高三物理復習測試專題9《電磁感應》第2課時《法拉第電磁感應定律 自感》

學必求其心得，業(yè)必貴于專精學必求其心得，業(yè)必貴于專精學必求其心得，業(yè)必貴于專精第2課時法拉第電磁感應定律自感要點一感應電動勢即學即用1.如圖所示，固定在水平桌面上的金屬框架cdef處在豎直向下的勻強磁場中,金屬棒ab擱在框架上,可無摩擦地滑動。此時abed構成一個邊長為L的正方形，棒的電阻為r，其余部分電阻不計,開始時磁感應強度為B0。（1)若從t=0時刻起,磁感應強度均勻增加,每秒增量為k，同時保持棒靜止，求棒中的感應電流，在圖中標出感應電流的方向。(2）在上述（1）的情況中，棒始終保持靜止,當t=t1時,垂直于棒的水平拉力為多少?（3）若從t=0時刻起,磁感應強度逐漸減小,當棒以恒定速度v向右做勻速運動時，可使棒中不產生感應電流，則磁感應強度怎樣隨時間變化？（寫出B與t的關系式)答案（1)方向見右圖（2）（B0+kt1）要點二感應電動勢大小的計算即學即用2。（2009·漠河模擬）一個半徑為r的圓形鋁環(huán)由靜止開始在均勻向外輻射的磁場中下落，設圓環(huán)平面下落時始終保持水平，圓環(huán)處磁場的磁感應強度大小為B，如圖所示.已知圓環(huán)的鋁線半徑為r0，密度為ρ0，電阻率為ρ，磁場范圍足夠大，試求圓環(huán)下落的穩(wěn)定速度.答案要點三自感現象與日光燈即學即用3。在日光燈電路中接有啟動器、鎮(zhèn)流器和日光燈管,下列說法中正確的是 （)A.日光燈點燃后,鎮(zhèn)流器、啟動器都不起作用B。鎮(zhèn)流器在點燃燈管時產生瞬時高壓,點燃燈管后起降壓限流作用C.日光燈點亮后,啟動器不再起作用,可以將啟動器去掉D。日光燈點亮后,使鎮(zhèn)流器短路,日光燈仍能正常發(fā)光，并能降低對電能的消耗答案BC題型1感應電荷量的計算【例1】如圖所示,邊長為a,總電阻為R的閉合正方形單匝線框,放在磁感應強度為B的勻強磁場中，磁感線與線框平面垂直。當線框由圖示位置轉過180°角過程中,流過線框導線橫截面的電荷量是多少？答案題型2自感現象【例2】如圖所示,A、B、C是相同的白熾燈,L是自感系數很大、電阻很小的自感線圈.現將S閉合，下面說法正確的是 （）A。B、C燈同時亮,A燈后亮B.A、B、C燈同時亮,然后A燈逐漸變暗,最后熄滅C.A燈一直不亮，只有B燈和C燈亮D.A、B、C燈同時亮，并且亮暗沒有變化題型3情景建?！纠?】某期《科學》中文版的文章介紹了一種新技術——航天飛纜,航天飛纜是用柔性纜索將兩個物體連接起來在太空中飛行的系統(tǒng)。飛纜系統(tǒng)在太空飛行中能為自身提供電能和拖拽力，它還能清理“太空垃圾”等.從1967年至1999年的17次試驗中，飛纜系統(tǒng)試驗已獲得部分成功.該系統(tǒng)的工作原理可用物理學的基本定律來解釋。圖為飛纜系統(tǒng)的簡化模型示意圖,圖中兩個物體P、（1）飛纜系統(tǒng)在地磁場中運動，地磁場在纜索所在處的磁感應強度大小為B,方向垂直于紙面向外.設纜索中無電流,問纜索P、Q哪端電勢高?此問中可認為纜索各處的速度均近似等于vP,求P、Q兩端的電勢差。（2）設纜索的電阻為R1，如果纜索兩端物體P、Q通過周圍的電離層放電形成電流,相應的電阻為R2,求纜索所受的安培力多大？（3）求纜索對Q的拉力FQ.