2014屆高三物理一輪復(fù)習(xí)課時(shí)作業(yè)及詳細(xì)解析：第41講法拉

蘇州市網(wǎng)上教師學(xué)校/2014屆高三物理一輪復(fù)習(xí)課時(shí)作業(yè)及詳細(xì)解析：第41講法拉第電磁感應(yīng)定律自感.eq\a\vs4\al\co1(基礎(chǔ)熱身)圖K41－11．2013·龍山模擬如圖K41－1所示，讓線圈由位置1通過一個(gè)勻強(qiáng)磁場(chǎng)的區(qū)域運(yùn)動(dòng)到位置2，下列說法中正確的是()A．線圈進(jìn)入勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域的過程中，線圈中有感應(yīng)電流，而且進(jìn)入時(shí)的速度越大，感應(yīng)電流越大B．整個(gè)線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，線圈中有感應(yīng)電流，而且感應(yīng)電流是恒定的C．整個(gè)線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中加速運(yùn)動(dòng)時(shí)，線圈中有感應(yīng)電流，而且感應(yīng)電流越來越大D．線圈穿出勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域的過程中，線圈中有感應(yīng)電流，而且感應(yīng)電流越來越大2．如圖K41－2所示是穿過某閉合電路的磁通量隨時(shí)間變化的四種情況，在t0時(shí)間內(nèi)可使該回路產(chǎn)生恒定感應(yīng)電流的是()ABCD圖K41－23．線圈通以如圖K41－3所示的隨時(shí)間變化的電流，則()圖K41－3A．0～t1時(shí)間內(nèi)線圈中的自感電動(dòng)勢(shì)最大B．t1～t2時(shí)間內(nèi)線圈中的自感電動(dòng)勢(shì)最大C．t2～t3時(shí)間內(nèi)線圈中的自感電動(dòng)勢(shì)最大D．t1～t2時(shí)間內(nèi)線圈中的自感電動(dòng)勢(shì)為零4．下列說法正確的是()A．線圈中磁通量變化越大，線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)一定越大B．線圈中的磁通量越大，線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)一定越大C．線圈中磁通量變化得越快，線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)越大D．線圈處在磁場(chǎng)越強(qiáng)的位置，線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)一定越大eq\a\vs4\al\co1(技能強(qiáng)化)5．如圖K41－4所示，半徑為r的n匝圓形線圈套在邊長(zhǎng)為L(zhǎng)的正方形abcd之外，勻強(qiáng)磁場(chǎng)僅在正方形區(qū)域內(nèi)且垂直穿過正方形所在平面，當(dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)度以eq\f(ΔB,Δt)的變化率均勻變化時(shí)，線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小為()A．πr2·eq\f(ΔB,Δt)B．L2·eq\f(ΔB,Δt)C．nπr2·eq\f(ΔB,Δt)D．nL2·eq\f(ΔB,Δt)圖K41－4圖K41－56．2013·吉林模擬如圖K41－5所示，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ω沿逆時(shí)針方向勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，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(jì))()A．由c到d，I＝eq\f(Br2ω,R)B．由d到c，I＝eq\f(Br2ω,R)C．由c到d，I＝eq\f(Br2ω,2R)D．由d到c，I＝eq\f(Br2ω,2R)圖K41－67．