新高考物理一輪復(fù)習跟蹤練習專題13.2　法拉第電磁感應(yīng)定律 自感和渦流（原卷版）

專題13.2法拉第電磁感應(yīng)定律自感和渦流【練】1、（2022·山東省莒南第一中學高三開學考試）如圖所示，L為自感系數(shù)很大的線圈，但其自身的電阻幾乎為0，A和B是兩個相同的小燈泡。下列說法正確的是（

）A．S閉合瞬間，A先亮B后亮 B．S閉合穩(wěn)定后，A、B一樣亮C．S斷開，B立即熄滅，A閃亮后熄滅 D．S斷開瞬間，A中電流方向自左向右2、（2022·河南·三模）航母上的飛機起飛可以利用電磁驅(qū)動來實現(xiàn)。電磁驅(qū)動原理示意圖如圖所示，在固定線圈左右兩側(cè)對稱位置放置兩個閉合金屬圓環(huán)，鋁環(huán)和銅環(huán)的形狀、大小相同、已知銅的電阻率較小，不計所有接觸面間的摩擦，則閉合開關(guān)S的瞬間（）A．鋁環(huán)向右運動，銅環(huán)向左運動 B．鋁環(huán)和銅環(huán)都向右運動C．銅環(huán)受到的安培力小于鋁環(huán)受到的安培力 D．從左向右看，銅環(huán)中的感應(yīng)電流沿順時針方向3、（2022·山東省莒南第一中學高三開學考試）如圖所示，在磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場中，一導(dǎo)體棒ab繞O點在垂直于磁場的平面內(nèi)勻速轉(zhuǎn)動，角速度為SKIPIF1<0，SKIPIF1<0，導(dǎo)體棒產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢大小為（）A．SKIPIF1<0 B．SKIPIF1<0 C．SKIPIF1<0 D．SKIPIF1<04、（2022·云南省玉溪第一中學高三開學考試）如圖，面積為SKIPIF1<0的50匝線圈處于勻強磁場中，磁場方向垂直于線圈平面向里。已知磁感應(yīng)強度以0.5T/s的變化率增強，定值電阻SKIPIF1<0，線圈電阻SKIPIF1<0，不計其它電阻。下列說法正確的是（）A．線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向為順時針方向 B．線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢大小為E=75VC．通過SKIPIF1<0的電流為I=5A D．a(chǎn)b兩端的電壓為U=4V5、（2022·江蘇鹽城·三模）如圖甲所示，一矩形線圈置于勻強磁場中，線圈平面與磁場方向垂直，磁場的磁感應(yīng)強度隨時間變化的規(guī)律如圖乙所示。則線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢的情況為（）A．SKIPIF1<0時刻感應(yīng)電動勢最大 B．SKIPIF1<0時刻感應(yīng)電動勢為零C．SKIPIF1<0時刻感應(yīng)電動勢為零 D．SKIPIF1<0時間內(nèi)感應(yīng)電動勢增大6、（2022·江西省樂平中學高三開學考試）如圖，兩根固定的平行豎直導(dǎo)軌上端連有一電容器，空間中存在水平方向的勻強磁場，磁感應(yīng)強度大小為B。一根質(zhì)量為m的金屬導(dǎo)體棒在導(dǎo)軌上由靜止開始豎直下落，導(dǎo)體棒始終與導(dǎo)軌垂直且接觸良好。重力加速度為g，電容器電容為C，導(dǎo)軌間距為d，則導(dǎo)體棒下落的加速度大小為（）A．0 B．g C．SKIPIF1<0 D．SKIPIF1<07、（多選）（2022·吉林延邊·一模）電磁阻尼可以無磨損地使運動的線圈快速停下來。如圖所示，扇形銅框在絕緣細桿作用下繞轉(zhuǎn)軸O在同一水平面內(nèi)快速逆時針轉(zhuǎn)動，虛線把圓環(huán)分成八等份，扇形銅框恰好可以與其中一份重合。為使線框在電磁阻尼作用下停下來，實驗小組設(shè)計了以下幾種方案，其中虛線為勻強磁場的理想邊界，邊界內(nèi)磁場大小均相同，其中不合理的是（）A． B．