2019届高三物理一轮知识专题复习卷：通电自感和断电自感 涡流
2019年高考物理一轮复习课时分层集训29法拉第电磁感应定律自感和涡流新人教版
课时分层集训(二十九) 法拉第电磁感应定律 自感和涡流(限时：40分钟)[基础对点练]法拉第电磁感应定律的理解应用1．穿过某闭合回路的磁通量Φ随时间t 变化的图象分别如图10213中①～④所示，下列关于该回路中的感应电动势的论述，正确的是( )图10213A ．图①中，回路中产生的感应电动势恒定不变B ．图②中，回路中产生的感应电动势一直在变大C ．图③中，回路中在0～t 1时间内产生的感应电动势小于在t 1～t 2时间内产生的感应电动势D ．图④中，回路中产生的感应电动势先变小后变大D [图①中磁通量不变，不能产生感应电动势，图②中均匀变化的磁通量产生恒定的感应电动势，图③中磁通量的变化率为图线斜率的大小，故A 、B 、C 均错，D 正确．]2．如图10214所示，一正方形线圈的匝数为n ，边长为a ，线圈平面与匀强磁场垂直，且一半处在磁场中．在Δt 时间内，磁感应强度的方向不变，大小由B 均匀地增大到2B .在此过程中，线圈中产生的感应电动势为( )【导学号：84370444】图10214A.Ba 22ΔtB.nBa 22ΔtC.nBa 2Δt D.2nBa 2ΔtB [根据法拉第电磁感应定律E ＝n ΔΦΔt 得E ＝n a 2ΔB 2Δt ＝n a 2B 2Δt，所以B 项正确．] 3．如图10215所示，匀强磁场中有两个导体圆环a 、b ，磁场方向与圆环所在平面垂直．磁感应强度B 随时间均匀增大．两圆环半径之比为2∶1，圆环中产生的感应电动势分别为E a 和E b .不考虑两圆环间的相互影响．下列说法正确的是( )图10215A ．E a ∶E b ＝4∶1，感应电流均沿逆时针方向B ．E a ∶E b ＝4∶1，感应电流均沿顺时针方向C ．E a ∶E b ＝2∶1，感应电流均沿逆时针方向D ．E a ∶E b ＝2∶1，感应电流均沿顺时针方向B [由楞次定律知，题中圆环感应电流产生的磁场与原磁场方向相反，故感应电流沿顺时针方向．由法拉第电磁感应定律知E ＝ΔΦΔt ＝ΔBS Δt ＝ΔB ·πR 2Δt，由于两圆环半径之比R a ∶R b ＝2∶1，所以E a ∶E b ＝4∶1，选项B 正确．]4. (多选)用一根横截面积为S 、电阻率为ρ的硬质导线做成一个半径为r 的圆环，ab 为圆环的一条直径．如图10216所示，在ab 的左侧存在一个均匀变化的匀强磁场，磁场垂直圆环所在平面．磁感应强度大小随时间的变化率ΔB Δt＝k (k <0)．则( )图10216A ．圆环中产生逆时针方向的感应电流B ．圆环具有扩张的趋势C ．圆环中感应电流的大小为⎪⎪⎪⎪⎪⎪krS 2ρ D ．图中a 、b 两点间的电势差U ab ＝⎪⎪⎪⎪⎪⎪k πr 24 BD [磁通量均匀减少，根据楞次定律可知，圆环中产生顺时针方向的感应电流，选项A 错误；圆环在磁场中的部分，受到向外的安培力，所以有扩张的趋势，选项B 正确；圆环产生的感应电动势大小为⎪⎪⎪⎪⎪⎪k πr 22，则圆环中的电流大小为I ＝⎪⎪⎪⎪⎪⎪kSr 4ρ，选项C 错误；U ab ＝E 2＝⎪⎪⎪⎪⎪⎪k πr 24，选项D 正确．](2017·桂林模拟)如图所示为无线充电技术中使用的受电线圈示意图，线圈匝数为n ，面积为S .若在t 1到t 2时间内，匀强磁场平行于线圈轴线向右穿过线圈，其磁感应强度大小由B 开始均匀增加，该段时间线圈两端a 和b 之间的电势差为－U ，则在t 2时刻磁感应强度大小B ′为( )A ．－U t 2－t 1nS ＋B B.U t 2－t 1nS －BC.U t 2－t 1nSD.U t 2－t 1nS ＋B D [根据题述，磁感应强度大小由B 开始均匀增加，设磁感应强度变化率为ΔB Δt，在t 2时刻磁感应强度的大小可以表示为B ′＝B ＋ΔB Δt(t 2－t 1)．根据法拉第电磁感应定律，E ＝n ΔΦΔt ＝nS ΔB Δt ，而E ＝U ，联立解得B ′＝B ＋U nS(t 2－t 1)，选项D 正确．] 切割类感应电动势的计算5．(多选)(2017·全国Ⅱ卷)两条平行虚线间存在一匀强磁场，磁感应强度方向与纸面垂直．边长为0.1 m 、总电阻为0.005 Ω的正方形导线框abcd 位于纸面内，cd 边与磁场边界平行，如图10217(a)所示．已知导线框一直向右做匀速直线运动，cd 边于t ＝0时刻进入磁场．线框中感应电动势随时间变化的图线如图(b)所示(感应电流的方向为顺时针时，感应电动势取正)．下列说法正确的是( )(a) (b)图10217A ．磁感应强度的大小为0.5 TB ．导线框运动速度的大小为0.5 m/sC ．磁感应强度的方向垂直于纸面向外D ．在t ＝0.4 s 至t ＝0.6 s 这段时间内，导线框所受的安培力大小为0.1 NBC [由图象可知，从导线框的cd 边进入磁场到ab 边刚好进入磁场，用时为0.2 s ，可得导线框运动速度的大小v ＝0.10.2m/s ＝0.5 m/s.B 对； 由图象可知，cd 边切割磁感线产生的感应电动势E ＝0.01 V ，由公式E ＝BLv ，可得磁感应强度的大小B ＝0.010.1×0.5T ＝0.2 T ．A 错； 感应电流的方向为顺时针时，对cd 边应用右手定则可知，磁感应强度的方向垂直于纸面向外．C 对；t ＝0.4 s 至t ＝0.6 s 时间段为cd 边离开磁场，ab 边切割磁感线的过程．由闭合电路欧姆定律及安培力公式得安培力F ＝BEL R，代入数据得F ＝0.04 N ．D 错．] 6.如图10218所示，一电阻为R 的导线弯成边长为L 的等边三角形闭合回路．虚线MN 右侧有磁感应强度大小为B 的匀强磁场，方向垂直于闭合回路所在的平面向里．下列对三角形导线以速度v 向右匀速进入磁场过程中的说法正确的是( )【导学号：84370445】图10218A ．回路中感应电流方向为顺时针方向B ．回路中感应电动势的最大值E ＝32BLv C ．回路中感应电流的最大值I ＝32RBLv D ．导线所受安培力的大小可能不变B [在进入磁场的过程中，闭合回路中磁通量增加，根据楞次定律，闭合回路中产生的感应电流方向为逆时针方向，A 错误；等效切割磁感线的导线最大长度为L sin 60°＝32L ，感应电动势的最大值E ＝32BLv ，B 正确；感应电流的最大值I ＝E R ＝32RBLv ，C 错误；在进入磁场的过程中，等效切割磁感线的导线长度变化，产生的感应电动势和感应电流大小变化，根据安培力公式可知，导线所受安培力大小一定变化，D 错误．]7．(多选)(2018·绵阳模拟)如图10219所示是法拉第制作的世界上第一台发电机的模型原理图．把一个半径为r 的铜盘放在磁感应强度大小为B 的匀强磁场中，使磁感线水平向右垂直穿过铜盘，铜盘安装在水平的铜轴上，两块铜片C 、D 分别与转动轴和铜盘的边缘接触，G 为灵敏电流表．现使铜盘按照图示方向以角速度ω匀速转动，则下列说法中正确的是( )图10219A ．C 点电势一定高于D 点电势B ．圆盘中产生的感应电动势大小为12B ωr 2C ．电流表中的电流方向为由a 到bD ．若铜盘不转动，使所加磁场磁感应强度均匀增大，在铜盘中可以产生涡旋电流 BD [把铜盘看作由中心指向边缘的无数条铜棒组合而成，当铜盘转动时，每根铜棒都在切割磁感线，相当于电源，由右手定则知，盘边缘为电源正极，中心为电源负极，C 点电势低于D 点电势，选项A 错误；此电源对外电路供电，电流由b 经电流表再从a 流向铜盘，选项C 错误；铜盘转动切割磁感线，相当于电源，回路中感应电动势为E ＝Brv ＝Br ω12r ＝12B ωr 2，选项B 正确；若铜盘不转动，使所加磁场磁感应强度均匀增大，在铜盘中产生感生环形电场，使铜盘中的自由电荷在电场力的作用下定向移动，形成环形电流，选项D 正确．]8．如图10220所示，导体杆OP 在作用于OP 中点且垂直于OP 的力作用下，绕O 轴沿半径为r 的光滑的半圆形框架在匀强磁场中以一定的角速度转动，磁场的磁感应强度为B ，方向垂直于框架平面，AO 间接有电阻R ，杆和框架电阻不计，回路中的总电功率为P ，则 ( )【导学号：84370446】图10220A ．外力的大小为2Br P RB ．外力的大小为Br PRC ．导体杆旋转的角速度为2PR Br2 D ．导体杆旋转的角速度为2Br 2P RC [由题意知，导体杆切割磁感线产生的电动势为E ＝PR ，设P 点的线速度大小为v ，则由于导体杆旋转切割磁感线产生感应电动势E ＝12Brv ，根据P ＝F ·12v 及ω＝v r ，求得F ＝BrP R ，ω＝2PR Br 2，因此C 项正确．]如图所示，竖直平面内有一金属环，半径为a ，总电阻为R (指拉直时两端的电阻)，磁感应强度为B 的匀强磁场垂直穿过环平面，在环的最高点A 用铰链连接长度为2a 、电阻为R2的导体棒AB ，AB 由水平位置紧贴环面摆下，当摆到竖直位置时，B 点的线速度为v ，则这时AB 两端的电压大小为( )A.Bav 3 B.Bav 6 C.2Bav 3 D ．BavA [当摆到竖直位置时，棒上产生的感应电动势为E ＝B ·2a v －＝2Ba v 2＝Bav ，而AB 两端的电压为路端电压，根据闭合电路欧姆定律得：AB 两端电压为U ＝I ·R 4＝Bav R 2＋R 4×R4＝13Bav ，故A 正确．] 自感和涡流9．图10221甲和图乙是教材中演示自感现象的两个电路图，L 1和L 2为电感线圈．实验时，断开开关S 1瞬间，灯A 1突然闪亮，随后逐渐变暗；闭合开关S 2，灯A 2逐渐变亮，而另一个相同的灯A 3立即变亮，最终A 2与A 3的亮度相同．下列说法正确的是( )图10221A．图甲中，A1与L1的电阻值相同B．图甲中，闭合S1，电路稳定后，A1中电流大于L1中电流C．图乙中，变阻器R与L2的电阻值相同D．图乙中，闭合S2瞬间，L2中电流与变阻器R中电流相等C[A错：断开开关S1瞬间，线圈L1产生自感电动势，阻碍电流的减小，通过L1的电流反向通过灯A1，灯A1突然闪亮，随后逐渐变暗，说明IL1＞I A1，即RL1＜R A1.B错：图甲中，闭合S1，电路稳定后，因为RL1＜R A1，所以A1中电流小于L1中电流．C对：闭合开关S2，灯A2逐渐变亮，而另一个相同的灯A3立即变亮，最终A2与A3的亮度相同，说明变阻器R与L2的电阻值相同．D错：闭合S2瞬间，通过L2的电流增大，由于电磁感应，线圈L2产生自感电动势，阻碍电流的增大，则L2中电流与变阻器R中电流不相等．]10．(多选)涡流检测是工业上无损检测的方法之一．如图10222所示，线圈中通以一定频率的正弦交流电，靠近待测工件时，工件内会产生涡流，同时线圈中的电流受涡流影响也会发生变化．下列说法中正确的是( )图10222A．涡流的磁场总是要阻碍穿过工件磁通量的变化B．涡流的频率等于通入线圈的交流电频率C．通电线圈和待测工件间存在周期性变化的作用力D．待测工件可以是塑料或橡胶制品ABC[由楞次定律可知，涡流的磁场总是要阻碍穿过工件磁通量的变化，选项A正确；类似于变压器，涡流的频率等于通入线圈的交流电频率，选项B正确；由于电流在磁场中受安培力作用，故通电线圈和待测工件间存在周期性变化的作用力，选项C 正确；涡流必须是在导体中产生，故待测工件不能是塑料或橡胶制品，选项D错误．] 11．(多选)(2018·银川模拟)如图10223所示，电阻不计的导体棒AB置于光滑导轨上，处于匀强磁场区域．L1、L2为完全相同的两个灯泡，L为自感系数无穷大、直流电阻不计的自感线圈．当导体棒AB以速度v向右匀速运动且电路达到稳定时，L中电流为I，t1时刻棒AB突然在导轨上停止运动．设L中的电流为i(取向下为正)，L1的电流为i1(取向右为正)，L2的电流为i2(取向下为正)．下列电流随时间的变化图正确的是( )【导学号：84370447】图10223AD[由右手定则可知，导体棒内的电流的方向向上，所以通过L1的电流方向向右，为正；通过线圈的电流从上到下，为正；当导体棒AB以速度v向右匀速运动且电路达到稳定时，线圈L中的电流也到达稳定，此时灯泡L2被短路，电流为0；当t1时刻棒AB突然在导轨上停止运动时，导体棒中不再产生感应电流，回路中的电流发生变化，所以在线圈L中将产生自感电流，自感电流方向向下，与原电流方向相同，所以i的方向仍然为正，但i的大小逐渐减小；棒AB突然在导轨上停止运动后，L 中的电流方向不变，L1、L2并联后与线圈L组成自感回路，L中的电流方向向下，所以流过L1的电流的方向向右，为正；而流过L2的电流的方向向上，为负；由于是L1、L2并联后与线圈L组成自感回路，所以L1、L2中的电流都是L中的电流大小的一半．由以上的分析可知，选项A、D正确，B、C错误．故选A、D.] 12．(多选)(2018·无锡模拟)图10224甲为磁控健身车，图乙为其车轮处结构示意图，在金属飞轮的外侧有一些磁铁(与飞轮不接触)，人用力蹬车带动飞轮旋转时，磁铁会对飞轮产生阻碍，拉动旋钮拉线可以改变磁铁与飞轮间的距离．下列说法正确的有( )图10224A ．飞轮受到的阻力主要来源于磁铁对它的安培力B ．飞轮转速一定时，磁铁越靠近飞轮，飞轮受到的阻力越小C ．