高二物理寒假作业 第十九天 法拉第电磁感应定律自感互感 涡流

第十九天法拉第电磁感应定律自感互感涡流

1．北半球海洋某处，地磁场水平分量B1＝0.8×10－4 T，竖直分量B2＝0.5×10－4 T，海水向北流动．海洋工作者测量海水的流速时，将两极板竖直插入此处海水中，保持两极板正对且垂线沿东西方向，两极板相距L＝20 m，如图所示。与两极板相连的电压表(可

看做理想电压表)示数为U＝0.2 mv。则

( )

A．西侧极板电势高，东侧极板电势低

B．西侧极板电势低，东侧极板电势高

C．海水的流速大小为0.125 m/s

D．海水的流速大小为0.2 m/s

2．如图所示，E为电池，L是电阻可忽略不计、自感系数足够大的线圈，D1、D2是两个规格相同且额定电压足够大的灯泡，S是控制电路的开关．对于这个电路，下列

说法正确的是( )

A．刚闭合开关S的瞬间，通过D1、D2的电流大小相等

B．刚闭合开关S的瞬间，通过D1、D2的电流大小不相等

C．闭合开关S待电路达到稳定，D1熄灭，D2比原来更亮

D．闭合开关S待电路达到稳定，再将S断开瞬间，D2立即熄灭，D1闪亮一下再熄灭3．如图所示，在铁芯P上绕着两个线圈a和b，则( )

A．绕圈a输入正弦交变电流，线圈b可输出恒定电流

B．绕圈a输入恒定电流，穿过线圈b的磁通量一定为零

C．绕圈b输出的交变电流不对线圈a的磁场造成影响

D．绕圈a的磁场变化时，线圈b中一定有电场

4．如图所示，在线圈上端放置一盛有冷水的金属杯，现接通交流电源，过了几分钟，杯内的水沸腾起来。若要缩短上述加热时间，下列措施可行的有（）

A．增加线圈的匝数B．提高交流电源的频率

C．将金属杯换为瓷杯D．取走线圈中的铁芯

5．一个面积S ＝4×10－2 m 2、匝数n ＝100的线圈放在匀强磁场中，磁场方向垂直于线圈平

面，磁感应强度B 随时间t 变化的规律如图所示，则下列判断正确的是

( ) A ．在开始的2 s 内穿过线圈的磁通量变化率等于0.08 Wb/s

B ．在开始的2 s 内穿过线圈的磁通量的变化量等于零

C ．在开始的2 s 内线圈中产生的感应电动势等于8 V

D ．在第3 s 末线圈中的感应电动势等于零

6．如图，均匀磁场中有一由半圆弧及其直径构成的导线框，半圆直径与磁场边缘重合；磁场

方向垂直于半圆面（纸面）向里，磁感应强度大小为B 0.使该线框从静止开始绕过圆心O 、垂直于半圆面的轴以角速度ω匀速转动半周，在线框中产生感应电流。现使线框保持图中所示位置，磁感应强度大小随时间线性变化。为了产生与线框转动半周过程中同样大小的电流，磁感应强度随时间的变化率t B ∆∆的大小应为( )

A.πω0

4B B.πω0

2B C .π

ω0B D.πω20B 7．如图，一均匀金属圆盘绕通过其圆心且与盘面垂直的轴逆时针匀速转动。现施加一垂直穿

过圆盘的有界匀强磁场，圆盘开始减速。在圆盘减速过程中，以下说法正确的是

( )

A ．处于磁场中的圆盘部分，靠近圆心处电势高

B ．所加磁场越强越易使圆盘停止转动

C ．若所加磁场反向，圆盘将加速转动

D ．若所加磁场穿过整个圆盘，圆盘将匀速转动

8．如图所示，光滑金属导轨AC 、AD 固定在水平面内，并处在方向竖直向下、大小为B 的

匀强磁场中．有一质量为m 的导体棒以初速度v 0从某位置开始在导轨上水平向右运动，最终恰好静止在A 点．在运动过程中，导体棒与导轨始终构成等边三角形回路，且通过A

O

点的总电荷量为Q.已知导体棒与导轨间的接触电阻总阻值为R ，其余电阻不计，则( )

A ．该过程中导体棒做匀减速运动

B ．该过程中接触电阻产生的热量为18

mv 20 C ．开始运动时，导体棒与导轨所构成回路的面积为QR B

D ．当导体棒的速度为12

v 0时，回路中感应电流大小为初始时的一半 9．如图所示，匀强磁场的磁感应强度方向竖直向上，大小为B 0，用电阻率为ρ、横截面积为

S 的导线做成的边长为l 的正方形线框abcd 水平放置，OO′为过ad 、bc 两边中点的直线，线框全部都位于磁场中．现把线框右半部分固定不动，而把线框左半部分以OO′为轴向上转动60°，如图中虚线所示．

(1)求转动过程中通过导线横截面的电荷量；

(2)若转动后磁感应强度随时间按B ＝B 0＋kt 变化(k 为常量)，求出磁场对线框ab 边的作

用力大小随时间变化的关系式．

10．如图所示，电阻不计的平行金属导轨MN 和OP 放置在水平面内，MO 间接有阻值为R

＝3 Ω的电阻，导轨相距d ＝1 m ，其间有竖直向下的匀强磁场，磁感应强度B ＝0.5 T ．质

量为m＝0.1 kg，电阻为r＝1 Ω的导体棒CD垂直于导轨放置，并接触良好．用平行于MN的恒力F＝1 N向右拉动CD，CD受的摩擦阻力F f恒为0.5 N．求：

(1)CD运动的最大速度的大小；

(2)当CD达到最大速度后，电阻R消耗的电功率是多少？

(3)当CD的速度为最大速度的一半时，CD的加速度的大小。

第十九天 法拉第电磁感应定律 自感 互感 涡流

1．AD 2．ACD 3．D 4．AB 5．AC 6．C 7．ABD 8．C

9．(1)B 0lS 16ρ (2)F ＝(B 0＋kt)3kl 2

S 16ρ

10．（1）8m/s ；（2）3w ；（3）2.5m/s 2