答案(1）BlvP (2)（3）mQ1。如圖所示是日光燈的結構示意圖，若按圖示的電路連接,關于日光燈發(fā)光的情況,下列敘述中正確的是 (）A.S1接通，S2、S3斷開，日光燈就能正常發(fā)光B.S1、S2接通，S3斷開,日光燈就能正常發(fā)光C。S3斷開,接通S1、S2后，再斷開S2,日光燈就能正常發(fā)光D。當日光燈正常發(fā)光后,再接通S3,日光燈仍能正常發(fā)光答案C2.兩塊水平放置的金屬板間的距離為d,用導線與一個n匝線圈相連,線圈電阻為r，線圈中有豎直方向的磁場，電阻R與金屬板連接,如圖所示，兩板間有一個質量為m、電荷量+q的油滴恰好處于靜止。則線圈中的磁感應強度B的變化情況和磁通量的變化率分別是 （)A。磁感應強度B豎直向上且正增強，B.磁感應強度B豎直向下且正增強,C。磁感應強度B豎直向上且正減弱,D。磁感應強度B豎直向下且正減弱，答案C3.（2009·許昌模擬）如圖甲為某同學研究自感現象的實驗電路圖,用電流傳感器顯示各時刻通過線圈L的電流。電路中電燈的電阻R1=6。0Ω,定值電阻R=2.0Ω,AB間電壓U=6.0V，開關S原來閉合,電路處于穩(wěn)定狀態(tài)，在t1=1。0×10—3s時刻斷開開關S，此時刻前后電流傳感器顯示的電流隨時間變化的圖線如圖乙所示.(1）求出線圈L的直流電阻RL。(2）在圖甲中用箭頭標出斷開開關后通過電燈的電流方向。（3)在t2=1。6×10-3s時刻線圈L中的感應電動勢的大小是多少?答案（1)2。0Ω （2）向左 （3）3。0V4。如圖所示,空間存在垂直于紙面的均勻磁場，在半徑為a的圓形區(qū)域內外，磁場方向相反，磁感應強度的大小均為B。一半徑為b,電阻為R的圓形導線環(huán)放置在紙面內,其圓心與圓形區(qū)域的中心重合,在內、外磁場同時由B均勻地減小到零的過程中,通過導線截面的電荷量q為多少?答案1。如圖所示,兩線圈在同一平面內同心放置，a中有電流I通過，在下列哪些情況中,線圈b有向外擴張的趨勢 （）A.a中電流沿順時針方向并逐漸增大 B.a中電流沿順時針方向并逐漸減小C。a中電流沿逆時針方向并逐漸減小 D。無論a中電流方向如何，只要逐漸增大答案AD2。電阻R、電容C與一線圈連成閉合電路,條形磁鐵靜止于線圈的正上方，N極朝下，如圖所示。現使磁鐵開始自由下落,在N極接近線圈上端的過程中,流過R的電流方向和電容器極板的帶電情況是 （）A.從a到b,上極板帶正電 B。從a到b,下極板帶正電C。從b到a，上極板帶正電 D.從b到a,下極板帶正電答案D3。（2009·菏澤月考）條形磁鐵放在光滑的水平面上，以條形磁鐵的中央位置的正上方某點為圓心，水平固定一銅質圓環(huán)如圖所示,不計空氣阻力,以下判斷中正確的是（）A。釋放圓環(huán),下落過程中環(huán)的機械能守恒B。釋放圓環(huán),環(huán)下落時磁鐵對桌面的壓力比磁鐵的重力大C。給磁鐵水平向右的初速度,磁鐵向右運動的過程中做減速運動D。給磁鐵水平向右的初速度,圓環(huán)將受到向左的磁場力答案AC4.如圖所示,螺線管的導線的兩端與兩平行金屬板相接,一個帶負電的小球用絲線懸掛在兩金屬板間,并處于靜止狀態(tài).若條形磁鐵突然插入線圈時,小球的運動情況是 （）A。向左擺動 B。向右擺動C。保持靜止 D。無法判定答案A5。