磁铁和飞轮间的距离一定时，飞轮转速越大，受到的阻力越小D ．磁铁和飞轮间的距离一定时，飞轮转速越大，内部的涡流越强AD [根据题意，人用力蹬车带动飞轮旋转时，磁铁会对飞轮产生阻碍，则飞轮受到的阻力主要来源于磁铁对它的安培力，选项A 正确；飞轮转速一定时，磁铁越靠近飞轮，飞轮受到安培力越大，阻力越大，选项B 错误；磁铁和飞轮间的距离一定时，飞轮转速越大，磁通量的变化率越大，则内部的涡流越强，产生的安培力越大，受到的阻力越大，选项C 错误，D 正确．故选A 、D.][考点综合练]13．(2018·南通模拟)一半径为r 、质量为m 、电阻为R 的金属圆环用一根长为L 的绝缘轻细杆悬挂于O 1点，杆所在直线过圆环圆心，在O 1点的正下方有一半径为L ＋2r 的圆形匀强磁场区域，其圆心O 2与O 1点在同一竖直线上，O 1点在圆形磁场区域边界上，如图10225所示．现使绝缘轻细杆从水平位置由静止释放，下摆过程中金属圆环所在平面始终与磁场垂直，已知重力加速度为g ，不计空气阻力及其他摩擦阻力，则下列说法正确的是( )【导学号：84370448】图10225A ．金属圆环最终会静止在O 1点的正下方B ．金属圆环在整个过程中产生的焦耳热为mgLC ．金属圆环在整个过程中产生的焦耳热为12mg (L ＋2r ) D ．金属圆环在整个过程中产生的焦耳热为12mg (L ＋r ) C [圆环最终要在如图中A 、C 位置间摆动，因为此时圆环中的磁通量不再发生改变，圆环中不再有感应电流产生．由几何关系可知，圆环在A 、C 位置时，其圆心与O 1、O 2的距离均为L ＋r ，则圆环在A 、C 位置时，圆环圆心到O 1的高度为L ＋2r 2.由能量守恒可得金属圆环在整个过程中产生的焦耳热为12mg (L ＋2r )，C 正确．]14．如图10226所示，两根相距l ＝0.4 m 、电阻不计的平行光滑金属导轨水平放置，一端与阻值R ＝0.15 Ω的电阻相连．导轨间x >0一侧存在沿x 方向均匀增大的稳恒磁场，其方向与导轨平面垂直，变化率k ＝0.5 T/m ，x ＝0处磁场的磁感应强度B 0＝0.5 T ．一根质量m ＝0.1 kg 、电阻r ＝0.05 Ω的金属棒置于导轨上，并与导轨垂直．棒在外力作用下从x ＝0处以初速度v 0＝2 m/s 沿导轨向右运动，运动过程中电阻上消耗的功率不变．求：图10226(1)回路中的电流；(2)金属棒在x ＝2 m 处的速度；(3)金属棒从x ＝0运动到x ＝2 m 过程中安培力做功的大小．[解析](1)电阻上消耗的功率不变，即回路电流不变，在x ＝0处有E ＝B 0lv 0＝0.4 V ，I ＝E R ＋r＝2 A. (2)由题意，磁感应强度B ＝B 0＋kx考虑到电流恒定，在x ＝2 m 处有B 0lv 0R ＋r ＝B 0＋kx lv R ＋r得v ＝23m/s. (3)导体棒受到的安培力 F ＝BIl ＝(B 0＋kx )Il ＝0.4(1＋x )安培力随位置线性变化，则安培力做功W F ＝12[B 0＋(B 0＋kx )]Ilx代入数据得W F ＝1.6 J.2 3 m/s (3)1.6 J[答案](1)2 A (2)。
2019届高考物理(人版)第一轮复习课时作业x3_2_9_2法拉第电磁感应定律自感涡流
第2课时法拉第电磁感应定律自感涡流基本技能练1．(多选)(2014·广东揭阳一模)将一条形磁铁从相同位置插入到闭合线圈中的同一位置.第一次缓慢插入.第二次快速插入.两次插入过程中不发生变化的物理量是( ) A．磁通量的变化量B．磁通量的变化率C．感应电流的大小D．流过导体某横截面的电荷量解析将一条形磁铁从相同位置插入到闭合线圈中的同一位置.第一次缓慢插入线圈时.磁通量增加慢.第二次迅速插入线圈时.磁通量增加快.但磁通量变化量相同.A正确；根据法拉第电磁感应定律第二次线圈中产生的感应电动势大.则磁通量变化率也大.B错误；根据欧姆定律可知第二次感应电流大.即I2>I1.C错误；流过导体某横截面的电荷量q＝IΔt＝ERΔt＝ΔΦΔtRΔt＝ΔΦR.由于磁通量变化量相同.电阻不变.所以通过导体横截面的电荷量不变.D正确。
答案AD2．(多选)如图1所示.水平放置的U形框架上接一个阻值为R0的电阻.放在垂直纸面向里的、磁感应强度大小为B的匀强磁场中.一个半径为L、质量为m的半圆形硬导体AC在水平向右的恒定拉力F作用下.由静止开始运动距离d后速度达到v.半圆形硬导体AC的电阻为r.其余电阻不计。
下列说法正确的是( )图1A ．此时AC 两端电压为U AC ＝2BLvB ．此时AC 两端电压为U AC ＝2BLvR 0R 0＋rC ．此过程中电路产生的电热为Q ＝Fd －12mv 2D ．此过程中通过电阻R 0的电荷量为q ＝2BLdR 0＋r解析 AC 的感应电动势为E ＝2BLv .两端电压为U AC ＝ER 0R 0＋r＝2BLvR 0R 0＋r.A 错、B 对；由功能关系得Fd ＝12mv 2＋Q ＋Q摩.C 错；此过程中平均感应电流为I ＝2BLd R 0＋r Δt .通过电阻R 0的电荷量为q ＝I Δt ＝2BLdR 0＋r .D 对。
答案 BD3．(多选)如图2所示.先后以速度v 1和v 2匀速把一矩形线圈拉出有界匀强磁场区域.v 1＝2v 2.在先后两种情况下( )图2A ．线圈中的感应电流之比I 1∶I 2＝2∶1B ．线圈中的感应电流之比I 1∶I 2＝1∶2C ．线圈中产生的焦耳热之比Q 1∶Q 2＝4∶1D ．通过线圈某截面的电荷量之比q 1∶q 2＝1∶1解析由于v1＝2v2.根据E＝BLv得感应电动势之比E1E2＝21.感应电流I＝ER.则感应电流之比为I1I2＝21.A正确.B错误；线圈出磁场所用的时间t＝L′v.则时间比为t1t2＝12.根据Q＝I2Rt可知热量之比为Q1Q2＝21.C错误；根据q＝IΔt＝ERΔt＝ΔΦΔt R Δt＝ΔΦR得q1q2＝11.D正确。
2019届高考物理一轮复习热点题型专题4.5通电自感和断电自感涡流学案
专题4.5 通电自感和断电自感涡流1. 自感现象的四大特点(1)自感电动势总是阻碍导体中原电流的变化。
(2)通过线圈中的电流不能发生突变，只能缓慢变化。
(3)电流稳定时，自感线圈就相当于普通导体。
(4)线圈的自感系数越大，自感现象越明显，自感电动势只是延缓了过程的进行，但它不能使过程停止，更不能使过程反向。
2. 自感中“闪亮”与“不闪亮”问题与线圈串联的灯泡与线圈并联的灯泡电路图通电时电流逐渐增大，灯泡逐渐变亮电流突然增大，灯泡立刻变亮，然后逐渐减小达到稳定断电时电流逐渐减小，灯泡逐渐变暗，电流方向不变电路中稳态电流为I1、I2①若I2≤I1，灯泡逐渐变暗；②若I2>I1，灯泡闪亮后逐渐变暗。
两种情况灯泡中电流方向均改变3. 涡流：当线圈中的电流发生变化时，在它附近的导体中产生的像水的旋涡一样的感应电流。
(1)电磁阻尼：当导体在磁场中运动时，感应电流会使导体受到安培力，安培力的方向总是阻碍导体的相对运动。
(2)电磁驱动：如果磁场相对于导体转动，在导体中产生的感应电流使导体受到安培力的作用而运动起来。
(3)电磁阻尼和电磁驱动的原理体现了楞次定律的推广应用。
题型 1 自感现象【典例1】(2017北京理综19)图甲和图乙是教材中演示自感现象的两个电路图，L1和L2为电感线圈。
实验时，断开开关S1瞬间，灯A1突然闪亮，随后逐渐变暗；闭合开关S2，灯A2逐渐变亮。
而另一个相同的灯A3立即变亮，最终A2与A3的亮度相同。
下列说法正确的是( )甲乙A.图甲中，A1与L1的电阻值相同B.图甲中，闭合S1，电路稳定后，A1中电流大于L1中电流C.图乙中，变阻器R与L2的电阻值相同D.图乙中，闭合S2瞬间，L2中电流与变阻器R中电流相等【答案】 C中电流，故选项C正确，D错误。
【典例2】(多选)如图甲、乙所示的电路中，电阻R和自感线圈L的电阻值都很小，且小于灯泡A的电阻，接通S，使电路达到稳定，灯泡A发光，则( )A.在电路甲中，断开S后，A将逐渐变暗B.在电路甲中，断开S后，A将先变得更亮，然后才逐渐变暗C.在电路乙中，断开S后，A将逐渐变暗D.在电路乙中，断开S后，A将先变得更亮，然后才逐渐变暗【答案】AD【解析】题图甲所示电路中，灯A和线圈L串联，电流相同，断开S时，线圈上产生自感电动势，阻碍原电流的减小，通过R、A形成回路，灯A逐渐变暗，选项A正确，B错误；题图乙所示电路中，电阻R和灯A串联，灯A的电阻大于线圈L的电阻，通过灯A的电流则小于线圈L中的电流，断开S时，电源不给灯供电，而线圈L产生自感电动势阻碍电流的减小，通过R、A形成回路，灯A中电流比原来大，A将变得更亮，然后逐渐变暗。
备考2019年高考物理一轮专题： 第41讲 拉第电磁感应定律 自感、涡流
备考2019年高考物理一轮专题：第41讲拉第电磁感应定律自感、涡流一、单1.穿过一个单匝闭合线圈的磁通量始终为每秒均匀增加2Wb，则（）A、线圈中感应电动势每秒增加2VB、线圈中感应电动势始终为2VC、线圈中感应电动势始终为一个确定值，但由于线圈有电阻，电动势小于2VD、线圈中感应电动势每秒减少2V+2.下面关于感应电动势和感应电流的说法中，正确的是A、在一个电路中产生了感应电流，一定存在感应电动势B、在一个电路中产生了感应电动势，一定存在感应电流C、在某一电路中磁通量变化越大，电路中的感应电动势也就越大D、在某一电路中磁通量变化越小，电路中的感应电动势也就越小+3.如图，电灯的灯丝电阻为，电池电动势为2V，内阻不计，线圈的自感系数很大先合上电键K，稳定后突然断开K，则下列说法中正确的是（）A、若线圈电阻为零，电灯立即变暗再熄灭B、若线圈电阻为零，电灯会突然亮一下再熄灭C、若线圈电阻为，电灯会闪亮一下再熄灭，且电灯中电流方向与K断开前方向相反D、若线圈电阻为，电灯会立即变暗再熄灭，且电灯中电流方向与K断开前方向相同+4.如图所示，灯泡A、B与固定电阻的阻值均为R，L是带铁芯的理想线圈，电源的内阻不计开关、均闭合且电路达到稳定已知电路中的各种元件均在安全范围之内下列判断中正确的是（）A、灯泡A中有电流通过，方向为B、将断开的瞬间，灯泡A、B同时熄灭C、将断开的瞬间，通过灯泡A的电流最大值要比原来通过灯泡B的电流大D、将断开，电路达到稳定，灯泡A、B的亮度相同+5.在图中，EF、GH为平行的金属导轨，其电阻不计，R为电阻，C为电容器，AB 为可在EF和GH上滑动的导体横杆.有匀强磁场垂直于导轨平面.若用I1和I2分别表示图中该处导线中的电流，则当横杆AB()A、匀速滑动时，I1＝0，I2＝0B、匀速滑动时，I1≠0，I2≠0C、加速滑动时，I1＝0，I2＝0D、加速滑动时，I1≠0，I2≠0+6.为了测出自感线圈的直流电阻，可采用如图所示的电路由于线圈自感系数很大，为了保护电表和各元件，在测量完毕后将电路解体时应该A、首先断开开关B、首先断开开关C、首先拆除电源D、首先拆除安培表+7.如图所示，将直径为d，电阻为R的闭合金属环从匀强磁场B中拉出，这一过程中通过金属环某一截面的电荷量为（）A、B、C、D、+8.如图，空间有一匀强磁场，一直金属棒与磁感应强度方向垂直，当它以速度v沿与棒和磁感应强度都垂直的方向运动时，棒两端的感应电动势大小为?；将此棒弯成两段长度相等且相互垂直的折线，置于与磁感应强度相垂直的平面内，当它沿两段折线夹角平分线的方向以速度v运动时，棒两端的感应电动势大小为?′．则等于（）A、B、C、1 D、+二、多9.下列说法正确的是（）A、把金属块放在变化的磁场中可产生涡流B、在匀强磁场中匀速运动的金属块会产生涡流C、涡流对于生产和实验，既有有利的一面，也有不利的一面D、大块金属中无感应电动势产生，直接产生了涡流+10.将一铜圆盘置入如图所示的不同磁场中，磁感线和盘面垂直，若给盘一初始角速度使其绕过圆心垂直于纸面的轴转动不计摩擦和空气阻力，圆盘能停下来的是A、B、C、D、+11.一个面积恒为，匝数匝的线圈垂直放入匀强磁场中，已知磁感应强度B随时间t变化的规律如图，则下列说法正确的是A、在内，穿过线圈的磁通量的变化率等于内，穿过线圈的磁通量的变化率等于0 C、在内，线圈中产生的感应电动势等于8VB、在D、在第3s末线圈中产生的电动势为0+12.闭合电路的一部分导线ab处于匀强磁场中，下图中各情况下导线都在纸面内运动，能产生感应电流的是A 、+ B 、 C 、 D 、13.单匝矩形线圈在匀强磁场中匀速转动，转动轴垂直于磁场.若线圈所围面积的 磁通量随时间变化的规律如图所示，则( )A 、线圈中0时刻感应电动势最小B 、线圈中C 时刻感应电动势为零C 、线圈中C 时刻感应电动势最大D 、线圈从0至C 时间内平均感应电动势为0.4 V+三、解答题14.一导体棒长，在磁感强度 的匀强磁场中作切割磁感线运动，运动的速度，若速度方向与磁感线方向夹角，则导体棒中感应电动势的大小是多少V ？此导体棒在作切割磁感线 运动时，若速度大小不变，可能产生的最大感应电动势为多少V ？ +四、综合题15.如图甲所示，正六边形导线框abcdef 放在匀强磁场中静止不动，边长L=1m ， 总电阻R=3Ω.磁场方向始终垂直线框平面，t=0时刻，磁场方向向里。
高考物理一轮专项基础训练：《互感》《自感》《涡流》