C． D．8、（多選）（2022·陜西師大附中高三開學考試）如圖所示，邊長為L的正方形單匝線框有一半水平放置在與水平方向夾角為30°的勻強磁場中，線框的左側(cè)接入電阻R，右側(cè)接入電容為C的電容器，其余電阻不計。若勻強磁場的磁感應(yīng)強度B隨時間t的變化規(guī)律如圖乙所示（規(guī)定斜向下為正方向），則在SKIPIF1<0時間內(nèi)（）A．電容器a板帶負電B．電容器所帶的電荷量為零C．線框中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢大小為SKIPIF1<0D．線框中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢大小為SKIPIF1<09、（2022·江蘇南通·高三開學考試）如圖甲所示，一固定的矩形導(dǎo)體線圈水平放置，線圈的兩端接一只小燈泡，在線圈所在空間內(nèi)存在著與線圈平面垂直的均勻分布的磁場。已知線圈的匝數(shù)n＝100匝，電阻r＝1.0Ω，所圍成的矩形的面積S＝0.04m2，小燈泡的電阻R＝9.0Ω，磁場的磁感應(yīng)強度隨時間變化的規(guī)律如圖乙所示。不計燈絲電阻值隨溫度的變化，求：（1）線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電動勢的最大值；（2）小燈泡消耗的電功率；（3）在磁感應(yīng)強度變化的SKIPIF1<0時間內(nèi)，通過小燈泡的電荷量。10、（2022·江蘇·南京師大附中模擬預(yù)測）如圖所示，航天器A和衛(wèi)星B均在赤道面內(nèi)，它通過一根金屬長繩相連，在各自的軌道上繞地球做自西向東的勻速圓周運動，不考慮繩系衛(wèi)星與航天器之間的萬有引力，忽略空氣阻力，不計金屬長繩的質(zhì)量，則（）A．正常運行時，金屬長繩中拉力為零B．繩系衛(wèi)星B的線速度大于航天器A的線速度C．由于存在地磁場，金屬長繩上繩系衛(wèi)星B端的電勢高于航天器A端的電勢D．若在繩系衛(wèi)星B的軌道上存在另一顆獨立衛(wèi)星C，其角速度大于繩系衛(wèi)星B的角速度11、（多選）（2022·廣東·開平市忠源紀念中學模擬預(yù)測）如圖所示，水平放置足夠長光滑金屬導(dǎo)軌SKIPIF1<0和SKIPIF1<0，SKIPIF1<0與SKIPIF1<0平行，SKIPIF1<0是以SKIPIF1<0為圓心的圓弧導(dǎo)軌，圓弧SKIPIF1<0左側(cè)和扇形SKIPIF1<0內(nèi)有方向如圖的勻強磁場，金屬桿SKIPIF1<0的SKIPIF1<0端與SKIPIF1<0點用導(dǎo)線相接，SKIPIF1<0端與圓弧SKIPIF1<0接觸良好，不可滑動的金屬桿SKIPIF1<0靜止在平行導(dǎo)軌上，若桿SKIPIF1<0繞SKIPIF1<0點在勻強磁場區(qū)內(nèi)從SKIPIF1<0到SKIPIF1<0勻速轉(zhuǎn)動時，回路中始終有電流，則此過程中，下列說法正確的有（）A．桿SKIPIF1<0產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢恒定B．桿SKIPIF1<0的電流方向從SKIPIF1<0流向SKIPIF1<0C．桿SKIPIF1<0上SKIPIF1<0點的電勢比SKIPIF1<0點高D．桿SKIPIF1<0所受的安培力方向向右12、（多選）（2022·廣西桂林·高三開學考試）如圖所示，電阻不計的水平U形光滑導(dǎo)軌上接一個阻值為SKIPIF1<0的電阻，放在豎直向上、磁感應(yīng)強度大小為SKIPIF1<0的勻強磁場中，一個半徑為L、質(zhì)量為SKIPIF1<0、電阻為SKIPIF1<0的半圓形硬導(dǎo)體棒SKIPIF1<0（直徑與導(dǎo)軌垂直，并接觸良好），在水平向右的恒定外力SKIPIF1<0的作用下，由靜止開始運動，當速度為SKIPIF1<0時，位移為SKIPIF1<0，下列說法正確的是（）A．