǎng)方向與圓環(huán)所在平面垂直。磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間均勻增大。兩圓環(huán)半徑之比為21,圓環(huán)中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)分別為Ea和Eb,不考慮兩圓環(huán)間的互相影響。以下說(shuō)法正確的選項(xiàng)是A.EaEb=41,感應(yīng)電流均沿逆時(shí)針?lè)较駼.EaEb=41,感應(yīng)電流均沿順時(shí)針?lè)较駽.EaEb=21,感應(yīng)電流均沿逆時(shí)針?lè)较駾.EaEb=21,感應(yīng)電流均沿順時(shí)針?lè)较虼鸢窧解析根據(jù)楞次定律可知,感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向垂直圓環(huán)所在平面向里,由右手定那么知,兩圓

2、環(huán)中電流均沿順時(shí)針?lè)较?。圓環(huán)的半徑之比為21,那么面積之比為41,據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律得E=t=BSt,Bt為定值,故EaEb=41,應(yīng)選項(xiàng)B正確。2.法拉第電磁感應(yīng)定律的應(yīng)用如下圖,在程度面內(nèi)固定著U形光滑金屬導(dǎo)軌,軌道間距為50 cm,金屬導(dǎo)體棒ab質(zhì)量為0.1 kg,電阻為0.2 ,橫放在導(dǎo)軌上,電阻R的阻值是0.8 導(dǎo)軌其余部分電阻不計(jì)?，F(xiàn)加上豎直向下的磁感應(yīng)強(qiáng)度為0.2 T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。用程度向右的恒力F=0.1 N拉動(dòng)ab,使其從靜止開(kāi)場(chǎng)運(yùn)動(dòng),那么A.導(dǎo)體棒ab開(kāi)場(chǎng)運(yùn)動(dòng)后,電阻R中的電流方向是從P流向MB.導(dǎo)體棒ab運(yùn)動(dòng)的最大速度為10 m/sC.導(dǎo)體棒ab開(kāi)場(chǎng)運(yùn)動(dòng)后,a、b兩點(diǎn)的電

3、勢(shì)差逐漸增加到1 V后保持不變D.導(dǎo)體棒ab開(kāi)場(chǎng)運(yùn)動(dòng)后任一時(shí)刻,F的功率總等于導(dǎo)體棒ab和電阻R的發(fā)熱功率之和答案B解析由右手定那么可判斷電阻R中的感應(yīng)電流方向是從M流向P,A錯(cuò);當(dāng)金屬導(dǎo)體棒受力平衡時(shí),其速度將到達(dá)最大值,由F=BIl,I=EmR總=BlvmR總可得F=B2l2vmR總,代入數(shù)據(jù)解得vm=10 m/s,B對(duì);感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的最大值Em=1 V,a、b兩點(diǎn)的電勢(shì)差為路端電壓,最大值小于1 V,C錯(cuò);在到達(dá)最大速度以前,F所做的功一部分轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,另一部分轉(zhuǎn)化為導(dǎo)體棒的動(dòng)能,D錯(cuò)。3.法拉第電磁感應(yīng)定律的應(yīng)用2019·海南文昌中學(xué)期中關(guān)于電磁感應(yīng),以下說(shuō)法正確的選項(xiàng)是A.穿

4、過(guò)回路的磁通量越大,那么產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)越大B.穿過(guò)回路的磁通量減小,那么產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)一定變小C.穿過(guò)回路的磁通量變化越快,那么產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)越大D.穿過(guò)回路的磁通量變化越大,那么產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)越大答案C解析由法拉第電磁感應(yīng)定律可知感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小只與磁通量的變化率成正比,與磁通量大小、磁通量的變化量都沒(méi)有關(guān)系,A、B、D錯(cuò),C正確。4.導(dǎo)體棒切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)2019·廣東廣州月考如下圖,半徑為r的金屬圓盤在垂直于盤面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)B中,繞O軸以角速度沿逆時(shí)針?lè)较騽蛩俎D(zhuǎn)動(dòng),那么通過(guò)電阻R的電流的大小和方向是金屬圓盤的電阻不計(jì)A.由c到d,I=Br2RB.由d到c,I=Br