第54练互感自感涡流基础过关一、单项选择题（每小题只有一个选项符合题意）1．关于线圈中自感电动势的大小说法中正确的是（）A．电感一定时，电流变化越大，电动势越大B．电感一定时，电流变化越快，电动势越大C．通过线圈的电流为零的瞬间，电动势为零D．通过线圈的电流为最大值的瞬间，电动势最大2．在无线电仪器中，常需要在距离较近处安装两个线圈，并要求当一个线圈中有电流变化时，对另一个线圈中的电流的影响尽量小.则下图中两个线圈的相对安装位置最符合该要求的是（）3．如图所示的电路中，S闭合时流过电感线圈的电流是2A，流过灯泡的电流是1A，将S突然断开，则S断开前后，能正确反映流过灯泡的电流I随时间t变化关系的是图中的（）4．在如图所示的电路中，a、b为两个完全相同的灯泡，L为自感线圈，E为电源，S为开关.关于两灯泡点亮和熄灭的先后次序，下列说法中正确的是（）A．合上开关，a先亮，b后亮；断开开关，a、b同时熄灭B．合上开关，b先亮，a后亮；断开开关，a先熄灭，b后熄灭C．合上开关，b先亮，a后亮；断开开关，a、b同时熄灭D．合上开关，a、b同时亮；断开开关，b先熄灭，a后熄灭5．如图所示的电路，L是自感系数较大的线圈，在滑动变阻器的滑动片P从A端迅速滑向B端的过程中，经过AB中点C时通过线圈的电流为I1；P从B端迅速滑向A端的过程中，经过C点时通过线圈的电流为I2；P固定在C点不动，达到稳定时通过线圈的电流为I0，则（）A．I1=I2=I0B．I1＞I0＞I2C．I1=I2＞I0D．I1＜I0＜I26．如图所示，是测量自感系数L很大的线圈直流电阻的电路，L两端并联一只电压表，用来测量自感线圈的电压，在测量完毕后，将电路解体时应（）A．先断开S1B．先断开S2C．先拆除电流表D．先拆除电阻R二、多项选择题（每小题有多个选项符合题意）7．如图所示，A、B两灯相同，L是带铁芯的电阻可不计的线圈，下列说法中正确的是（）A．开关S合上瞬间，A、B两灯同时亮起来B．S合上稳定后，A、B同时亮着C．S断开瞬间，A、B同时熄灭D．S断开瞬间，B立即熄灭，A过一会儿再熄灭8．如图所示电路中，L为自感系数很大的电感线圈，N为试电笔中的氖管（启辉电压约70V），电源电动势约为10V.已知直流电使氖管启辉时辉光只产生在负极周围，则（）A．S接通时启辉，辉光在a端B．S接通时，氖管不会亮C．S接通后迅速切断时启辉，辉光在a端D．条件同C，辉光在b端9．如图所示为日光灯演示电路，灯管功率为4W，L为镇流器，B为启动器，D为“220V，100W”的白炽灯泡，S1为普通拉线开关，S2为单刀双掷开关，S2为按钮开关（如门铃用的），用该实验电路研究启动器B.镇流器L在电路中的作用，下列操作中，观察到的现象正确的是（）A．令S2接a，S3不接通，接通S1，则B启动后，灯管正常发光B．灯管正常发光时，将S2由a迅速转接到b，灯管将不再正常发光C．断开S1、S3，令S2接b，待灯管冷却后再接通S1，可看到B断续闪光，灯管却不能发光D．断开S1，取下B，令S2接a，再接通S1，此时按下S3，接通几秒后迅速断开，灯管可正常发光10．电流炉（或电磁灶）是采用电磁感应原理产生涡流加热的，它利用变化的电流通过线圈产生变化的磁场，当变化的磁场通过含铁质锅的底部时，即会产生无数之小涡流，使锅体本身自行高速升温，然后再加热锅内食物.电磁炉工作时产生的电磁波，完全被线圈底部的屏蔽层和顶板上的含铁质锅所吸收，不会泄漏，对人体健康无危害.下列关于电磁炉的说法中正确的是（）A．电磁炉是利用变化的磁场在食物中产生涡流对食物加热的B．电磁炉是利用变化的磁场产生涡流，使含铁质锅底迅速升温，进而对锅内食物加热的C．电磁炉是利用变化的磁场使食物中的极性水分子振动和旋转来对食物加热的D．电磁炉跟电炉一样是让电流通过电阻丝产生热量来对食物加热的11．如图所示是高频焊接原理示意图.线圈中通以高频交流电时，待焊接的金属工件中就产生感应电流，感应电流通过焊缝处产生大量热量，将金属融化，把工件焊接在一起，而工件其他部分发热很少，下列说法中正确的是（）A．交流电的频率越高，焊缝处的温度升高的越快B．交流电的频率越低，焊缝处的温度升高的越快C．工件上只有焊缝处温度升的很高是因为焊缝处的电阻小D．工件上只有焊缝处温度升的很高是因为焊缝处的电阻大三、计算或论述题12．利用气体自激导电发光的霓虹灯，加上80V以上的电压才会点亮.利用图示甲电路，可以在短时间内点亮霓虹灯.已知干电池电动势6V，内阻5Ω，线圈电阻35Ω，电路中线圈以外回路的电感可忽略不计.先开关闭合，经过一段时间，回路中电流为一定值；再断开开关，霓虹灯短时间内点亮，I－U特性曲线如图乙所示.试求：（1）闭合开关后，电路中的稳定电流值；（2）在图中标出断开开关瞬间，流过霓虹灯的电流方向；（3）断开开关瞬间，线圈产生的感应电动势.能力提升13．如图所示，一半径为r的圆形导线框内有一匀强磁场，磁场方向垂直导线框所在平面，导线框的左端通过导线接一对水平放置的平行金属板，两板间的距离为d，板长为l，t=0时，磁场的磁感应强度B从B0开始均匀增大，同时，在板2的左端且非常靠近板2的位置有一质量为m、带电荷量为－q的液滴以初速度v0水平向右射入两板间，该液滴可视为质点.（1）要使该液滴能从两板间射出，磁感应强度随时间的变化率k应满足什么条件？（2）要使该液滴能从两板间右端的中点射出，磁感应强度B与时间t应满足什么关系？第54练 互感 自感 涡流1.B2.D3.D 解析 S 断开前，自感线圈相当于一个电阻与灯泡产联，通过灯泡的电流恒定不变；S 断开瞬间，电源提供给灯泡的电流即刻为零，此时自感线圈产生与原电流同向的自感电动势，使该支路电流瞬间保持不变并与灯组成闭合回路，故此时通过灯的电流为2A ，方向与原电流反向，逐渐减小至零，综上分析，只有D 图正确.4.C5.D6.B7.AD8.BD 解析 S 接通稳定时，氖管两端的电压仅为10V ，不启辉光；S 断开瞬间，电感线圈产生一个很大的自感电动势加在氖管两侧，b 端接负极，故在b 端有辉光.9.ACD 10.BC 11.AD12.（1）在稳定状态下，霓虹灯中无电流，设所求电流为I ，根据欧姆定律得E=I （R+r ） 代入数据得I =0.15A（2）流过霓虹灯的电流方向B 到霓虹灯到A.（3）断开开关时，由I -U 图线可得霓虹灯两端电压为U 1=100V设线圈电阻获得的电压为U 2，由U 2=I r ，得U 2=5.25V所以，断开开关时线圈产生的感应电动势应为E′=U 1+U 2=105.25V13.（1）由题意可知：板1为正极，板2为负极 两板间的电压Sk t B S t U =∆∆=∆∆Φ=又S=πr 2，则带电液滴受的静电力d qU qE F == 故ma mg d qU mg F =-=-，得：g dmqU a -= 讨论：①若a ＞0液滴向上偏转，做类似平抛运动22)(2121t g dmqU at y -== 当液滴刚好能射出时有d y v l t t v l ===,,00 故2022121⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛⋅⎪⎭⎫ ⎝⎛-⋅==v l g dm qU at d 得⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+=220212l d v g q r md k π 要使液滴能射出，必须满足d y <故1k k <②若a=0液滴不发生偏转，做匀速直线运动，此时0=-=g mdqU a得qr mgd k 22π=液滴能射出，必须满足k=k 2 ③若0<a ，液滴将被吸附在板2上.综上所述：液滴能射出，q r mgd k 2π应满足≤k ≤⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+222022l d v g q r md π （2）B=B 0+kt 当液滴从两板中点射出进，满足条件一的情况，则用2d 替代式中的d ，则有 qr md k 2π=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+220l d v g ，即t l d v g q r md B B ⋅⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛++=22020π。
【高考速递】突破57 通电自感和断电自感 涡流-2019高三物理一轮微专题系列之热点专题突破(Word版含解析)
突破57 通电自感和断电自感涡流1．自感现象的四大特点(1)自感电动势总是阻碍导体中原电流的变化．(2)通过线圈中的电流不能发生突变，只能缓慢变化．(3)电流稳定时，自感线圈就相当于普通导体．(4)线圈的自感系数越大，自感现象越明显，自感电动势只是延缓了过程的进行，但它不能使过程停止，更不能使过程反向．2. 对通电自感和断电自感的理解在处理通断电自感灯泡亮度变化问题时，不能一味套用结论，如通电时逐渐变亮，断电时逐渐变暗，或闪亮一下逐渐变暗，要具体问题具体分析，关键要搞清楚电路连接情况。
断电前，灯泡电流I1取决于灯泡上的电压和灯泡自身电阻，断电后，灯泡电流取决于线圈中的电流，若线圈中电流断电前为I2，断电后逐渐减小，灯泡中电流也由I2逐渐减小。
所以，若I2≤I1，灯泡中电流由I2逐渐减小，灯泡逐渐变暗；若I2>I1，灯泡中电流先增大后减小，灯泡先亮一下后逐渐变暗。
3．自感中“闪亮”与“不闪亮”问题4．涡流：当线圈中的电流发生变化时，在它附近的任何导体中都会产生感应电流，这种电流像水的漩涡所以叫涡流．【典例1】如图所示，线圈L 的自感系数很大，且其电阻可以忽略不计，L 1、L 2是两个完全相同的小灯泡，随着开关S 闭合和断开的过程中，L 1、L 2的亮度变化情况是(灯丝不会断)( )．A ．S 闭合，L 1亮度不变，L 2亮度逐渐变亮，最后两灯一样亮；S 断开，L 2立即不亮，L 1逐渐变亮B ．S 闭合，L 1亮度不变，L 2很亮；S 断开，L 1、L 2立即不亮C ．S 闭合，L 1、L 2同时亮，而后L 1逐渐熄灭，L 2亮度不变；S 断开，L 2立即不亮，L 1亮一下才灭D ．S 闭合，L 1、L 2同时亮，而后L 1逐渐熄灭，L 2则逐渐变得更亮；S 断开，L 2立即熄灭，L 1亮一下才灭【答案】 D【典例2】某同学为了验证断电自感现象，自己找来带铁芯的线圈L 、小灯泡A 、开关S 和电池组E ，用导线将它们连接成如图所示的电路．检查电路后，闭合开关S ，小灯泡发光；再断开开关S，小灯泡仅有不显著的延时熄灭现象．虽经多次重复，仍未见老师演示时出现的小灯泡闪亮现象，他冥思苦想找不出原因．你认为最有可能造成小灯泡未闪亮的原因是( )．A．电源的内阻较大 B．小灯泡电阻偏大C．线圈电阻偏大 D．线圈的自感系数较大【答案】 C【典例3】如图所示为一光滑轨道，其中MN部分为一段对称的圆弧，两侧的直导轨与圆弧相切，在MN部分有如图所示的匀强磁场，有一较小的金属环如图放置在P点，金属环由静止自由释放，经很多次来回运动后，下列判断正确的有（）A．金属环仍能上升到与P等高处；B．金属环最终将静止在最低点；C．金属环上升的最大高度与MN等高处；D．金属环上升的最大高度一直在变小。
人教版2019届高考一轮复习专题：电磁感应(含答案)
人教版物理高考复习专题电磁感应一、单选题(共10小题,每小题5.0分,共50分)1.如图，ef、gh为两水平放置、相互平行的金属导轨，ab、cd为搁在导轨上的金属棒，与导轨接触良好且无摩擦，当一条形磁铁向上远离导轨时，关于两金属棒的运动情况的描述正确的是()A．如果下端是N极，两棒向外运动，如果下端是S极，两棒相向靠近B．如果下端是S极，两棒向外运动，如果下端是N极，两棒相向靠近C．无论下端是何极性，两棒均相互靠近D．无论下端是何极性，两棒均向外相互远离2.如图所示，有缺口的金属圆环与板间距为d的平行板电容器的两极板焊接在一起，金属环右侧有一垂直纸面向外的匀强磁场，现使金属环以恒定不变的速率v向右运动由磁场外进入磁场，在金属环进入磁场的过程中，电容器带电量Q随时间t变化的图象应为()A．B．C．D．3.如图所示的电路中，一个N极朝下的条形磁铁竖直下落，恰能穿过水平放置的方形导线框，下列判断正确的是()A．磁铁经过图中位置1时，线框中感应电流沿abcd方向，经过位置2时沿adcb方向B．磁铁经过图中位置1时，线框中感应电流沿adcb方向，经过位置2时沿abcd方向C．磁铁经过位置1和2时，感应电流都沿abcd方向D．磁铁经过位置1和2时，感应电流都沿adcb方向4.如图所示，在条形磁铁的外面套着一个闭合金属弹簧线圈P，现用力从四周拉弹簧线圈，使线圈包围的面积变大，则下列关于穿过弹簧线圈磁通量的变化以及线圈中是否有感应电流产生的说法中，正确的是()A．磁通量增大，有感应电流产生B．磁通量增大，无感应电流产生C．磁通量减小，有感应电流产生D．磁通量减小，无感应电流产生5.夏天将到，在北半球，当我们抬头观看教室内的电扇时，发现电扇正在逆时针转动．金属材质的电扇示意图如图所示，由于电磁场的存在，下列关于A、O两点的电势及电势差的说法，正确的是()A．A点电势比O点电势高B．A点电势比O点电势低C．A点电势与O点电势相等D．扇叶长度越短，转速越快，两点间的电势差数值越大6.如图所示，水平面内有一平行金属导轨，导轨光滑且电阻不计．匀强磁场与导轨所在平面垂直．阻值为R的导体棒垂直于导轨静止放置，且与导轨接触良好．