2013·甘肅模擬如圖K41－6所示，虛線上方空間有垂直線框平面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，直角扇形導(dǎo)線框繞垂直于線框平面的軸O以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動(dòng)．設(shè)線框中感應(yīng)電流方向以逆時(shí)針為正，那么圖K41－7中能正確描述線框從圖K41－6所示位置開始轉(zhuǎn)動(dòng)一周的過程中產(chǎn)生的感應(yīng)電流隨時(shí)間變化情況的是()ABCD圖K41－78．2013·蘇北模擬如圖K41－8所示，L是直流電阻為零、自感系數(shù)很大的線圈，A和B是兩個(gè)相同的小燈泡，某時(shí)刻閉合開關(guān)S，通過A、B兩燈泡中的電流IA、IB隨時(shí)間t變化的圖象如圖K41－9所示，正確的是()圖K41－8ABCD圖K41－99．2013·龍巖質(zhì)檢矩形導(dǎo)線框abcd固定在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，如圖K41－10甲所示，磁感線的方向與導(dǎo)線框所在平面垂直，規(guī)定磁場(chǎng)的正方向垂直紙面向里，磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間t變化的規(guī)律如圖乙所示，則()圖K41－10A．從0到t1時(shí)間內(nèi)，導(dǎo)線框中電流的方向?yàn)閍dcbaB．從0到t1時(shí)間內(nèi)，導(dǎo)線框中電流越來越小C．從t1到t2時(shí)間內(nèi)，導(dǎo)線框中電流越來越大D．從t1到t2時(shí)間內(nèi)，導(dǎo)線框bc邊受到的安培力大小保持不變10．2013·云南一模如圖K41－11甲所示，矩形金屬導(dǎo)線框abcd在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中靜止不動(dòng)，磁場(chǎng)方向與線框平面垂直，磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間t變化的圖象如圖K41－11乙所示．t＝0時(shí)刻，磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向垂直紙面向里，則在0～4s時(shí)間內(nèi)，圖K41－12中能正確表示線框ab邊所受的安培力F隨時(shí)間t變化的圖象是(規(guī)定ab邊所受的安培力方向向左為正)()圖K41－11ABCD圖K41－1211．2013·海淀期末如圖K41－13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)格相同且額定電壓足夠大的燈泡，S是控制電路的開關(guān)．對(duì)于這個(gè)電路，下列說法不正確的是()A．剛閉合開關(guān)S的瞬間，通過D1、D2的電流大小相等B．剛閉合開關(guān)S的瞬間，通過D1、D2的電流大小不相等C．閉合開關(guān)S待電路達(dá)到穩(wěn)定后，D1熄滅，D2比原來更亮D．閉合開關(guān)S待電路達(dá)到穩(wěn)定，再將S斷開的瞬間，D2立即熄滅，D1閃亮一下再熄滅圖K41－13圖K41－1412．2013·內(nèi)江三模如圖K41－14所示，電路中A和B是兩個(gè)完全相同的小燈泡，L是一個(gè)自感系數(shù)很大、直流電阻為零的電感線圈，C是電容很大的電容器．當(dāng)S閉合與斷開時(shí)，對(duì)A、B的發(fā)光情況判斷正確的是()A．S閉合時(shí)，A立即亮，然后逐漸熄滅B．S閉合時(shí)，B立即亮，然后逐漸熄滅C．S閉合足夠長(zhǎng)時(shí)間后，B發(fā)光而A不發(fā)光D．S閉合足夠長(zhǎng)時(shí)間后再斷開，B立即熄滅而A逐漸熄滅eq\a\vs4\al\co1(挑戰(zhàn)自我)13．2013·莆田質(zhì)檢如圖K41－15甲所示，水平面上固定一個(gè)間距L＝1m的光滑平行金屬導(dǎo)軌，整個(gè)導(dǎo)軌處在豎直方向的磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝1T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，導(dǎo)軌一端接阻值R＝9Ω的電阻．