5、2RC.由c到d,I=Br22RD.由d到c,I=Br22R答案D解析由右手定那么斷定通過(guò)電阻R的電流的方向是由d到c,金屬圓盤產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E=12Br2,所以通過(guò)電阻R的電流大小是I=Br22R。選項(xiàng)D正確。5.自感2019·河北模擬如下圖的電路中,A、B、C是三個(gè)完全一樣的燈泡,L是一個(gè)自感系數(shù)較大的線圈,其直流電阻與燈泡電阻一樣。以下說(shuō)法正確的選項(xiàng)是A.閉合開(kāi)關(guān)S,A燈逐漸變亮B.電路接通穩(wěn)定后,流過(guò)B燈的電流是流過(guò)C燈電流的32C.電路接通穩(wěn)定后,斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S,C燈立即熄滅D.電路接通穩(wěn)定后,斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S,A、B、C燈過(guò)一會(huì)兒才熄滅,且A燈亮度比B、C燈亮度高答案D解析電路中

6、A燈與線圈并聯(lián)后與B燈串聯(lián),再與C燈并聯(lián)。S閉合時(shí),線圈的自感系數(shù)較大,自感電動(dòng)勢(shì)很大,故三個(gè)燈同時(shí)立即發(fā)光,由于線圈的電阻與燈泡電阻一樣,電路穩(wěn)定后,流過(guò)A燈的電流是流過(guò)C燈電流的13,A燈逐漸變暗,故A、B錯(cuò)誤。電路接通穩(wěn)定后,斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S,由于線圈中電流減小,產(chǎn)生自感電動(dòng)勢(shì),阻礙電流的減小,線圈中電流不會(huì)立即消失,這個(gè)自感線圈與A、B、C三燈構(gòu)成閉合回路,三燈都要過(guò)一會(huì)兒再熄滅。由于斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S后,B、C串聯(lián)再同A并聯(lián),流過(guò)A燈的電流大于流過(guò)B、C兩燈的電流,故A燈比B、C兩燈的亮度高,所以D正確,C錯(cuò)誤。6.自感2019·河北石家莊調(diào)研如下圖電路中,A、B、C為完全一樣的三個(gè)燈泡

7、,L是一直流電阻不可忽略的電感線圈。a、b為線圈L的左右兩端點(diǎn),原來(lái)開(kāi)關(guān)S是閉合的,三個(gè)燈泡亮度一樣。將開(kāi)關(guān)S斷開(kāi)后,以下說(shuō)法正確的選項(xiàng)是A.a點(diǎn)電勢(shì)高于b點(diǎn),A燈閃亮后緩慢熄滅B.a點(diǎn)電勢(shì)低于b點(diǎn),B、C燈閃亮后緩慢熄滅C.a點(diǎn)電勢(shì)高于b點(diǎn),B、C燈閃亮后緩慢熄滅D.a點(diǎn)電勢(shì)低于b點(diǎn),B、C燈不會(huì)閃亮只是緩慢熄滅答案D解析電路穩(wěn)定時(shí),三個(gè)完全一樣的燈泡亮度一樣,說(shuō)明流經(jīng)三個(gè)燈泡的電流相等。某時(shí)刻將開(kāi)關(guān)S斷開(kāi),流經(jīng)電感線圈的磁通量減小,其發(fā)生自感現(xiàn)象,相當(dāng)于電源,產(chǎn)生和原電流方向一樣的感應(yīng)電流,故a點(diǎn)電勢(shì)低于b點(diǎn)電勢(shì),三個(gè)燈不會(huì)閃亮只是緩慢熄滅,選項(xiàng)D正確。7.法拉第電磁感應(yīng)定律的應(yīng)用2019