t＝0时，将开关S由1掷到2.若分别用U、F、q和v表示电容器两端的电压、导体棒所受的安培力、通过导体棒的电荷量和导体棒的速度．则下列图象表示这些物理量随时间变化的关系中可能正确的是()A．B．C．D．7.如图所示，水平面上放置两根平行的金属导轨，其上面搁置两根可在导轨上自由滑动的金属棒ab和cd，现有一条形磁铁竖直插入ab和cd棒之间，则ab和cd棒的运动情况是()A．相互靠近B．相互排斥C．两棒都向左方运动D．两棒都向右方运动8.(多选)如图所示，粗细均匀的导线绕成匝数为n、半径为r的圆形闭合线圈．线圈放在磁场中，磁场的磁感应强度随时间均匀增大，线圈中产生的电流为I，下列说法正确的是()A．电流I与匝数n成正比B．电流I与线圈半径r成正比C．电流I与线圈面积S成正比D．电流I与导线横截面积S0成正比9.某同学为了研究断电自感现象，自己找来带铁芯的线圈L、小灯泡A、开关S和电源E，用导线将它们连接成如图所示的电路．检查电路后，闭合开关S，小灯泡发光．再断开开关S，小灯泡仅有不明显的延时发光现象．虽经多次重复仍未见老师演示时灯泡闪亮现象，他冥思苦想找不到原因．你认为最有可能照成小灯泡未闪亮的原因是()A．电源内阻偏大B．小灯泡电阻偏大C．线圈电阻偏大D．线圈自感系数偏大10.如图甲所示，导体棒MN置于水平导轨上，PQMN所围的面积为S，PQ之间有阻值为R的电阻，不计导轨和导体棒的电阻．导轨所在区域内存在沿竖直方向的匀强磁场，规定磁场方向竖直向上为正，在0～2t0时间内磁感应强度的变化情况如图乙所示，导体棒MN始终处于静止状态．下列说法正确的是()A．在0～t0和t0～2t0时间内，导体棒受到的导轨的摩擦力方向相同B．在0～t0内，通过导体棒的电流方向为N到MC．在t0～2t0内，通过电阻R的电流大小为D．在0～2t0时间内，通过电阻R的电荷量为二、多选题(共5小题,每小题5.0分,共25分)11.(多选)如图所示，在匀强磁场中，放有一与线圈D相连接的平行导轨，要使放在线圈D中的线圈A(A、D两线圈同心共面)各处受到沿半径方向指向圆心的力，金属棒MN的运动情况可能是()A．加速向右B．加速向左C．减速向右D．减速向左12.(多选)如图甲所示的电路中，螺线管的匝数n＝5000匝、横截面积S＝20 cm2、螺线管的导线电阻r＝1.0 Ω；定值电阻R1＝4.0 Ω、R2＝5.0 Ω.穿过螺线管的匀强磁场的磁感应强度为B，在某段时间内其变化规律如图乙所示，规定磁感应强度B竖直向下的方向为正方向．则下列说法正确的是()A．螺线管中产生的感应电动势为1 VB．闭合开关S，电路中的电流稳定后，电阻R1的电功率为5×10－2WC．闭合开关S，电路中的电流稳定后，电容器的下极板带负电D．断开开关S后，一段时间内，流经R2的电流方向由下而上13.(多选)如图所示，相距为d的边界水平的匀强磁场，磁感应强度水平向里、大小为B.质量为m、电阻为R、边长为L的正方形线圈abcd，将线圈在磁场上方高h处由静止释放，已知cd边刚进入磁场时和cd边刚离开磁场时速度相等，不计空气阻力，则()A．在线圈穿过磁场的整个过程中，克服安培力做功为mgdB．若L＝d，则线圈穿过磁场的整个过程所用时间为dC．若L<d，则线圈的最小速度可能为D．若L<d，则线圈的最小速度可能为14.如图1(a)，在同一平面内固定有一长直导线PQ和一导线框R，R在PQ在右侧．导线PQ中通有正弦交流电i，i的变化如图(b)所示，规定从Q到P为电流正方向．导线框R中的感应电动势()图1A．在t＝时为零B．在t＝时改变方向C．在t＝时最大，且沿顺时针方向D．在t＝T时最大，且沿顺时针方向15.(多选)如图所示，在竖直向下的匀强磁场中有两根水平放置的平行粗糙导轨CD、EF，导轨上放有一金属棒MN.现从t＝0时刻起，在棒中通以由M到N方向的电流且电流强度与时间成正比，即I＝kt，其中k为常量，金属棒与导轨始终垂直且接触良好．下列关于棒的速度v、加速度α随时间t变化的关系图象，可能正确的是()A．B．C．D．三、实验题(共1小题,每小题10.0分,共10分)16.如图为“研究电磁感应现象”的实验装置，电键闭合前小螺线管已插入到大螺线管中．(1)将图中所缺的导线补接完整；(2)如果在闭合电键时发现灵敏电流计的指针向右偏转一下，那么合上电键后将小螺线管迅速抽出时，灵敏电流计指针将向______(“左”或“右”)偏转；小螺线管插入大螺线管后，将滑动变阻器触头迅速向左移动时，灵敏电流计的指针将向______(“左”或“右”)偏转．四、计算题(共3小题,每小题18.0分,共54分)17.如图所示，某地地磁场磁感应强度大小为B＝1.6×10－4T，与水平方向夹角为60°.求在水平面内S＝1.5 m2的面积内地磁场的磁通量Φ是多少？18.如图所示，水平放置足够长的电阻不计的粗糙平行金属导轨MN、PQ相距为l＝0.2 m，三根质量均为m＝5 g的导体棒a、b、c相距一定距离垂直放在导轨上且与导轨间动摩擦因数均为μ＝0.5，导体棒b、c的电阻均为R＝1.0 Ω，导体棒a的电阻为r＝0.5 Ω.有磁感应强度为B＝0.5 T的范围足够大的匀强磁场垂直于导轨平面方向向上．现用一平行于导轨水平向右的足够大的拉力F 作用在导体棒a上，使之由静止开始向右做加速运动，导体棒始终与导轨垂直且接触良好，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，忽略导体棒间的相互作用，求：(1)当导体棒c刚开始运动时，导体棒a的速度大小；(2)当导体棒c刚开始运动时撤去拉力F，撤力后电路中产生焦耳热为Q＝6.0×10－2J，撤去拉力F 后导体棒a在导轨上滑行的距离．19.如图所示，足够长平行金属导轨倾斜放置，倾角为37°，宽度为0.5 m，电阻忽略不计，其上端接一小灯泡，电阻为1 Ω.质量为0.2 kg的导体棒MN垂直于导轨放置，距离顶端1 m，接入电路的电阻为1 Ω，两端与导轨接触良好，与导轨间的动摩擦因数为0.5.在导轨间存在着垂直于导轨平面向下的匀强磁场，磁感应强度随时间变化的规律如图乙所示．先固定导体棒MN,2 s后让MN由静止释放，运动一段时间后，小灯泡稳定发光．重力加速度g取10 m/s2，sin 37°＝0.6.求：(1)1 s时流过小灯泡的电流大小和方向；(2)小灯泡稳定发光时消耗的电功率；(3)小灯泡稳定发光时导体棒MN运动的速度．答案解析1.【答案】D【解析】故D正确，其余选项错误．2.【答案】C【解析】由图知，在圆环进入磁场的过程中，电容器两板间的电压等于产生的电动势，切割的有效长度逐渐增大，电压器电压增大，电荷量增大，当半个圆环进入磁场时，切割的有效长度最大，电动势最大，电容器电荷量最大，接着电动势减小，电容器放电，当圆环全部进入磁场时，电容器电压等于电动势，稳定不变，电荷量不变，所以C正确，A、B、D错误．3.【答案】A【解析】磁铁经过图中位置1时，线框中的磁通量变大，且磁场方向向下，则由楞次定律可得，线框中感应电流沿abcd方向，经过位置2时，线框中的磁通量变小，且磁场方向向下，则由楞次定律可得，线框中感应电流沿adcb方向，故A正确．4.【答案】C【解析】题中磁感线在条形磁铁的内外形成闭合曲线，则磁铁外部的磁感线总数等于内部磁感线的总数，而且磁铁内外磁感线方向相反．而磁铁外部的磁感线分布在无穷大空间，所以图中线圈中磁铁内部的磁感线多于外部的磁感线，由于方向相反，外部的磁感线要将内部的磁感线抵消一些，当弹簧线圈的面积增大时，内部磁感线总数不变，而抵消增多，剩余减小，则磁通量将减小．所以当弹簧面积增大时，穿过线圈的磁通量Φ减小，将产生感应电流，故C正确，A、B、D 错误．5.【答案】A【解析】在北半球地磁场的竖直分量竖直向下，由楞次定律可判断OA电流方向由O到A，再根据在电源内部电流由负极流向正极，可知A点为正极，电势高，A对；由E＝BLv可知C、D错误．6.【答案】C【解析】将开关S由1掷到2时，由于电容器放电，所以在导体棒中有向下的电流，导体棒受安培力作用向右运动，当导体棒切割磁感线产生的电动势等于电容器两端电压时，电路中电流为零，于是安培力为零，导体做匀速运动，电容器带电量及两板电压保持不变．此过程中安培力的变化及速度的变化都不是线性变化，所以选项C正确．7.【答案】A【解析】条形磁铁插入ab和cd棒之间时，穿过导轨的磁通量增大，根据楞次定律判断出导轨中产生感应电流，产生磁场将会阻碍磁通量增大，故两棒向里靠近，减小穿过的面积，从而起到阻碍磁通量增大的作用，故A正确，B、C、D错误．8.【答案】BD【解析】由题给条件可知感应电动势为E＝nπr2，电阻为R＝，电流I＝，联立以上各式得I ＝·，则可知B、D项正确，A、C项错误．9.【答案】C【解析】断电的自感现象，断电时电感线圈与小灯泡组成回路，电感线圈储存磁能转化为电能，电感线圈相当于电源，其自感电动势E自＝L，与原电源无关，A错误；小灯泡电阻偏大，分得的电压大，可能看到显著的延时熄灭现象，B错误；线圈电阻偏大，相当于电源内阻大，使小灯泡分得的电压小，可看到不显著的延时熄灭现象，C正确；线圈的自感系数较大时，自感电动势较大，可能看到显著的延时熄灭现象，D错误．10.【答案】B【解析】导体棒MN始终静止，与导轨围成的线框面积不变，根据电磁感应可得感应电动势E＝＝S，即感应电动势与B－t图象斜率成正比，0～t0的感应电流I1＝＝S＝S，t0～2t0的感应电流I2＝＝S＝S，选项C错.0～t0竖直向上的磁通量减小，根据楞次定律感应电流的磁场方向竖直向上，感应电流方向为N到M，选项B对.0～t0磁通量在减小，根据楞次定律要阻碍磁通量的减小，导体棒有向右运动的趋势，摩擦力水平向左．t0～2t0磁通量增大，同理可判断导体棒有向左的运动趋势，摩擦力水平向右，选项A错．在0～2t0时间内，通过电阻R的电荷量Q＝·Δt＝·Δt＝S·Δt＝＝，选项D错．11.【答案】AB【解析】线圈A各处受到沿半径方向指向圆心的力可以理解为A正在具有收缩的趋势，根据楞次定律可以知道此时一定是D中的磁场正在增大，与磁场的方向无关；D中的磁场正在增大，说明导体棒MN正在做加速运动，与方向无关．所以MN可能向左加速，也可能是向右加速．所以四个选项中A和B正确，C和D错误．12.【答案】AD【解析】根据法拉第电磁感应定律：E＝n＝n·S，代入数据解得：E＝5000×2×10－3×V＝1 V，A正确．电路中的电流稳定后，根据闭合电路欧姆定律得I＝＝0.1 A，根据P＝I2R1求得P＝4×10－2W，B错误．根据楞次定律知，从上向下看电流方向为逆时针，电容器的下极板带正电，C错误．断开开关S后，电容器放电，一段时间内，流经R2的电流方向由下而上，D正确．13.【答案】BCD【解析】根据能量守恒研究从cd边刚进入磁场到cd边刚穿出磁场的过程：动能变化为0，重力势能转化为线框产生的热量，则进入磁场的过程中线圈产生的热量Q＝mgd，cd边刚进入磁场时速度为v0，cd边刚离开磁场时速度也为v0，所以从cd边刚穿出磁场到ab边离开磁场的过程，线框产生的热量与从cd边刚进入磁场到cd边刚穿出磁场的过程产生的热量相等，所以线圈从cd边进入磁场到ab边离开磁场的过程，产生的热量Q′＝2mgd，感应电流做的功为2mgd，故A错误；线圈刚进入磁场时的速度大小v＝，若L＝d，线圈将匀速通过磁场，所用时间为t＝＝＝d，故B正确；若L<d，线框可能先做减速运动，在完全进入磁场前做匀速运动，因为完全进入磁场时的速度最小，则mg＝，则最小速度v＝，故C正确；因为进磁场时要减速，即此时的安培力大于重力，速度减小，安培力也减小，当安培力减到等于重力时，线圈做匀速运动，全部进入磁场将做加速运动，设线圈的最小速度为v m，知全部进入磁场的瞬间速度最小．由动能定理知，从cd边刚进入磁场到线框完全进入时，则有：mv m2－mv02＝mgL－mgd，有mv02＝mgh，综上所述，线圈的最小速度为v m＝，故D正确．14.【答案】AC【解析】在t＝时，交流电图线斜率为0，即磁场变化率为0，由E＝＝S知，E＝0，A项正确；在t＝和t＝T时，图线斜率最大，在t＝和t＝T时感应电动势最大．在到之间，电流由Q向P减弱，导线在R处产生垂直纸面向里的磁场，且磁场减弱，由楞次定律知，R产生的感应电流的磁场方向也垂直纸面向里，即R中感应电动势沿顺时针方向，同理可判断在到时，R中电动势也为顺时针方向，在T到T时，R中电动势为逆时针方向，C项正确，B、D项错误．15.【答案】BD【解析】由题，导轨粗糙，棒中通入的电流与时间成正比，I＝kt，棒将受到安培力作用，当安培力大于最大静摩擦力时，棒开始运动，根据牛顿第二定律得：F－F f＝ma，而F＝BIL，I＝kt，得BkL·t－F f＝ma，可见a随t的变化均匀增大，故A错误，B正确；a增大，v－t图象的斜率增大，故C错误，D正确．16.【答案】(1)如图所示(2)左右【解析】(1)如图所示．(2)在闭合电键时和电流计串联的线圈中磁通量增加，发现灵敏电流计的指针向右偏转一下．那么合上电键后将小螺线管迅速抽出时和电流计串联的线圈中磁通量减小，灵敏电流计指针将向左偏转．将滑动变阻器触头迅速向左移动时，滑动变阻器的电阻减小，电流增大，和电流计串联的线圈中磁通量增加，发现灵敏电流计的指针向右偏转一下．17.【答案】2.08×10－4Wb【解析】由磁通量的定义式可得：Φ＝BS sin 60°＝1.6×10－4T×1.5 m2×≈2.08×10－4Wb18.【答案】(1)5 m/s(2)0.1 m【解析】(1)导体棒a切割磁感线产生的电动势为：E＝Blv外电路的电阻为：E外＝R由闭合电路欧姆定律得：I＝以导体棒c为研究对象：由电路知识：Ic＝I由物体平衡条件：μmg＝BIcl联立解得：v＝5 m/s(2)以导体棒a为研究对象：由能量守恒定律：μmgs＋Q＝mv2解得：S＝0.1 m19.【答案】(1)0.1 A，方向为逆时针(2)1 W(3)5 m/s【解析】(1)在0～2 s的时间内，MN静止，故由电磁感应定律可得，电动势E＝＝＝0.2 V，再由欧姆定律得，电流I＝＝＝0.1 A，由于磁场是逐渐变大的，磁通量是增加的，故产生感应电动势的磁场是相反的，即沿斜面向上，由右手定则可判断出回路中的电流方向为逆时针方向．(2)2 s后，MN由静止释放时，此时它受到的安培力为F＝BIL＝0.8 T×0.1 A×0.5 m＝0.04 N，而导体棒的重力沿斜面向下的分量为mg sin 37°＝0.2 kg×10 N/kg×0.6＝1.2 N，故导体棒会向下运动；待小灯泡稳定发光时，说明MN在某一速度下运动时，它受到的力是平衡的．由导体棒的受力平衡可得：F＝mg sin 37°－μmg cos 37°＝0.2 kg×10 N/kg×(0.6－0.5×0.8)＝0.4 N；故安培力的大小为F＝0.4 N，设平衡时电路中的电流为I1，由公式F＝BI1L，得电路中的电流为I1＝＝＝1 A，故小灯泡稳定发光时消耗的电功率P＝IR＝(1 A)2×1 Ω＝1 W；(3)设平衡时导体棒的运动速度为v，则根据E1＝BLv，I1＝＝得，1 A＝，解得v＝5 m/s.。