導(dǎo)軌上質(zhì)量m＝1kg、電阻r＝1Ω、長(zhǎng)度也為1m的導(dǎo)體棒在外力的作用下從t＝0時(shí)開始沿平行導(dǎo)軌方向運(yùn)動(dòng)，其速度隨時(shí)間的變化規(guī)律是v＝2eq\r(t).不計(jì)導(dǎo)軌電阻．求：(1)t＝4s時(shí)導(dǎo)體棒受到的安培力的大??；(2)請(qǐng)?jiān)趫D乙的坐標(biāo)圖中畫出電流二次方與時(shí)間的關(guān)系(I2－t)圖象，并通過該圖象計(jì)算出4s時(shí)間內(nèi)電阻R上產(chǎn)生的熱量．甲乙圖K41－15課時(shí)作業(yè)（四十一）【基礎(chǔ)熱身】1．A[解析]線圈進(jìn)入勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域的過程中，磁通量發(fā)生變化，線圈中有感應(yīng)電流，而且進(jìn)入時(shí)的速度越大，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)越大，感應(yīng)電流越大，選項(xiàng)A正確；整個(gè)線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中無論是勻速運(yùn)動(dòng)、加速運(yùn)動(dòng)還是減速運(yùn)動(dòng)，磁通量都不發(fā)生變化，線圈中沒有感應(yīng)電流產(chǎn)生，選項(xiàng)B、C錯(cuò)誤；線圈穿出勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域的過程中，磁通量發(fā)生變化，線圈中有感應(yīng)電流，感應(yīng)電流大小與運(yùn)動(dòng)的速度有關(guān)，勻速運(yùn)動(dòng)則感應(yīng)電流不變，加速運(yùn)動(dòng)則感應(yīng)電流增大，選項(xiàng)D錯(cuò)誤．2．CD[解析]穿過閉合電路的磁通量發(fā)生變化，才會(huì)在電路中產(chǎn)生感應(yīng)電流，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；電路中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E＝eq\f(ΔΦ,Δt)，只有圖象為傾斜直線時(shí)，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)才是恒定的，回路中才能產(chǎn)生恒定感應(yīng)電流，所以選項(xiàng)B錯(cuò)誤、CD正確．3．CD[解析]線圈中的自感電動(dòng)勢(shì)與通入的電流的變化率成正比，即E∝eq\f(ΔI,Δt).根據(jù)圖象分析：0～t1時(shí)間內(nèi)的電流變化率小于t2～t3時(shí)間內(nèi)的電流變化率，選項(xiàng)A錯(cuò)誤、C正確；t1～t2時(shí)間內(nèi)的電流變化率為零，自感電動(dòng)勢(shì)為零，選項(xiàng)B錯(cuò)誤、D正確．4．C[解析]感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小與磁通量的變化率成正比，與磁通量、磁通量的變化量無直接關(guān)系，選項(xiàng)AB錯(cuò)誤，C正確；線圈位于磁感應(yīng)強(qiáng)度大的位置時(shí)，因穿過線圈的磁通量還與線圈、磁場(chǎng)之間的夾角有關(guān)，磁通量Φ不一定大，磁通量的變化量ΔΦ及磁通量的變化率eq\f(ΔΦ,Δt)更不一定大，故選項(xiàng)D錯(cuò)誤．【技能強(qiáng)化】5．D[解析]磁場(chǎng)分布在正方形區(qū)域內(nèi)，磁通量的變化僅發(fā)生在正方形內(nèi)，穿過線圈的磁通量的變化率eq\f(ΔΦ,Δt)＝L2·eq\f(ΔB,Δt)，由法拉第電磁感應(yīng)定律可得，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E＝neq\f(ΔΦ,Δt)＝nL2·eq\f(ΔB,Δt)，故選項(xiàng)D正確．