8、·山東德州期末如下圖,長(zhǎng)為l的金屬導(dǎo)線彎成一圓環(huán),導(dǎo)線的兩端接在電容為C的平行板電容器上,P、Q為電容器的兩個(gè)極板,磁場(chǎng)方向垂直于環(huán)面向里,磁感應(yīng)強(qiáng)度以B=B0+KtK>0隨時(shí)間變化。t=0時(shí),P、Q兩極板電勢(shì)相等,兩極板間的間隔 遠(yuǎn)小于環(huán)的半徑。經(jīng)時(shí)間t,電容器的P極板A.不帶電B.所帶電荷量與t成正比C.帶正電,電荷量是Kl2C4D.帶負(fù)電,電荷量是Kl2C4答案D解析磁感應(yīng)強(qiáng)度均勻增加,回路中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的方向?yàn)槟鏁r(shí)針?lè)较?Q板帶正電,P板帶負(fù)電,A、C錯(cuò)誤;E=Bt·S=K·R2,l=2R,R=l2,解得E=Kl24,電容器上的電荷量Q=CE=K

9、l2C4,B錯(cuò)誤,D正確。8.多項(xiàng)選擇法拉第電磁感應(yīng)定律的應(yīng)用2019·江西南昌摸底如圖甲所示,圓形閉合線圈內(nèi)存在方向垂直紙面向外的磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間變化如圖乙所示,那么以下說(shuō)法正確的選項(xiàng)是A.01 s內(nèi)線圈的磁通量不斷增大B.第4 s末的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為0C.01 s內(nèi)與24 s內(nèi)的感應(yīng)電流大小相等D.01 s內(nèi)感應(yīng)電流方向?yàn)轫槙r(shí)針?lè)较虼鸢窤D解析由法拉第電磁感應(yīng)定律E=t=B·St,得出各段時(shí)間內(nèi)的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小由圖象的斜率決定。根據(jù)=BS可知,在01 s內(nèi)線圈的磁通量不斷增大,故A正確;第4 s末的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)等于24 s內(nèi)的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì),故B錯(cuò)誤;根據(jù)公式E=t=B&

10、#183;St,在01 s內(nèi)與24 s內(nèi)的磁通量的變化率不同,所以感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小不同,那么感應(yīng)電流大小也不相等,故C錯(cuò)誤;01 s內(nèi),磁場(chǎng)垂直紙面向外,大小在增加,根據(jù)楞次定律,感應(yīng)電流方向?yàn)轫槙r(shí)針?lè)较?故D正確。導(dǎo)學(xué)號(hào)06400476才能提升組9.多項(xiàng)選擇如下圖,兩根足夠長(zhǎng)、電阻不計(jì)且相距l(xiāng)=0.2 m的平行金屬導(dǎo)軌固定在傾角=37°的絕緣斜面上,頂端接有一盞額定電壓U=4 V的小燈泡,兩導(dǎo)軌間有一磁感應(yīng)強(qiáng)度B=5 T、方向垂直斜面向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。今將一根長(zhǎng)為2l、質(zhì)量m=0.2 kg、電阻r=1.0 的金屬棒垂直于導(dǎo)軌放置在頂端附近無(wú)初速度釋放,金屬棒始終與導(dǎo)軌垂直,金屬棒與導(dǎo)軌

11、接觸良好,金屬棒始終與導(dǎo)軌垂直,金屬棒與導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)=0.25。金屬棒下滑到速度穩(wěn)定時(shí),小燈泡恰能正常發(fā)光,重力加速度g取10 m/s2,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8,那么A.金屬棒剛開(kāi)場(chǎng)運(yùn)動(dòng)時(shí)的加速度大小為3 m/s2B.金屬棒剛開(kāi)場(chǎng)運(yùn)動(dòng)時(shí)的加速度大小為4 m/s2C.金屬棒穩(wěn)定下滑時(shí)的速度大小為9.6 m/sD.金屬棒穩(wěn)定下滑時(shí)的速度大小為4.8 m/s答案BD解析金屬棒剛開(kāi)場(chǎng)運(yùn)動(dòng)時(shí)初速度為零,不受安培力作用,由牛頓第二定律得mgsin -mgcos =ma,代入數(shù)據(jù)得a=4 m/s2,應(yīng)選項(xiàng)A錯(cuò)誤,選項(xiàng)B正確;設(shè)金屬棒穩(wěn)定下滑時(shí)速度為v,感應(yīng)電