2019-2020年高三高考物理一轮复习《法拉第电磁感应定律、自感和涡流》强化练习卷
法拉第电磁感应定律、自感和涡流1.(2019·山东德州模拟)如图所示，长为L 的金属导线弯成一圆环，导线的两端接在电容为C 的平行板电容器上，P 、Q 为电容器的两个极板，磁场方向垂直于环面向里，磁感应强度以B ＝B 0＋Kt (K >0)随时间变化．t ＝0时，P 、Q 两极板电势相等，两极板间的距离远小于环的半径．经时间t ，电容器的P 极板( )A ．不带电B ．所带电荷量与t 成正比C ．带正电，电荷量是KL 2C 4πD ．带负电，电荷量是KL 2C 4π2．(2019·云南玉溪一中检测)如图所示，三个相同的金属圆环内存在着不同的有界匀强磁场，虚线表示环的 某条直径，已知所有磁场的磁感应强度随时间变化关系都满足B ＝kt ，磁场方向如图所示．测得A 环内感应 电流强度为I ，则B 环和C 环内感应电流强度分别为( )A ．IB ＝I ，IC ＝0 B ．I B ＝I ，I C ＝2I C ．I B ＝2I ，I C ＝2ID ．I B ＝2I ，I C ＝03.如图所示，两根相距为l 的平行直导轨ab 、cd ，b 、d 间连有一固定电阻R ，导轨电阻可忽略不计．MN 为 放在ab 和cd 上的一导体杆，与ab 垂直，其电阻也为R .整个装置处于匀强磁场中，磁感应强度的大小为B ， 磁场方向垂直于导轨所在平面(垂直纸面向里)．现对MN 施力使它沿导轨方向以速度v 水平向右做匀速运 动．令U 表示MN 两端电压的大小，下列说法正确的是( )A ．U ＝12Blv ，流过固定电阻R 的感应电流由b 经R 到dB ．U ＝Blv ，流过固定电阻R 的感应电流由d 经R 到bC ．MN 受到的安培力大小F A ＝B 2l 2v2R ，方向水平向右D ．MN 受到的安培力大小F A ＝B 2l 2vR，方向水平向左4．(2019·广西南宁二中等三校联考)如图所示，线圈匝数为n ，横截面积为S ，线圈电阻为r ，处于一个均匀 增强的磁场中，磁感应强度随时间的变化率为k ，磁场方向水平向右且与线圈平面垂直，电容器的电容为C ， 定值电阻的阻值为r .由此可知，下列说法正确的是( )A ．电容器下极板带正电B ．电容器上极板带正电C ．电容器所带电荷量为nSkC 2D ．电容器所带电荷量为nSkC5.(多选)(2018·高考全国卷Ⅲ)如图甲，在同一平面内固定有一长直导线PQ 和一导线框R ，R 在PQ 的右侧．导 线PQ 中通有正弦交流电i ，i 的变化如图乙所示，规定从Q 到P 为电流正方向．导线框R 中的感应电动势( )A ．在t ＝T 4时为零B ．在t ＝T2时改变方向C ．在t ＝T2时最大，且沿顺时针方向 D ．在t ＝T 时最大，且沿顺时针方向6．(多选)如图甲、乙所示的电路中，电阻R 和自感线圈L 的电阻值都很小，且小于灯泡A 的电阻，接通S ， 使电路达到稳定，灯泡A 发光，则( )A ．在电路甲中，断开S 后，A 将逐渐变暗B ．在电路甲中，断开S 后，A 将先变得更亮，然后才逐渐变暗C ．在电路乙中，断开S 后，A 将逐渐变暗D ．在电路乙中，断开S 后，A 将先变得更亮，然后才逐渐变暗7．(多选)如图甲所示，abcd 是匝数为100匝、边长为10 cm 、总电阻为0.1 Ω的正方形闭合导线圈，放在与 线圈平面垂直的图示匀强磁场中，磁感应强度B 随时间t 的变化关系如图乙所示，则以下说法正确的是( )A ．导线圈中产生的是交变电流B ．在t ＝2.5 s 时导线圈产生的感应电动势为1 VC ．在0～2 s 内通过导线横截面的电荷量为20 CD ．在t ＝1 s 时，导线圈内电流的瞬时功率为10 W 8.(2019·吉林长春七校联考)一匝由粗细均匀的同种导线绕成的矩形导线框abcd 固定不动，其中矩形区域efcd 存在磁场(未画出)，磁场方向与线圈平面垂直，磁感应强度大小B 随时间t 均匀变化，且ΔBΔt ＝k (k >0)．已知ab ＝fc ＝4L ，bc ＝5L ，已知L 长度的电阻为r ，则导线框abcd 中的电流为( )A.8kL 29rB.25kL 218rC.4kL 29rD.25kL 29r9.(2019·贵州遵义航天中学模拟)如图甲所示，水平放置的平行金属导轨连接一个平行板电容器C 和电阻R ， 导体棒MN 放在导轨上且接触良好，整个装置放于垂直导轨平面的磁场中，磁感应强度B 的变化情况如图 乙所示(图示磁感应强度方向为正)，MN 始终保持静止，则0～t 2时间( )A ．电容器C 的电荷量大小始终没变B ．电容器C 的a 板先带正电后带负电 C ．MN 所受安培力的大小始终没变D ．MN 所受安培力的方向先向右后向左10.用一根横截面积为S 、电阻率为ρ的硬质导线做成一个半径为r 的圆环，ab 为圆环的一条直径．如图所示，在ab 的左侧存在一个均匀变化的匀强磁场，磁场垂直圆环所在平面，磁感应强度大小随时间的变化率ΔBΔt ＝k (k <0)．则( )A ．圆环中产生逆时针方向的感应电流B ．圆环具有扩张的趋势C ．圆环中感应电流的大小为⎪⎪⎪⎪krS 2ρD ．图中a 、b 两点间的电势差U ab ＝⎪⎪⎪⎪k πr 2411.在范围足够大、方向竖直向下的匀强磁场中，B ＝0.2 T ，有一水平放置的光滑框架，宽度为l ＝0.4 m ，如图所示，框架上放置一质量为0.05 kg 、电阻为1 Ω的金属杆cd ，框架电阻不计．若cd 杆以恒定加速度a ＝2 m/s 2，由静止开始做匀加速直线运动，则：(1)在5 s 内平均感应电动势是多少？ (2)第5 s 末，回路中的电流多大？(3)第5 s 末，作用在cd 杆上的水平外力多大？12．(2019·江苏溧水中学模拟)如图所示，以MN 为下边界的匀强磁场，磁感应强度大小为B ，方向垂直于纸 面向外， MN 上方有一单匝矩形导线框abcd ，其质量为m ，电阻为R ，ab 边长为l 1，bc 边长为l 2，cd 边离 MN 的高度为h .现将线框由静止释放，线框下落过程中ab 边始终保持水平，且ab 边离开磁场前已做匀速直 线运动，求线框从静止释放到完全离开磁场的过程中：(1)ab 边离开磁场时的速度v ； (2)通过导线横截面的电荷量q ； (3)导线框中产生的热量Q .答案解析1.(2019·山东德州模拟)如图所示，长为L 的金属导线弯成一圆环，导线的两端接在电容为C 的平行板电容器上，P 、Q 为电容器的两个极板，磁场方向垂直于环面向里，磁感应强度以B ＝B 0＋Kt (K >0)随时间变化．t ＝0时，P 、Q 两极板电势相等，两极板间的距离远小于环的半径．经时间t ，电容器的P 极板( )A ．不带电B ．所带电荷量与t 成正比C ．带正电，电荷量是KL 2C 4πD ．带负电，电荷量是KL 2C 4π【答案】D【解析】磁感应强度均匀增加，回路中产生的感应电动势的方向为逆时针方向，Q 板带正电，P 板带负电，A 错误；E ＝ΔB Δt ·S ＝K ·πR 2，L ＝2πR ，R ＝L 2π，解得E ＝KL 24π，电容器上的电荷量Q ＝CE ＝KL 2C 4π，B 、C 错误，D 正确．2．(2019·云南玉溪一中检测)如图所示，三个相同的金属圆环内存在着不同的有界匀强磁场，虚线表示环的 某条直径，已知所有磁场的磁感应强度随时间变化关系都满足B ＝kt ，磁场方向如图所示．测得A 环内感应 电流强度为I ，则B 环和C 环内感应电流强度分别为( )A ．IB ＝I ，IC ＝0 B ．I B ＝I ，I C ＝2I C ．I B ＝2I ，I C ＝2ID ．I B ＝2I ，I C ＝0【答案】D【解析】C 环中穿过圆环的磁感线完全抵消，磁通量为零，保持不变，所以没有感应电流产生，则I C ＝0.根据法拉第电磁感应定律得E ＝n ΔΦΔt ＝n ΔBΔt S ＝kS ，S 是有效面积，可得E ∝S ，所以A 、B 中感应电动势之比E A ∶E B ＝1∶2，根据欧姆定律得，I B ＝2I A ＝2I .选项D 正确．3.如图所示，两根相距为l 的平行直导轨ab 、cd ，b 、d 间连有一固定电阻R ，导轨电阻可忽略不计．MN 为 放在ab 和cd 上的一导体杆，与ab 垂直，其电阻也为R .整个装置处于匀强磁场中，磁感应强度的大小为B ， 磁场方向垂直于导轨所在平面(垂直纸面向里)．现对MN 施力使它沿导轨方向以速度v 水平向右做匀速运 动．令U 表示MN 两端电压的大小，下列说法正确的是( )A ．U ＝12Blv ，流过固定电阻R 的感应电流由b 经R 到dB ．U ＝Blv ，流过固定电阻R 的感应电流由d 经R 到bC ．MN 受到的安培力大小F A ＝B 2l 2v2R ，方向水平向右D ．MN 受到的安培力大小F A ＝B 2l 2vR ，方向水平向左【答案】A【解析】根据电磁感应定律，MN 产生的电动势E ＝Blv ，由于MN 的电阻与外电路电阻相同，所以MN 两端的电压U ＝12E ＝12Blv ，根据右手定则，流过固定电阻R 的感应电流由b 经R 到d ，故A 正确，B 错误；MN 受到的安培力大小F A ＝B 2l 2v 2R，方向水平向左，故C 、D 错误．4．(2019·广西南宁二中等三校联考)如图所示，线圈匝数为n ，横截面积为S ，线圈电阻为r ，处于一个均匀 增强的磁场中，磁感应强度随时间的变化率为k ，磁场方向水平向右且与线圈平面垂直，电容器的电容为C ， 定值电阻的阻值为r .由此可知，下列说法正确的是( )A ．电容器下极板带正电B ．电容器上极板带正电C ．电容器所带电荷量为nSkC 2D ．电容器所带电荷量为nSkC【答案】BC【解析】根据磁场向右均匀增加，并由楞次定律可知，电容器上极板带正电，故A 错误，B 正确．闭合线圈与阻值为r 的电阻形成闭合回路，线圈相当于电源，电容器两极板间的电压等于路端电压，线圈产生的感应电动势为E ＝nSΔB Δt ＝nSk ，路端电压U ＝E 2r ·r ＝E 2，则电容器所带电荷量为Q ＝CU ＝nSkC 2，故C 正确，D 错误．故选BC. 5.(多选)(2018·高考全国卷Ⅲ)如图甲，在同一平面内固定有一长直导线PQ 和一导线框R ，R 在PQ 的右侧．导 线PQ 中通有正弦交流电i ，i 的变化如图乙所示，规定从Q 到P 为电流正方向．导线框R 中的感应电动势( )A ．在t ＝T 4时为零B ．在t ＝T2时改变方向C ．在t ＝T2时最大，且沿顺时针方向 D ．在t ＝T 时最大，且沿顺时针方向【答案】AC【解析】在t ＝T 4时，交流电图线斜率为0，即磁场变化率为0，由E ＝ΔΦΔt ＝ΔB Δt S 知，E ＝0，A 对；在t ＝T2和t ＝T时，图线斜率最大，在t ＝T 2和t ＝T 时感应电动势最大，在T 4到T2之间，电流由Q 向P 减弱，导线在R 处产生垂直纸面向里的磁场，且磁场减弱，由楞次定律知，R 产生的感应电流的磁场方向也垂直纸面向里，即R 中感应电动势沿顺时针方向，同理可判断在T 2到3T 4时，R 中电动势也为顺时针方向，在34T 到T 时，R 中电动势为逆时针方向，C 对，B 、D 错．6．(多选)如图甲、乙所示的电路中，电阻R 和自感线圈L 的电阻值都很小，且小于灯泡A 的电阻，接通S ， 使电路达到稳定，灯泡A 发光，则( )A ．在电路甲中，断开S 后，A 将逐渐变暗B ．在电路甲中，断开S 后，A 将先变得更亮，然后才逐渐变暗C ．在电路乙中，断开S 后，A 将逐渐变暗D ．