此時SKIPIF1<0兩端電壓為SKIPIF1<0B．此時桿克服安培力做功的功率為SKIPIF1<0C．此過程中導(dǎo)體棒SKIPIF1<0的平均速度小于SKIPIF1<0D．此過程中通過電阻SKIPIF1<0的電荷量為SKIPIF1<013、（多選）（2022·湖北·恩施市第一中學模擬預(yù)測）如圖所示，平行金屬導(dǎo)軌與水平面成θ角，導(dǎo)軌與固定電阻SKIPIF1<0和SKIPIF1<0相連，勻強磁場垂直穿過導(dǎo)軌平面。有一導(dǎo)體棒ab，質(zhì)量為SKIPIF1<0，導(dǎo)體棒的電阻與固定電阻SKIPIF1<0和SKIPIF1<0的阻值均相等，與導(dǎo)軌之間的動摩擦因數(shù)為SKIPIF1<0，導(dǎo)體棒ab沿導(dǎo)軌向上滑動，當上滑的速度為v時，受到安培力的大小為SKIPIF1<0。此時（）A．電阻SKIPIF1<0消耗的熱功率為SKIPIF1<0B．電阻SKIPIF1<0消耗的熱功率為SKIPIF1<0C．整個裝置因摩擦而消耗的熱功率為SKIPIF1<0D．整個裝置消耗的機械功率為SKIPIF1<014、（多選）（2022·天津紅橋·一模）如圖所示，L是電感足夠大的線圏，其直流電阻與燈泡的相同，D1和D2是相同的燈泡，若將電鍵S閉合，等燈泡亮度穩(wěn)定后，再斷開電鍵S，則（）A．電鍵S閉合時，燈泡D1、D2同時亮，然后D1會變暗直到不亮，D2更亮B．電鍵S閉合時，燈泡D1、D2同時亮，然后D1會變暗，D2更亮C．電鍵S斷開時，燈泡D1隨之熄滅，而D2會過一會兒后才熄滅D．電鍵S斷開時，燈泡D2隨之熄滅，而D1會過一會兒后才熄滅15、（多選）（2022·遼寧·三模）如圖所示，在以水平線段AD為直徑的半圓形區(qū)域內(nèi)有磁感應(yīng)強度大小為B、方向垂直紙面向里的有界勻強磁場?，F(xiàn)有一個閉合導(dǎo)線框ACD由細軟彈性電阻絲制成），端點A、D固定。在豎直面內(nèi)，將導(dǎo)線與圓周的接觸點C點以恒定角速度SKIPIF1<0（相對圓心O）從A點沿圓弧移動至D點，使導(dǎo)線框上產(chǎn)生感應(yīng)電流。設(shè)導(dǎo)線框的電阻恒為SKIPIF1<0，圓的半徑為SKIPIF1<0，從A點開始計時，下列說法正確的是（）A．導(dǎo)線框中感應(yīng)電流的方向先逆時針，后順時針B．在C從A點移動到D的過程中，穿過ACD回路的磁通量與時間的關(guān)系為SKIPIF1<0C．在C從A點移動到圖中SKIPIF1<0位置的過程中，通過導(dǎo)線截面的電荷量為SKIPIF1<0D．若以AD為軸，保持SKIPIF1<0，將導(dǎo)線框以恒定的角速度SKIPIF1<0轉(zhuǎn)SKIPIF1<0，回路中的電動勢逐漸減小16、（多選）（2022·廣東·模擬預(yù)測）如圖，長為2L、寬為L的矩形金屬線框abcd放置在勻強磁場中，磁感應(yīng)強度大小為B，方向平行于線框平面向上。當金屬框繞對稱軸ef以角速度SKIPIF1<0逆時針勻速轉(zhuǎn)動時，下面說法正確的是（）A．線圈中沒有感應(yīng)電流B．線圈中感應(yīng)電流的方向為a→b→c→d→aC．a(chǎn)d兩點的電勢差SKIPIF1<0D．a(chǎn)d兩點的電勢差SKIPIF1<017、（2022·福建·福州三中模擬預(yù)測）如圖甲所示，PQNM是表面粗糙的絕緣斜面，abcd是質(zhì)量m＝0.5kg、總電阻SKIPIF1<0、邊長L＝0.5m的正方形金屬線框，線框的匝數(shù)N＝10。將線框放在斜面上，使斜面的傾角SKIPIF1<0由SKIPIF1<0開始緩慢增大，當SKIPIF1<0增大到SKIPIF1<0時，線框即將沿斜面下滑。假設(shè)最大靜摩擦力與滑動摩擦力大小相等，現(xiàn)保持斜面的傾角SKIPIF1<0不變，在SKIPIF1<0的區(qū)域加上垂直斜面方向的勻強磁場，使線框的一半處于磁場中，磁場的磁感應(yīng)強度B隨時間t變化的圖像如圖乙所示。