繞有線圈的鐵芯直立在水平桌面上，鐵芯上套著一個鋁環(huán)，線圈與電源、開關相連,如A。鋁環(huán)停留在這一高度,直到開關斷開鋁環(huán)回落B。鋁環(huán)不斷升高,直到斷開開關鋁環(huán)回落C。鋁環(huán)回落,斷開開關時鋁環(huán)又跳起D。鋁環(huán)回落,斷開開關時鋁環(huán)不再跳起答案DA.合上開關S接通電路時,A2先亮,A1后亮,最后一樣亮B。合上開關S接通電路時，A1和A2始終一樣亮C.斷開開關S切斷電路時,A2立即熄滅,A1過一會兒才熄滅D.斷開開關S切斷電路時,A1和A2都要過一會兒才熄滅答案AD7.如圖所示，兩根相距為l的平行直導軌ab、cd。b、d間連有一固定電阻R，導線電阻可忽略不計。MN為放在ab和cd上的一導體桿,與ab垂直，其電阻也為R.整個裝置處于勻強磁場中，磁感應強度的大小為B,磁場方向垂直于導軌所在平面(指向圖中紙面內）.現對MN施力使它沿導軌方向以速度v（如圖）做勻速運動.令表示MN兩端電壓的大小,則 （）A.U=Blv,流過固定電阻R的感應電流由b到dB.U=Blv,流過固定電阻R的感應電流由d到bC.U=Blv，流過固定電阻R的感應電流由b到dD。U=Blv,流過固定電阻R的感應電流由d到b答案A8.如圖中半徑為r的金屬圓盤在垂直于盤面的勻強磁場B中，繞O軸以角速度ω沿逆時針方向勻速轉動,則通過電阻R的電流的大小和方向是（金屬圓盤的電阻不計） （)A.由c到d，I=Br2ω/R B。由d到c，I=Br2ω/RC.由c到d，I=Br2ω/（2R） D。由d到c,I=Br2ω/（2R）答案D9.(2009·濟寧一中月考）如圖所示,平行導軌間距為d，一端跨接一個電阻R，勻強磁場的磁感應強度為B，方向垂直于平行金屬導軌所在平面。一根金屬棒與導軌成θ角放置，金屬棒與導軌的電阻均不計.當金屬棒沿垂直于棒的方向以恒定的速度v在金屬導軌上滑行時，通過電阻R的電流是(）A. B. C. D。答案D10增大一倍；②再以速率v移動c,使它與Oa的距離減小一半;③然后，再以速率2v移動c,使它回到原處；④最后以速率2v移動d，使它也回到原處.設上述四個過程中通過電阻R的電荷量的大小依次為Q1、Q2、Q3和Q4，則（）A.Q1=Q2=Q3=Q4 B.Q1=Q2=2Q3=2Q4 C.2Q1=2Q2=Q3=Q4 D。Q1≠Q2=Q3≠Q4答案A11.如圖所示，一邊長為L的正方形金屬框，質量為m,電阻為R,用細線把它懸掛在一個有界的磁場邊緣.金屬框的上半部處于磁場內，下半部處于磁場外,磁場隨時間均勻變化且滿足B=kt規(guī)律，已知細線所能承受的最大拉力T=2mg,求從t=0時刻起，經多長時間細線會被拉斷.答案12.如圖所示，在磁感應強度B=2T的勻強磁場中，有一個半徑r=0.5m的金屬圓環(huán),圓環(huán)所在的平面與磁感線垂直。OA是一個金屬棒，它沿著順時針方向以20rad/s的角速度繞圓心O勻pF,圓環(huán)和連接導線的電阻忽略不計,則:(1)電容器的帶電荷量是多少？哪個極板帶正電？(2）電路中消耗的電功率是多少？答案(1）4.9×10-10C13.半徑為a的圓形區(qū)域內有勻強磁場，磁感應強度B=0.2T,磁場方向垂直紙面向里,半徑為b的金屬圓環(huán)與磁場同心地放置,磁場與環(huán)面垂直，如圖所示，其中a=0。4m，b=0