在电路乙中，断开S 后，A 将先变得更亮，然后才逐渐变暗 【答案】AD【解析】题图甲所示电路中，灯A 和线圈L 串联，电流相同，断开S 时，线圈上产生自感电动势，阻碍原电流的减小，通过R 、A 形成回路，灯A 逐渐变暗，选项A 正确，B 错误；题图乙所示电路中，电阻R 和灯A 串联，灯A 的电阻大于线圈L 的电阻，通过灯A 的电流则小于线圈L 中的电流，断开S 时，电源不给灯供电，而线圈L 产生自感电动势阻碍电流的减小，通过R 、A 形成回路，灯A 中电流比原来大，A 将变得更亮，然后逐渐变暗，选项C 错误，D 正确．7．(多选)如图甲所示，abcd 是匝数为100匝、边长为10 cm 、总电阻为0.1 Ω的正方形闭合导线圈，放在与线圈平面垂直的图示匀强磁场中，磁感应强度B 随时间t 的变化关系如图乙所示，则以下说法正确的是( )A ．导线圈中产生的是交变电流B ．在t ＝2.5 s 时导线圈产生的感应电动势为1 VC ．在0～2 s 内通过导线横截面的电荷量为20 CD ．在t ＝1 s 时，导线圈内电流的瞬时功率为10 W 【答案】ACD【解析】在0～2 s 内，磁感应强度变化率为ΔB 1Δt 1＝1 T/s ，根据法拉第电磁感应定律，产生的感应电动势为E 1＝nSΔB 1Δt 1＝100×0.12×1 V ＝1 V ；在2～3 s 内，磁感应强度变化率为ΔB 2Δt 2＝2 T/s ，根据法拉第电磁感应定律，产生的感应电动势为E 2＝nS ΔB 2Δt 2＝100×0.12×2 V ＝2 V ．导线圈中产生的感应电流为方波交变电流，选项A 正确；在t ＝2.5 s 时，产生的感应电动势为E 2＝2 V ，选项B 错误；在0～2 s 内，感应电流I ＝E 1R ＝10 A ，通过导体横截面的电荷量为q ＝I Δt＝20 C ，选项C 正确；在t ＝1 s 时，导线圈内感应电流的瞬时功率P ＝UI ＝I 2R ＝102×0.1 W ＝10 W ，选项D 正确． 8.(2019·吉林长春七校联考)一匝由粗细均匀的同种导线绕成的矩形导线框abcd 固定不动，其中矩形区域efcd 存在磁场(未画出)，磁场方向与线圈平面垂直，磁感应强度大小B 随时间t 均匀变化，且ΔBΔt ＝k (k >0)．已知ab ＝fc ＝4L ，bc ＝5L ，已知L 长度的电阻为r ，则导线框abcd 中的电流为( )A.8kL 29rB.25kL 218r C.4kL 29r D.25kL 29r【答案】A【解析】电路中的总电阻为R ＝18r ，电路中的感应电动势为E ＝ΔB Δt S ＝16kL 2，导线框abcd 中的电流为I ＝E R ＝8kL 29r ，选项A 正确．9.(2019·贵州遵义航天中学模拟)如图甲所示，水平放置的平行金属导轨连接一个平行板电容器C 和电阻R ， 导体棒MN 放在导轨上且接触良好，整个装置放于垂直导轨平面的磁场中，磁感应强度B 的变化情况如图 乙所示(图示磁感应强度方向为正)，MN 始终保持静止，则0～t 2时间( )A ．电容器C 的电荷量大小始终没变B ．电容器C 的a 板先带正电后带负电 C ．MN 所受安培力的大小始终没变D ．MN 所受安培力的方向先向右后向左 【答案】AD【解析】由乙图可知，磁感应强度均匀变化，产生恒定电动势，由C ＝QU 可知，感应电动势不变，电容器的电压U不变，则电荷量大小不变，故A 正确；根据楞次定律可知MN 中的感应电流方向由N 到M ，电容器的a 极板一直带正电，故B 错误；感应电流不变，由于磁感应强度变化，MN 所受安培力F ＝BIL ，所以安培力的大小先减小后增大，方向先向右后向左，故C 错误，D 正确．10.用一根横截面积为S 、电阻率为ρ的硬质导线做成一个半径为r 的圆环，ab 为圆环的一条直径．如图所示，在ab 的左侧存在一个均匀变化的匀强磁场，磁场垂直圆环所在平面，磁感应强度大小随时间的变化率ΔBΔt ＝k (k <0)．则( )A ．圆环中产生逆时针方向的感应电流B ．圆环具有扩张的趋势C ．圆环中感应电流的大小为⎪⎪⎪⎪krS 2ρD ．图中a 、b 两点间的电势差U ab ＝⎪⎪⎪⎪k πr 24 【答案】BD【解析】磁通量均匀减少，根据楞次定律可知，圆环中产生顺时针方向的感应电流，选项A 错误；圆环在磁场中的部分，受到向外的安培力，所以有扩张的趋势，选项B 正确；圆环产生的感应电动势大小为⎪⎪⎪⎪k πr 22，则圆环中的电流大小为I ＝⎪⎪⎪⎪kSr 4ρ，选项C 错误；a 、b 两点间的电势差U ab＝E 2＝⎪⎪⎪⎪k πr 24，选项D 正确． 11.在范围足够大、方向竖直向下的匀强磁场中，B ＝0.2 T ，有一水平放置的光滑框架，宽度为l ＝0.4 m ，如图所示，框架上放置一质量为0.05 kg 、电阻为1 Ω的金属杆cd ，框架电阻不计．若cd 杆以恒定加速度a ＝2 m/s 2，由静止开始做匀加速直线运动，则：(1)在5 s 内平均感应电动势是多少？ (2)第5 s 末，回路中的电流多大？(3)第5 s 末，作用在cd 杆上的水平外力多大？ 【答案】(1)0.4 V (2)0.8 A (3)0.164 N 【解析】(1)5 s 内的位移x ＝12at 2＝25 m ，5 s 内的平均速度v ＝xt ＝5 m/s(也可用v ＝0＋2×52 m/s ＝5 m/s 求解)故平均感应电动势E ＝Blv ＝0.4 V. (2)第5 s 末：v ′＝at ＝10 m/s ， 此时感应电动势E ′＝Blv ′则回路电流为I ＝E ′R ＝Blv ′R ＝0.2×0.4×101 A ＝0.8 A.(3)杆做匀加速运动，则F －F 安＝ma ， 即F ＝BIl ＋ma ＝0.164 N.12．(2019·江苏溧水中学模拟)如图所示，以MN 为下边界的匀强磁场，磁感应强度大小为B ，方向垂直于纸 面向外， MN 上方有一单匝矩形导线框abcd ，其质量为m ，电阻为R ，ab 边长为l 1，bc 边长为l 2，cd 边离 MN 的高度为h .现将线框由静止释放，线框下落过程中ab 边始终保持水平，且ab 边离开磁场前已做匀速直 线运动，求线框从静止释放到完全离开磁场的过程中：(1)ab 边离开磁场时的速度v ； (2)通过导线横截面的电荷量q ； (3)导线框中产生的热量Q .【答案】(1)mgR B 2l 21 (2)Bl 1l 2R (3)mg (h ＋l 2)－m 3g 2R 22B 4l 41【解析】(1)线框匀速运动时，E ＝Bl 1v ①2019-2020年高三高考物理一轮复习《法拉第电磁感应定律、自感和涡流》强化练习卷11 / 11 I ＝E R ②F ＝BIl 1③mg ＝F ④由①②③④联立：v ＝mgRB 2l 21(2)导线框穿过磁场的过程中，q ＝I t ⑤ I ＝E R ⑥ E ＝ΔΦΔt ＝Bl 1l 2t ⑦q ＝Bl 1l 2R(3)导线框穿过磁场的过程中，利用能量守恒定律，mg (h ＋l 2)＝12mv 2＋QQ ＝mg (h ＋l 2)－m 3g 2R 22B 4l 41。
2019高考物理一轮复习课时作业(四十)自感和涡流(无答案)
课时作业(四十) 自感和涡流班级：____________ 姓名：____________1.(多选)如图所示为新一代炊具——电磁炉，无烟、无明火、无污染、不产生有害气体、无微波辐射、高效节能等是电磁炉的优势所在．电磁炉是利用电流通过线圈产生磁场，当磁场的磁感线通过含铁质锅底部时，即会产生无数小涡流，使锅体本身自行高速发热，然后再加热锅内食物．下列相关说法中正确的是( )第1题图A．锅体中的涡流是由恒定的磁场产生的B．恒定磁场越强，电磁炉的加热效果越好C．锅体中的涡流是由变化的磁场产生的D．提高磁场变化的频率，可提高电磁炉的加热效果2．(多选)如图甲所示，打开电流和电压传感器，将磁铁置于螺线管正上方距海绵垫高为h处静止释放，磁铁穿过螺线管后掉落到海绵垫上并静止．若磁铁下落过程中受到的磁阻力远小于磁铁重力，且不发生转动，不计线圈电阻．图乙是计算机荧屏上显示的UI－t曲线，其中的两个峰值是磁铁刚进入螺线管内部和刚从内部出来时产生的．下列说法正确的是( )甲乙第2题图A．若仅增大h，两个峰值间的时间间隔会增大B．若仅减小h，两个峰值都会减小C．若仅减小h，两个峰值可能会相等D．若仅减小滑动变阻器的值，两个峰值都会增大3．利用线圈的自感现象，可以粗略地确定不同线圈的自感系数和直流电阻的大小关系，电路如图，L1、L2是两个不同的线圈，甲、乙是相同的灯泡，开始电键K是断开的，闭合电键K后看到甲灯比乙灯亮得快，但最终稳定时甲灯比乙灯暗，下列说法正确的是( )第3题图A．L1自感系数较大，直流电阻亦较大B．L1自感系数较大，但直流电阻较小C．L1自感系数较小，直流电阻亦较小D．L1自感系数较小，但直流电阻较大4．如图是一种焊接方法的原理示意图．将圆形待焊接金属工件放在线圈中，然后在线圈中通以某种电流，待焊接工件中会产生感应电流，感应电流在焊缝处产生大量的热量将焊缝两边的金属熔化，待焊工件就焊接在一起．下列说法中正确的是( )第4题图A．线圈中的电流是很强的恒定电流B．线圈中的电流是交变电流，且频率很高C．待焊工件焊缝处的接触电阻比非焊接部分电阻小D．焊接工件中的感应电流方向与线圈中的电流方向总是相反5．在制作精密电阻时，为了消除使用过程中由于电流变化而引起的自感现象，采用双线并绕的方法，如图所示．其道理是( )第5题图A．当电路中的电流变化时，两股导线产生的自感电动势相互抵消B．当电路中的电流变化时，两股导线产生的感应电流相互抵消C．当电路中的电流变化时，两股导线中原电流的磁通量相互抵消D．以上说法都不对6．如图所示为通电自感电路图，在实验过程中，最后要断开电键整理器材，在断开电键的瞬间，关于线圈L、灯泡A1和A2两端电势高低相比断开前，下列说法正确的是( )第6题图A．L和A1不发生变化，A2改变B．L和A2发生变化，A1不改变C．L和A1、A2都不发生变化D．L和A1、A2都发生改变7．(多选)如图所示，L1、L2、L3是完全相同的灯泡，L为直流电阻可忽略的自感线圈，电源内阻不计，开关S原来接通．现将开关S断开，则( )第7题图A．L1点亮，L2变暗，最终两灯一样亮B．L2闪亮一下后恢复到原来的亮度C．L3变暗一下后恢复到原来的亮度D．L3闪亮一下后恢复到原来的亮度8．(14年全国大纲高考)很多相同的绝缘铜圆环沿竖直方向叠放，形成一很长的竖直圆筒．一条形磁铁沿圆筒的中心轴竖直放置，其下端与圆筒上端开口平齐．让条形磁铁从静止开始下落．条形磁铁在圆筒中的运动速率( )A．均匀增大B．先增大，后减小C．逐渐增大，趋于不变D．先增大，再减小，最后不变9．同样大小的整块金属和叠合的硅钢片铁芯放在同一变化的磁场中相比较( )A．金属块中的涡流较大，热功率也较大B．硅钢片中涡流较大，热功率也较大C．金属块中涡流较大，硅钢片中热功率较大D．硅钢片中涡流较大，金属块中热功率较大10．(16年菏泽一模)图中L是绕在铁心上的线圈，它与电阻R、R0、电键和电池E可构成闭合回路．线圈上的箭头表示线圈中电流的正方向，当电流的流向与箭头所示的方向相同时，该电流为正，否则为负．电键K1和K2都处在断开状态．设在t＝0时刻，接通电键K1，经过一段时间，在t＝t l时刻，再接通电键K2，则能较正确地表示L中的电流I随时间t变化的图线是下面给出的四个图中的( )第10题图A BC D11．(多选)如图所示的电路中，A1和A2是完全相同的灯泡，线圈L的电阻可以忽略，下列说法中正确的是( )第11题图A．闭合电键S接通电路时，A2与A1同时亮B．闭合电键S接通电路时，A2先亮，A1后亮，最后一样亮C．断开电键S切断电路时，A2先熄灭，A1过一会儿才熄灭D．断开电键S切断电路时．A1和A2都要过一会儿才熄灭12．如图所示，L是直流电阻为零、自感系数很大的线圈，A和B是两个相同的小灯泡．某时刻闭合开关S，下列关于通过A、B两灯泡中的电流I A、I B随时间t变化的图象中，正确的是( )第12题图A BC D。
【高中物理】2019届高考物理一轮复习第十章电磁感应第2节法拉第电磁感应定律、自感和涡流练习新人教版.doc