（g取SKIPIF1<0，SKIPIF1<0）（1）試根據(jù)圖乙寫出B隨時間t變化的函數(shù)關(guān)系式。（2）請通過計算判斷在t=0時刻線框是否會沿斜面運動？（3）若在t＝0時刻線框會運動，此時刻線框的加速度多大？若在t＝0時刻線框不運動，求出從t＝0時刻開始經(jīng)多長時間線框即將發(fā)生運動？18、（2022·天津·耀華中學一模）感應(yīng)加速器可以簡化為以下模型：在圓形區(qū)域內(nèi)存在一方向垂直紙面向下，磁感應(yīng)強度大小B隨時間均勻變化的勻強磁場。在磁感應(yīng)強度變化過程中，將產(chǎn)生渦旋電場，渦旋電場電場線是在水平面內(nèi)一系列沿順時針方向的同心圓，同一條電場線上各點的場強大小相等，渦旋電場場強與電勢差的關(guān)系與勻強電場相同。在此區(qū)域內(nèi)，沿垂直于磁場方向固定一半徑為r的圓環(huán)形光滑細玻璃管，環(huán)心O在區(qū)域中心。一質(zhì)量為m、帶電量為+q小球（重力不計）位于玻璃管內(nèi)部。設(shè)磁感應(yīng)強度B隨時間變化規(guī)律為SKIPIF1<0，SKIPIF1<0時刻小球由靜止開始加速。求：（1）小球沿玻璃管加速運動第一次到開始位置時速度SKIPIF1<0的大小。（2）設(shè)小球沿管壁運動第一周所用時間為SKIPIF1<0，第二周所用時間為SKIPIF1<0，SKIPIF1<0為多大；（3）實際過程中，小球?qū)鼙诘膹椓可以通過傳感器測出，當SKIPIF1<0（此時磁場已經(jīng)反向）時，即可控制磁場不再變化并將小球從管中引出，試求整個過程中該加速裝置的平均功率SKIPIF1<0。19、（2022·全國·高考真題）三個用同樣的細導(dǎo)線做成的剛性閉合線框，正方形線框的邊長與圓線框的直徑相等，圓線框的半徑與正六邊形線框的邊長相等，如圖所示。把它們放入磁感應(yīng)強度隨時間線性變化的同一勻強磁場中，線框所在平面均與磁場方向垂直，正方形、圓形和正六邊形線框中感應(yīng)電流的大小分別為SKIPIF1<0和SKIPIF1<0。則（）A．SKIPIF1<0 B．SKIPIF1<0 C．SKIPIF1<0 D．SKIPIF1<020、（多選）（2022·湖南·高考真題）如圖，間距SKIPIF1<0的U形金屬導(dǎo)軌，一端接有SKIPIF1<0的定值電阻SKIPIF1<0，固定在高SKIPIF1<0的絕緣水平桌面上。質(zhì)量均為SKIPIF1<0的勻質(zhì)導(dǎo)體棒a和b靜止在導(dǎo)軌上，兩導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌接觸良好且始終與導(dǎo)軌垂直，接入電路的阻值均為SKIPIF1<0，與導(dǎo)軌間的動摩擦因數(shù)均為0.1（設(shè)最大靜摩擦力等于滑動摩擦力），導(dǎo)體棒SKIPIF1<0距離導(dǎo)軌最右端SKIPIF1<0。整個空間存在豎直向下的勻強磁場（圖中未畫出），磁感應(yīng)強度大小為SKIPIF1<0。用SKIPIF1<0沿導(dǎo)軌水平向右的恒力拉導(dǎo)體棒a，當導(dǎo)體棒a運動到導(dǎo)軌最右端時，導(dǎo)體棒b剛要滑動，撤去SKIPIF1<0，導(dǎo)體棒a離開導(dǎo)軌后落到水平地面上。重力加速度取SKIPIF1<0，不計空氣阻力，不計其他電阻，下列說法正確的是（）A．導(dǎo)體棒a離開導(dǎo)軌至落地過程中，水平位移為SKIPIF1<0B．導(dǎo)體棒a離開導(dǎo)軌至落地前，其感應(yīng)電動勢不變C．導(dǎo)體棒a在導(dǎo)軌上運動的過程中，導(dǎo)體棒b有向右運動的趨勢D．導(dǎo)體棒a在導(dǎo)軌上運動的過程中，通過電阻SKIPIF1<0的電荷量為SKIPIF1<021、（多選）（2021·廣東·高考真題）如圖所示，水平放置足夠長光滑金屬導(dǎo)軌SKIPIF1<0