備考2025屆高考物理一輪復習強化訓練第十二章電磁感應第2講法拉第電磁感應定律自感和渦流

第2講法拉第電磁感應定律、自感和渦流1.[電磁阻尼＋圖像分析/2024全國乙]一學生小組在探究電磁感應現(xiàn)象時，進行了如下比較試驗.用圖（a）所示的纏繞方式，將漆包線分別繞在幾何尺寸相同的有機玻璃管和金屬鋁管上，漆包線的兩端與電流傳感器接通.兩管皆豎直放置，將一很小的強磁體分別從管的上端由靜止釋放，在管內下落至管的下端.試驗中電流傳感器測得的兩管上流過漆包線的電流I隨時間t的變更分別如圖（b）和圖（c）所示，分析可知（A）圖（b）圖（c）A.圖（c）是用玻璃管獲得的圖像B.在鋁管中下落，小磁體做勻變速運動C.在玻璃管中下落，小磁體受到的電磁阻力始終保持不變D.用鋁管時測得的電流第一個峰到最終一個峰的時間間隔比用玻璃管時的短解析A對利用F阻＝F安＝BIL定性分析I2.[對法拉第電磁感應定律的理解及應用/2024全國甲/多選]由相同材料的導線繞成邊長相同的甲、乙兩個正方形閉合線圈，兩線圈的質量相等，但所用導線的橫截面積不同，甲線圈的匝數是乙的2倍.現(xiàn)兩線圈在豎直平面內從同一高度同時由靜止起先下落，一段時間后進入一方向垂直于紙面的勻強磁場區(qū)域，磁場的上邊界水平，如圖所示.不計空氣阻力，已知下落過程中線圈始終平行于紙面，上、下邊保持水平.在線圈下邊進入磁場后且上邊進入磁場前，可能出現(xiàn)的是（AB）A.甲和乙都加速運動B.甲和乙都減速運動C.甲加速運動，乙減速運動D.甲減速運動，乙加速運動解析由于甲、乙線圈的材料、邊長和質量均相同，故導線的體積相同，而甲線圈的匝數n1是乙的匝數n2的2倍，因此甲的長度l1是乙的長度l2的2倍，甲的橫截面積S1是乙的橫截面積S2的12，依據電阻定律R＝ρlS可知，甲的電阻R1是乙的電阻R2的4倍.甲進入磁場后所受安培力F1＝n1BI1L＝n1BLn1BLvR1＝n12B2L2R1v，乙進入磁場后所受安培力F2＝n2BI2L＝n2BLn2BLvR2＝n22B2L2R2v，由于n13.[導體轉動切割磁感線/2024山東/多選]如圖所示，xOy平面的第一、三象限內以坐標原點O為圓心、半徑為2L的扇形區(qū)域充溢方向垂直紙面對外的勻強磁場.邊長為L的正方形金屬框繞其始終在O點的頂點、在xOy平面內以角速度ω順時針勻速轉動.t＝0時刻，金屬框起先進入第一象限.不考慮自感影響，關于金屬框中感應電動勢E隨時間t變更規(guī)律的描述正確的是（BC）A.在t＝0到t＝π2ω的過程中，EB.在t＝0到t＝π2ω的過程中，C.在t＝0到t＝π4ω的過程中，E的變更率D.在t＝0到t＝π4ω的過程中，E的變更率解析如圖所示，金屬框切割磁感線的有效長度為d，依據轉動切割磁感線產生的感應電動勢公式有E＝12Bωd2，從圖中可以看出在t＝0到t＝π2ω的過程中，d是先增大到2L，再減小到L，所以電動勢E先增大后減小，A錯誤，B正確.在t＝0到t＝π4ω的過程中，d＝Lcosωt，感應電動勢的表達式可寫為E＝12Bωd2＝BωL22cos2ωt，由表達式可以看出在t＝0到t＝4.[導體平動切割磁感線/2024河北]如圖，兩光滑導軌水平放置在豎直向下的勻強磁場中，磁感應強度大小為B.導軌間距最窄處為一狹縫，取狹縫所在處O點為坐標原點.狹縫右側兩導軌與x軸夾角均為θ，一電容為C的電容器與導軌左端相連.導軌上的金屬棒與x軸垂直，在外力F作用下從O點起先以速度v向右勻速運動，忽視全部電阻.下列說法正確的是（A）A.通過金屬棒的電流為2BCv2tanθB.金屬棒到達x0時，電容器極板上的電荷量為BCvx0tanθC.金屬棒運動過程中，電容器的上極板帶負電D.金屬棒運動過程中，外力F做功的功率恒定解析金屬棒向右運動時間t時位移x＝vt，此時產生的感應電動勢E＝B·(2xtanθ)v＝(2Bv2tanθ)t，又依據電容器的帶電荷量q＝CE，可知電流I＝ΔqΔt＝2BCv2tanθ，A對；依據上述分析可知，金屬棒到達x0時電動勢E0＝(2Bvtanθ)x0，此時電容器的帶電荷量q0＝2BCvx0tanθ，B錯；依據右手定則可知電容器上極板帶正電，C錯；金屬棒勻速運動，外力F與安培力等大反向，則外力做功的功率P＝BILv＝2BIv2ttanθ，又金屬棒中電流I恒定，磁感應強度B和v都恒定，可知外力F做功的功率隨時間增5.[對法拉第電磁感應定律的理解及應用/2024天津]如圖，有一正方形線框靜止懸掛著，其質量為m、電阻為R、邊長為l.空間中有一個三角形磁場區(qū)域，其磁感應強度大小為B＝kt（k＞0），方向垂直于線框所在平面對里，且線框中磁場區(qū)域的面積為線框面積的一半，已知重力加速度為g，求：（1）感應電動勢E；（2）線框起先向上運動的時刻t0.答案（1）E＝kl22（2）t解析（1）依據法拉第電磁感應定律有E＝nΔ又n＝1，ΔΦΔt＝ΔBΔt·S解得E＝k