第十章第二节法拉第电磁感应定律、自感和涡流[A级—基础练]1．(08787028)(2018·江西新余四中第二次模拟)某同学为了验证断电自感现象，找来带铁芯的线圈L、小灯泡A、开关S和电池组E，用导线将它们连接成如图所示的电路．检查电路后，闭合开关S，小灯泡发光；再断开开关S，小灯泡仅有不显著的延时熄灭现象．虽经多次重复，仍未见老师演示时出现的小灯泡闪亮现象，可能的原因是( )A．电源的内阻偏大B．线圈电阻偏大C．小灯泡电阻偏大D．线圈的自感系数较大解析：B [灯泡能否发生闪亮，取决于通过灯泡的电流有没有增大，与电源的内阻无关，故A错误．线圈电阻偏大，稳定时流过灯泡的电流大于流过线圈的电流，断开开关时，根据楞次定律，流过灯泡的电流从线圈原来的电流逐渐减小，灯泡不发生闪亮现象，故B 正确．小灯泡电阻偏大，稳定时流过灯泡的电流小于流过线圈的电流，断开开关时，根据楞次定律，流过灯泡的电流从线圈原来的电流逐渐减小，灯泡将发生闪亮现象，故C错误．线圈的自感系数较大，产生的自感电动势较大，但不能改变稳定时灯泡和线圈中电流的大小，故D错误．]2．(08787029)(2018·广东百校联考)光滑金属导轨宽L＝0.5 m，电阻不计，均匀变化的磁场充满整个轨道平面，如图甲所示，磁场的磁感应强度随时间变化的情况如图乙所示．金属棒ab的电阻为2 Ω，垂直固定在导轨上静止不动，且与导轨左端距离l＝0.2 m，则( )A ．1 s 末回路中的电动势为0.1 VB ．1 s 末回路中的电流为1 AC ．2 s 末回路产生的电热为0.02 JD ．2 s 末，ab 所受安培力大小为0.10 N 解析：A [由图知，ΔB Δt ＝1 T/s ，由法拉第电磁感应定律得：感应电动势为E ＝S ΔB Δt＝lLΔB Δt ＝0.5×0.2×1 V ＝0.1 V ，故A 正确；回路中感应电流为I ＝E R ＝0.12A ＝0.05 A ，故B 错误；2 s 内回路产生的电热为Q ＝I 2Rt ＝0.052×2×2 J ＝0.01 J ，故C 错误；2 s 末，B ＝2 T ，ab 所受的安培力为F ＝BIL ＝2×0.05×0.5 N ＝0.05 N ，故D 错误．]3．(08787030)(2018·山东滨州一模)如图甲所示线圈的匝数n ＝100 匝，横截面积S ＝50 cm 2，线圈总电阻r ＝10 Ω，沿轴向有匀强磁场，设图示磁场方向为正，磁场的磁感应强度随时间做如图乙所示变化，则在开始的0.1 s 内，下列说法正确的是( )A ．磁通量的变化量为0.25 WbB ．磁通量的变化率为2.5×10－2Wb/sC ．a 、b 间电压为0D ．在a 、b 间接一个理想电流表时，电流表的示数为0.50 A解析：B [磁通量的变化量ΔΦ＝ΔB ·S ＝0.5×50×10－4Wb ＝2.5×10－3Wb ，A 错误；磁通量的变化率为ΔΦΔt ＝2.5×10－30.1Wb/s ＝2.5×10－2Wb/s ，B 正确；感应电动势E ＝n ΔΦΔt ＝2.5 V ，a 、b 间的电压等于电源的电动势，C 错误；在a 、b 间接一个理想电流表时，电流表的示数为I ＝E r ＝2.510A ＝0.25 A ，D 错误．]4．(08787031)(2018·山东德州期末)如图所示，长为L 的金属导线弯成一圆环，导线的两端接在电容为C 的平行板电容器上，P 、Q 为电容器的两个极板，磁场方向垂直于环面向里，磁感应强度以B ＝B 0＋Kt (K >0)随时间变化．t ＝0时，P 、Q 两极板电势相等，两极板间的距离远小于环的半径．经时间t ，电容器的P 极板( )A ．不带电B ．所带电荷量与t 成正比C ．带正电，电荷量是KL 2C 4πD ．带负电，电荷量是KL 2C 4π解析：D [磁感应强度均匀增加，回路中产生的感应电动势的方向为逆时针方向，Q 板带正电，P 板带负电，A 错误；E ＝ΔB Δt ·S ＝K ·πR 2，L ＝2πR ，R ＝L 2π，解得E ＝KL 24π.电容器上的电荷量Q ＝CE ＝KL 2C 4π，B 、C 错误，D 正确．]5．(08787032)(2018·陕西汉中期末)如图所示，S 和P 是半径为a 的环形导线的两端点，OP 间电阻为R ，其余电阻不计，匀强磁场的磁感应强度为B ，方向垂直环面，金属棒OQ 与环形导线接触，以角速度ω绕O 点无摩擦匀速转动时，则( )A ．电阻R 两端的电压为B ωa 22B ．电阻R 消耗的功率为B 2ω2a 42RC ．金属棒受的安培力为B 2ωa 22RD ．外力对OQ 做功的功率为B 2ω2a 42R解析：A [OQ 产生的电动势E ＝Ba v －＝Ba 2ω2，因为只有OP 间有电阻，所以电阻R 两端的电压为B ωa 22，A 正确；电阻R 消耗的功率为P ＝E 2R ＝B 2ω2a 44R ，B 错误；电路中电流I ＝E R ＝Ba 2ω2R ，金属棒受的安培力F ＝BIa ＝B 2a 3ω2R ，C 错误；外力对OQ 做功的功率为P ′＝P ＝B 2ω2a 44R，D 错误．]6．(08787033)(多选)(2018·江苏南京、盐城一模)如图所示，铁芯上有两个线圈A 和B ，线圈A 跟电源相连，LED(发光二极管，具有单向导电性)M 和N 并联后接线圈B 两端．图中所有元件均正常，则( )A ．S 闭合瞬间，A 中有感应电动势B ．S 断开瞬间，A 中有感应电动势C ．S 闭合瞬间，M 亮一下，N 不亮D ．S 断开瞬间，M 和N 二者均不亮解析：ABC [S 闭合和断开的瞬间，A 中会产生自感电动势，A 、B 正确；S 闭合的瞬间，根据楞次定律，B 中会产生感应电流，从下向上通过二极管，由于二极管的单向导电性，所以M 亮一下，N 不亮，C 正确；同理S 断开的瞬间，N 亮一下，M 不亮，D 错误．]7．(08787034)(多选)(2018·浙江宁波期末)一个称为“千人震”的趣味物理小实验，实验是用两节电动势为1.5 V 的新干电池、一个日光灯镇流器(自感线圈)、开关和几根导线连成如图所示的电路．几位做实验的同学手拉手连成一排，首、尾两位同学分别握住导线的A 、B 端，在开关闭合或断开时就会使连成一排的同学都有触电感觉，则 ( )A ．人有触电感觉是在开关闭合的瞬间B ．人有触电感觉是在开关断开的瞬间C ．该实验现象的发生是因为自感线圈会产生很高的自感电动势D ．若增加拉手的人数，触电的感觉会变得不明显解析：BCD [人有触电的感觉是在开关断开的瞬间产生瞬时高压，A 错误，B 、C 正确；若增加拉手的人数，电阻将增大，感应电流会减小，D 正确．]8．(08787035)(多选)(2018·河南八市重点高中12月联考)如图所示，导体杆OP 在作用于OP 中点且垂直于OP 的力作用下，绕O 轴沿半径为r 的光滑的半圆形框架在匀强磁场中以一定的角速度转动，磁场的磁感应强度为B ，方向垂直于框架平面，AO 间接有电阻R ，杆和框架电阻不计，回路中的总电功率为P ，则( )A ．外力的大小为BrPRB ．外力的大小为Br PRC ．导体杆旋转的角速度为2PRBr 2D ．导体杆旋转的角速度为2Br 2P R解析：AC [由题意知，导体杆切割磁感线产生的电动势为E ＝PR ，设P 点的线速度大小为v ，则由于导体杆旋转切割磁感线产生感应电动势E ＝12Brv ，根据P ＝F ·12v 及ω＝vr ，求得F ＝Br P R ，ω＝2PR Br 2，因此A 、C 项正确．][B 级—能力练]9．(08787036)(多选)(2018·贵州黔南州三校联考)如图所示，竖直光滑导轨上端接入一定值电阻R ，C 1和C 2是半径都为a 的两圆形磁场区域，其区域内的磁场方向都垂直于导轨平面向外，区域C 1中磁场的磁感应强度随时间按B 1＝b ＋kt (k >0)变化，C 2中磁场的磁感应强度恒为B 2，一质量为m 、电阻为r 、长度为L 的金属杆AB 穿过区域C 2的圆心垂直地跨放在两导轨上，且与导轨接触良好，并恰能保持静止．则( )A ．通过金属杆的电流大小为mgB 2LB ．通过金属杆的电流方向为从B 到AC ．定值电阻的阻值为R ＝2πkB 2a 3mg－rD ．整个电路中产生的热功率P ＝πkamg2B 2解析：BCD [AB 杆平衡，mg ＝B 2I ·2a ，解得I ＝mg2aB 2，A 错误；安培力向上，根据左手定则可知，AB 中感应电流的方向为从B 到A ，B 正确；根据法拉第电磁感应定律可知：感应电动势的大小E ＝ΔΦΔt ＝ΔB 1Δt ·πa 2＝k πa 2，由I ＝E R ＋r 解得R ＝2πkB 2a 3mg －r ，C 正确；整个电路产生的热功率P ＝EI ＝πkamg2B 2，D 正确．] 10．(08787037)(2017·江苏单科)如图所示，两条相距d 的平行金属导轨位于同一水平面内，其右端接一阻值为R 的电阻．质量为m 的金属杆静置在导轨上，其左侧的矩形匀强磁场区域MNPQ 的磁感应强度大小为B 、方向竖直向下．当该磁场区域以速度v 0匀速地向右扫过金属杆后，金属杆的速度变为v .导轨和金属杆的电阻不计，导轨光滑且足够长，杆在运动过程中始终与导轨垂直且两端与导轨保持良好接触．求：(1)MN 刚扫过金属杆时，杆中感应电流的大小I ； (2)MN 刚扫过金属杆时，杆的加速度大小a ； (3)PQ 刚要离开金属杆时，感应电流的功率P .解析：(1)感应电动势E ＝Bdv 0，感应电流I ＝E R解得I ＝Bdv 0R. (2)安培力F ＝BId ，牛顿第二定律F ＝ma解得a ＝B 2d 2v 0mR.(3)金属杆切割磁感线的速度v ′＝v 0－v ，则 感应电动势E ＝Bd (v 0－v )，电功率P ＝E 2R ，解得P ＝B 2d 2v 0－v2R .答案：(1)Bdv 0R (2)B 2d 2v 0mR(3)B 2d 2v 0－v2R11．(08787038)如图所示，两根竖直固定的足够长的金属导轨ab 和cd 相距L ＝0.2 m ，另外两根水平金属杆MN 和PQ 的质量均为m ＝1×10－2 kg ，可沿导轨无摩擦地滑动，MN 杆和PQ 杆的电阻均为R ＝0.2 Ω(竖直金属导轨电阻不计)，PQ 杆放置在水平绝缘平台上，整个装置处于垂直导轨平面向里的磁场中，g 取10 m/s 2.(1)若将PQ 杆固定，让MN 杆在竖直向上的恒定拉力F ＝0.18 N 的作用下由静止开始向上运动，磁感应强度B 0＝1.0 T ，杆MN 的最大速度为多少？(2)若将MN 杆固定，MN 和PQ 的间距为d ＝0.4 m ，现使磁感应强度从零开始以ΔB Δt＝0.5 T/s 的变化率均匀地增大，经过多长时间，杆PQ 对地面的压力为零？解析：(1)MN 杆切割磁感线产生的感应电动势为：E 1＝B 0Lv ①由闭合电路欧姆定律得：I 1＝E 12R ②MN 杆所受安培力大小为：F 安＝B 0I 1L ③对MN 杆应用牛顿第二定律得：F －mg －F 安＝ma ④当MN 杆速度最大时，MN 杆的加速度为零，联立①②③④得MN 杆的最大速度为： v m ＝2F －mg RB 20L2＝20.18－1×10－2×100.21.02×0.22m/s ＝0.8 m/s(2)感生电动势为：E 2＝ΔΦΔt ＝ΔBLdΔt⑤ 由闭合电路欧姆定律得：I 2＝E 22R ⑥t 时刻的磁感应强度为：B ＝ΔB Δtt ⑦ PQ 杆受力平衡：mg ＝BI 2L ⑧ 联立⑤⑥⑦⑧得时间t 为：t ＝2mgR ⎝ ⎛⎭⎪⎫ΔB Δt 2L 2d ＝2×1×10－2×10×0.20.520.22×0.4 s ＝10 s.答案：(1)0.8 m/s (2)10 s12．(08787039)如图甲所示，两根足够长的直金属导轨MN 、PQ 平行放置在倾角为θ的绝缘斜面上，两导轨间距为L ，M 、P 两点间接有阻值为R 的电阻．一根质量为m 的均匀直金属杆ab 放在两导轨上，并与导轨垂直．整套装置处于磁感应强度为B 的匀强磁场中，磁场方向垂直斜面向下，导轨和金属杆的电阻可忽略，让ab 杆沿导轨由静止开始下滑，导轨和金属杆接触良好，不计它们之间的摩擦．(1)由b 向a 方向看到的装置如图乙所示，请在此图中画出ab 杆下滑过程中某时刻的受力示意图．(2)在加速下滑过程中，当ab 杆的速度大小为v 时，求此时ab 杆中的电流及加速度的大小．(3)求在下滑过程中，ab 杆可以达到的最大速度．解析：(1)如图所示，ab 杆受：重力mg ，竖直向下；支持力F N ，垂直斜面向上；安培力F ，沿斜面向上．(2)当ab 杆速度为v 时，感应电动势E ＝BLv ，此时电路中电流I ＝E R ＝BLvR，ab 杆受到安培力F ＝BIL ＝B 2L 2vR，根据牛顿运动定律，有ma ＝mg sin θ－F ＝mg sin θ－B 2L 2v R ，a ＝g sin θ－B 2L 2vmR(3)当a ＝0时，ab 杆有最大速度v m ＝mgR sin θB 2L 2.答案：(1)见解析(2)BLv R g sin θ－B 2L 2v mR (3)mgR sin θB 2L 2。
2019届高三高考物理一轮重点题型复习：互感与自感涡流
互感与自感涡流题型 1 互感与自感1．线圈通以如下图的随时间变化的电流，则()A．0～ t1时间内线圈中的自感电动势最大1 2B． t ～ t时间内线圈中的自感电动势最大C． t2～ t3时间内线圈中的自感电动势最大1 2D ． t ～ t时间内线圈中的自感电动势为零【答案】： CD2．对于线圈自感系数的说法，错误的选项是()A ．自感电动势越大，自感系数也越大B．把线圈中的铁芯抽出一些，自感系数减小C．把线圈匝数增添一些，自感系数变大D ．电感是自感系数的简称【答案】： A3．对于自感现象，以下说法中正确的选项是()．A ．自感现象是线圈自己的电流变化而惹起的电磁感觉现象B．自感电动势老是阻挡原电流的变化C．自感电动势的方向总与原电流方向相反D ．自感电动势的方向总与原电流方向同样【答案】： A题型 2 通电自感和断电自感1．如下图， L 是一个自感系数较大的线圈（直流电阻可忽视不计）， a、 b 是两个完整同样的灯泡，则以下说法中正确的选项是A．开关 S 闭合后， a 灯马上亮，而后渐渐熄灭B．开关 S闭合后， b 灯马上亮，而后渐渐熄灭C．电路接通稳固后，两个灯泡亮度同样D．电路接通稳固后，开关S 断开时， a 灯闪亮以下后渐渐熄灭【答案】 AD2．如下图电路中，A、B 是两个同样的小灯泡，L 是一个自感系数相当大的线圈。
电源的电动势为E，内阻为r。