12、動(dòng)勢(shì)為E金屬棒的有效長(zhǎng)度為l,回路中的電流為I,由平衡條件得mgsin =BIl+mgcos ,由閉合電路歐姆定律得I=E-Ur,由法拉第電磁感應(yīng)定律得E=Blv,聯(lián)立解得v=4.8 m/s,應(yīng)選項(xiàng)C錯(cuò)誤,選項(xiàng)D正確。10.多項(xiàng)選擇2019·四川資陽(yáng)模擬如下圖,用一根橫截面積為S、電阻率為的硬質(zhì)導(dǎo)線做成一個(gè)半徑為r的圓環(huán),ab為圓環(huán)的一條直徑。在ab的左側(cè)存在一個(gè)均勻變化的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁場(chǎng)垂直圓環(huán)所在平面,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小隨時(shí)間的變化率Bt=kk<0。那么A.圓環(huán)中產(chǎn)生逆時(shí)針?lè)较虻母袘?yīng)電流B.圓環(huán)具有擴(kuò)張的趨勢(shì)C.圓環(huán)中感應(yīng)電流的大小為krS2D.圖中a、b兩點(diǎn)間的電勢(shì)差Uab=k

13、r24答案BD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(shí)針?lè)较虻母袘?yīng)電流,選項(xiàng)A錯(cuò)誤;由于磁通量減小,根據(jù)“增縮減擴(kuò)的原理,線圈有擴(kuò)張的趨勢(shì),選項(xiàng)B正確;根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律可得圓環(huán)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小為kr22,那么圓環(huán)中的電流大小為I=kSr4,選項(xiàng)C錯(cuò)誤;由于內(nèi)電路和外電路電阻等大,所以Uab=E2=kr24,選項(xiàng)D正確。11.2019·北京海淀區(qū)模擬如下圖,在光滑程度面上有一長(zhǎng)為l1、寬為l2的單匝矩形閉合導(dǎo)體線框abcd,處于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,其ab邊與磁場(chǎng)的邊界重合。線框由同種粗細(xì)均勻的導(dǎo)線制成,總電阻為R?，F(xiàn)用垂直于線框ab邊的程度拉力,將線框

14、以速度v向右沿程度方向勻速拉出磁場(chǎng),此過(guò)程中保持線框平面與磁感線垂直,且ab邊與磁場(chǎng)邊界平行。在線框被拉出磁場(chǎng)的過(guò)程中,求:1通過(guò)線框的電流大小;2線框中產(chǎn)生的焦耳熱;3線框中a、b兩點(diǎn)間的電壓。答案1Bl2vR2B2l1l22vR3Bl22v2(l1+l2)解析1線框產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E=Bl2v通過(guò)線框的電流I=ER=Bl2vR。2線框被拉出磁場(chǎng)所需時(shí)間t=l1v此過(guò)程中線框中產(chǎn)生的焦耳熱Q=I2Rt=B2l1l22vR。3線框ab邊的電阻Rab=l22(l1+l2)R線框中a、b兩點(diǎn)間電壓U=IRab=Bl22v2(l1+l2)。導(dǎo)學(xué)號(hào)0640047712.2019·四川新津縣月考輕質(zhì)細(xì)線吊著一質(zhì)量為m=0.42 kg、邊長(zhǎng)為l=1 m、匝數(shù)n=10的正方形線圈,其總電阻為r=1 。在線圈的中間位置以下區(qū)域分布著磁場(chǎng),如圖甲所示。磁場(chǎng)方向垂直紙面向里,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小隨時(shí)間變化關(guān)系如圖乙所示,整個(gè)過(guò)程線圈不翻轉(zhuǎn),重力加速度g取10 m/s2