6．D[解析]金屬圓盤在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，可以等效為無數(shù)根長(zhǎng)為r的導(dǎo)體棒繞O點(diǎn)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，其產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小為E＝eq\f(Br2ω,2)，由右手定則可知其方向由外指向圓心，故通過電阻R的電流I＝eq\f(Br2ω,2R)，方向由d到c，故選項(xiàng)D正確．7．A[解析]直角扇形導(dǎo)線框繞垂直于線框平面的軸O以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，進(jìn)入磁場(chǎng)的過程中，穿過閉合回路的磁通量均勻增加，故產(chǎn)生的感應(yīng)電流恒定，完全進(jìn)入磁場(chǎng)后，沒有感應(yīng)電流產(chǎn)生，由此就可判斷選項(xiàng)A正確．8．A[解析]L是直流電阻為零、自感系數(shù)很大的線圈，當(dāng)閉合開關(guān)S時(shí)，電流先從燈泡B所在支路流過，最后自感線圈把燈泡B短路，流過燈泡A的電流逐漸增大至穩(wěn)定，流過燈泡B的電流最后減小到零，故選項(xiàng)A正確．9．A[解析]從0到t1時(shí)間內(nèi)，垂直紙面向里的磁感應(yīng)強(qiáng)度減小，磁通量減小，根據(jù)楞次定律可判斷，產(chǎn)生順時(shí)針方向的電流，故選項(xiàng)A正確；由公式E＝eq\f(ΔΦ,Δt)＝Seq\f(ΔB,Δt)，I＝eq\f(E,R)，由于磁感應(yīng)強(qiáng)度均勻減小，eq\f(ΔB,Δt)為一恒定值，線框中產(chǎn)生的感應(yīng)電流大小不變，故選項(xiàng)BC錯(cuò)誤；磁感應(yīng)強(qiáng)度B均勻變化，由公式F＝BILbc知：bc邊受的安培力是變化的，故選項(xiàng)D錯(cuò)誤．10．A[解析]由磁感應(yīng)強(qiáng)度B的變化圖線可知，0～2s內(nèi)電流恒定，方向由b到a,0～1s內(nèi)磁感應(yīng)強(qiáng)度B向里逐漸減小，由F安＝BIL及左手定則可知，安培力的方向向左，且逐漸減小，1～2s內(nèi)磁感應(yīng)強(qiáng)度B向外逐漸增大，安培力的方向向右，且逐漸增大，同理可以判斷出2～4s的受力情況，選項(xiàng)A正確．11．B[解析]由于線圈的電阻可忽略不計(jì)、自感系數(shù)足夠大，在開關(guān)閉合的瞬間，線圈的阻礙作用很大，線圈中的電流為零，所以通過D1、D2的電流大小相等，選項(xiàng)A正確、B錯(cuò)誤；閉合開關(guān)S待電路達(dá)到穩(wěn)定時(shí)，線圈短路，D1中電流為零，回路電阻減小，D2比原來更亮，選項(xiàng)C正確；閉合開關(guān)S待電路達(dá)到穩(wěn)定，再將S斷開瞬間，D2立即熄滅，線圈和D1形成回路，D1閃亮一下再熄滅，選項(xiàng)D正確．故不正確選項(xiàng)為B.12．AC[解析]電容器的特性是“充電和放電”，在開始充電階段，相當(dāng)于阻值很小的電阻，放電階段相當(dāng)于電源．線圈的特性是“阻交流、通直流”，即電流不會(huì)突然變化，當(dāng)電流突然增大時(shí)，相當(dāng)于阻值很大的電阻，當(dāng)電流突然減小時(shí)，充當(dāng)電源．因此，當(dāng)開關(guān)剛閉合時(shí)，電容器對(duì)電流的阻礙作用小，線圈對(duì)電流的阻礙作用大，C和B組成的電路分壓作用小，A、L組成的電路分壓作用大，B燈較暗，A燈較亮．當(dāng)開關(guān)閉合足夠長(zhǎng)的時(shí)間后，電容器充電完成，線圈中電流為直流電，而其直流電阻很小，B燈較亮，A燈被短路，不發(fā)光；開關(guān)斷開瞬間，電容器和B組成的回路中，電容器放電，B燈逐漸變暗，A燈和線圈組成的回路中，線圈充當(dāng)電源，A燈變亮，故選項(xiàng)A、C正確．【挑戰(zhàn)自我】13．(1)0.4N(2)如圖所示2.88J[解析](1)4s時(shí)導(dǎo)體棒的速度是：v＝2eq\r(t)＝4m/s感應(yīng)電動(dòng)