对于这个电路的以下说法正确的选项是（）A．开关由闭合到断开瞬时， A 灯闪亮一下再熄灭B．开封闭合后， B 灯马上亮，尔后渐渐变暗，最后亮度稳固C．开封闭合后， A 灯马上亮，尔后渐渐变暗，最后亮度稳固D．开关由闭合到断开瞬时，电流自左向右经过 A 灯【答案】 C3．如下图，L 为自感系数较大的线圈，电路稳固后小灯泡正常发光，当断开开关S 的瞬时会有( )A ．灯 A 马上熄灭B．灯 A 慢慢熄灭C．灯 A 忽然闪亮一下再慢慢熄灭D ．灯 A 忽然闪亮一下再忽然熄灭【答案】： A4．在如下图的电路中，a、b 、c 为三盏完整同样的灯泡，L 是自感线圈，直流电阻为RL，则以下说法正确的是A．合上开关后， c 先亮， a、 b 后亮B．断开开关时，N 点电势高于M 点C．断开开关后，b、 c 同时熄灭， a 迟缓熄灭D．断开开关后， c 马上熄灭， b 闪一下后迟缓熄灭【答案】 B5．如图是两个研究自感现象的电路，两电路中线圈L 同样，灯泡、也同样，对于实验现象，以下描绘正确的是A．接通 S 时，马上就亮，稍晚一点才会亮B．接通 S时，马上就亮，稍晚一点才会亮C．断开 S时，马上熄灭，稍晚一点才会熄灭D．断开 S 时，马上熄灭，稍晚一点才会熄灭【答案】 AC6．如下图是研究自感通电实验的电路图，A1、A2是两个规格同样的小灯泡，闭合电键调理电阻R，使两个灯泡的亮度同样，调理可变电阻R1，使它们都正常发光，而后断开电键S．从头闭合电键S，则（）A．闭合开关瞬时，A2马上变亮， A1渐渐变亮B．稳固后， L 和 R 两头电势差必定同样C．断开开关瞬时，A1慢慢熄灭， A2马上熄灭D．断开开关瞬时，经过A2灯的电流方向自左到右【答案】 ABD题型3涡流1．融化金属的一种方法是用“高频炉”，它的主要零件是一个铜制线圈，线圈中有一坩埚，埚内放待熔的金属块，当线圈中通以高频沟通电时，埚中金属就能够融化，这是因为()A．线圈中的高频沟通电经过线圈电阻，产生焦耳热B．线圈中的高频沟通电产生高频微波辐射，深入到金属内部，产生焦耳热C．线圈中的高频沟通电在坩埚中产生感觉电流，经过坩埚电阻产生焦耳热D．线圈中的高频沟通电在金属块中产生感觉电流，经过金属块电阻产生焦耳热【答案】 D2．以下图中， A 图是真空冶炼炉能够冶炼高质量的合金； B 图是充电器工作时绕制线圈的铁芯中会发热； C 图是安检门能够探测人身能否携带金属物件； D 图是工人穿上金属丝织成的衣服能够高压带电作业，不属于涡流现象的是A．B．C．D．【答案】 D3．电磁炉的原理是利用电磁感觉现象产生的涡流使锅体发热从而加热食品．有关电磁炉，以下说法中正确的是 ()A．锅体中涡流的强弱与磁场变化的频次有关B．电磁炉中通入电压足够高的直流电也能正常工作C．金属或环保绝缘资料制成的锅体都能够利用电磁炉来烹调食品D．电磁炉的上表面一般都用金属资料制成，以加快热传达、减少热消耗【答案】： A4．金属探测器是用来探测金属的仪器，对于其工作原理，以下说法中正确的选项是A．探测器内的探测线圈会产生稳固的磁场B．只有有磁性的金属物才会被探测器探测到C．探测到金属物是因为金属物中产生了涡流D．探测到金属物是因为探测器中产生了涡流【答案】 C5．以下哪些举措是为了防备涡流的危害（）A．电磁炉所用的锅要用平厚底金属锅B．磁电式电表的线圈经常用铝框做骨架，把线圈绕在铝框上C．变压器的铁芯不做成整块，而是用很多电阻率很大的硅钢片叠合而成D．变压器的铁芯每片硅钢片表面有不导电的氧化层【答案】 CD6．以下设施都接在交变电流上工作，此中利用涡流原理工作的设施有A．电磁炉B．变压器C．高频电焊机D．电视机【答案】 AC7．以下做法中减小能够涡流产生的是（）A．在电动机、变压器的线圈中加入铁芯B．电动机、变压器内部铁芯都是由互相绝缘的硅钢片构成C．在电磁冶金中，把交变电流改成直流D．一些大型用电器采纳特制的安全开关【答案】 B8．电磁炉是利用电磁感觉现象产生的涡流，使锅体发热从而加热食品。
2019届高考物理一轮复习 课时作业48 法拉第电磁感应定律 自感 涡流
课时作业(四十八) 法拉第电磁感应定律自感涡流[基础训练]1．(2018·河南洛阳一模)(多选)如图所示，电路中A、B是两个完全相同的灯泡，L是一个自感系数很大、直流电阻为零的自感线圈，则下列判断正确的是( )A．S闭合瞬间，A灯和B灯同时亮B．S闭合后电路稳定前，B先亮一下再逐渐变暗，A逐渐变暗C．S闭合电路稳定后，A灯和B灯亮度相同D．S闭合电路稳定后，再断开S时，A灯要亮一下再熄灭答案：AD 解析：开关S闭合的瞬间，两灯同时获得电压，所以A、B同时发光，选项A正确；由于线圈的电阻可以忽略，A灯逐渐被短路，流过A灯的电流逐渐减小，A灯逐渐变暗，直至熄灭，而流过B灯的电流增大，所以B灯变亮，选项B错误；结合B的分析可知，S闭合电路稳定后，A灯熄灭，选项C错误；断开开关S的瞬间，B 灯的电流突然消失，立即熄灭，流过线圈的电流将要减小，产生自感电动势，相当于电源，维持L中的电流逐渐减小，所以A灯要突然亮一下再熄灭，选项D正确．2．如图所示的电路，开关原先闭合，电路处于稳定状态，在某一时刻突然断开开关S，则通过电阻R1中的电流I随时间变化的图线可能是下图中的( )答案：D 解析：开关S原来闭合时，电路处于稳定状态，流过R1的电流方向向左，大小为I1.与R1并联的R2和线圈L支路，电流I2的方向也是向左．当某一时刻开关S突然断开时，L中向左的电流要减小，由于自感现象，线圈L 产生自感电动势，在回路“L →R 1→A→R 2”中形成感应电流，电流通过R 1的方向与原来相反，变为向右，并从I 2开始逐渐减小到零，故选项D 图正确．3．(2018·河北邯郸统考)如图所示，有一接在电容器C 两端的单匝圆形导线回路，垂直于回路平面存在着垂直纸面向里的匀强磁场B ，已知圆的半径r ＝5 cm ，电容C ＝20 μF ，当磁场B 以4×10－2T/s 的变化率均匀增加时，则( )A ．电容器a 板带正电，电荷量为2π×10－9C B ．电容器a 板带负电，电荷量为2π×10－9 C C ．电容器b 板带正电，电荷量为4π×10－9 CD ．电容器b 板带负电，电荷量为4π×10－9 C答案：A 解析：根据楞次定律知，感应电动势的方向沿逆时针方向，则a 极板带正电，根据法拉第电磁感应定律得E ＝n ΔB Δt S ＝4×10－2×π×52×10－4 V ＝π×10－4 V ，则Q ＝CU ＝CE ＝2×10－5×π×10－4 C ＝2π×10－9C ，选项A 正确，B 、C 、D 错误．4．(2018·湖北七校联考)(多选)如图所示，a 、b 两个闭合正方形线圈用同样的导线制成，匝数均为10匝，边长L a ＝2L b ，图示区域内有垂直纸面向里的匀强磁场，且磁感应强度随时间均匀减小，不考虑线圈之间的相互影响，则( )A ．两线圈内产生顺时针方向的感应电流B ．a 、b 线圈中感应电动势之比为2∶1C ．a 、b 线圈中感应电流之比为4∶1D ．a 、b 线圈中电功率之比为8∶1答案：AD 解析：原磁场向里减小，根据楞次定律可知，感应电流的磁场与原磁场方向相同，因此感应电流的方向为顺时针方向，选项A 正确；根据法拉第电磁感应定律可知，E ＝n ΔΦΔt ＝n ΔB ΔtL 2，而L a ＝2L b ，因此电动势之比为4∶1，选项B 错误；线圈电阻R ＝ρL S，故电阻之比为2∶1，由闭合电路欧姆定律可知I ＝ER，则电流之比为2∶1，选项C 错误；电功率P ＝I 2R ，两线圈电流之比为2∶1，电阻之比为2∶1，则电功率之比为8∶1，选项D 正确．5．(2018·重庆巴蜀中学一诊)(多选)如图所示，在线圈正上方放置一盛有冷水的金属杯，现接通交流电源，几分钟后，杯中的水沸腾起来，t 0时刻的电流方向已在图中标出，且此时电流正在增大，则关于把水烧开的过程中发生的电磁感应现象的说法正确的有( )A ．金属杯中产生涡流，涡流的热效应使水沸腾起来B ．t 0时刻，从上往下看，金属杯中的涡流沿顺时针方向C ．t 0时刻，从上往下看，金属杯中的涡流沿逆时针方向D ．将交流电源断开的瞬间，金属杯中的涡流也瞬间消失答案：ACD 解析：由于交流电在螺线管中产生变化的磁场，变化的磁场穿过金属杯可以在金属杯中产生变化的电场，从而产生涡流，使水沸腾，A 正确；t 0时刻电流从螺线管的上端流入且电流正在增大，则穿过金属杯的磁场是向下增大的，所以根据楞次定律，感应电流的磁场方向一定是向上的，由安培定则可知，从上往下看，金属杯中的涡流沿逆时针方向，故C 正确，B 错误；将交流电源断开的瞬间，自感线圈中没有形成自感回路，故不能产生断电自感，所以金属杯中的涡流也瞬间消失，D 正确．6. (2016·北京卷)如图所示，匀强磁场中有两个导体圆环a 、b ，磁场方向与圆环所在平面垂直．磁感应强度B 随时间均匀增大．两圆环半径之比为2∶1，圆环中产生的感应电动势分别为E a 和E b .不考虑两圆环间的相互影响．下列说法正确的是( )A ．E a ∶E b ＝4∶1，感应电流均沿逆时针方向B ．E a ∶E b ＝4∶1，感应电流均沿顺时针方向C ．E a ∶E b ＝2∶1，感应电流均沿逆时针方向D ．E a ∶E b ＝2∶1，感应电流均沿顺时针方向答案：B 解析：由法拉第电磁感应定律E ＝ΔΦΔt ＝ΔB Δt πr 2，ΔB Δt 为常数，E 与r 2成正比，故E a ∶E b ＝4∶1.磁感应强度B 随时间均匀增大，故穿过圆环的磁通量增大，由楞次定律知，感应电流产生的磁场方向与原磁场方向相反，垂直纸面向里，由安培定则可知，感应电流均沿顺时针方向，故B 项正确．7．如图所示，半径为r 的金属圆盘在垂直于盘面的匀强磁场B 中，绕过O 点的轴以角速度ω沿逆时针方向匀速转动，则通过电阻R 的电流的方向和大小是(金属圆盘的电阻不计)( )A ．由c 到d ，I ＝Br 2ωRB ．由d 到c ，I ＝Br 2ωRC ．由c 到d ，I ＝Br 2ω2RD ．由d 到c ，I ＝Br 2ω2R答案：D 解析：由右手定则可知通过电阻R 的电流的方向是由d 到c ；而金属圆盘产生的感应电动势E ＝12Br 2ω，所以通过电阻R 的电流大小是I ＝Br 2ω2R，选项D 正确．8．如图所示，在光滑的水平面上有一半径r ＝10 cm 、电阻R ＝1 Ω、质量m ＝1 kg 的金属环，以速度v ＝10 m/s 向一有界磁场滑去．匀强磁场方向垂直于纸面向里，B ＝0.5 T ，从环刚进入磁场算起，到刚好有一半进入磁场时，圆环一共释放了32 J 的热量，求：(1)此时圆环中电流的瞬时功率； (2)此时圆环运动的加速度．答案：(1)0.36 W (2)0.06 m/s 2，方向向左解析：(1)从开始进入磁场到有一半进入磁场过程中，由能量守恒定律得：12mv 2＝Q ＋12mv ′2，代入数据解得v ′＝6 m/s ，此时的感应电动势：E ＝BLv ′＝B ·2rv ′＝0.5×2×0.1×6 V＝0.6 V ，圆环的瞬时功率P ＝E 2R ＝0.621W ＝0.36 W.(2)感应电流：I ＝E R ＝0.6 V1 Ω＝0.6 A ，圆环受到的安培力为F ＝BIL ＝BI ·2r ＝0.5×0.6×2×0.1 N＝0.06 N ，由牛顿第二定律得：F ＝ma ，解得加速度为a ＝F m ＝0.061m/s 2＝0.06 m/s 2，由左手定则可知，安培力水平向左，则加速度向左．[能力提升]9．(2018·河北石家庄调研)如图所示电路中，A 、B 、C 为完全相同的三个灯泡，L 是一直流电阻不可忽略的电感线圈．a 、b 为线圈L 的左右两端点，原来开关S 是闭合的，三个灯泡亮度相同．将开关S 断开后，下列说法正确的是( )A ．a 点电势高于b 点，A 灯闪亮后缓慢熄灭B ．a 点电势低于b 点，B 、C 灯闪亮后缓慢熄灭 C ．a 点电势高于b 点，B 、C 灯闪亮后缓慢熄灭D ．a 点电势低于b 点，B 、C 灯不会闪亮只是缓慢熄灭答案：D 解析：电路稳定时，三个完全相同的灯泡亮度相同，说明流经三个灯泡的电流相等．某时刻将开关S 断开，流经电感线圈的磁通量减小，其发生自感现象，相当于电源，产生和原电流方向相同的感应电流，故a 点电势低于b 点电势，三个灯不会闪亮只是缓慢熄灭，选项D 正确．10．(2018·河北唐山摸底)(多选)如图甲所示，一个匝数为n 的圆形线圈(图中只画了2匝)，面积为S ，线圈的电阻为R ，在线圈外接一个阻值为R 的电阻和一个理想电压表．将线圈放入垂直线圈平面指向纸内的磁场中，磁感应强度随时间变化规律如图乙所示．下列说法正确的是( )A ．0～t 1时间内P 点电势低于Q 点电势B ．0～t 1时间内电压表的读数为n B 1－B 0S2t 1C ．t 1～t 2时间内R 上的电流为nB 1St 2－t 1RD ．0～t 2时间内线圈中的电流方向不变答案：BC 解析：根据楞次定律可知：0～t 1时间内，线圈中感应电流的方向为逆时针，所以P 点电势高，A 错误；该段时间内的感应电动势E ＝nΔBΔt ·S ＝n B 1－B 0t 1·S ，而电压表的读数是路端电压，所以U ＝R2R·E ＝n B 1－B 0S 2t 1，B 正确；t 1～t 2时间内，感应电动势E ′＝n ΔΦΔt ＝n B 1S t 2－t 1，感应电流I ′＝E ′2R＝nB 1St 2－t 1R，C 正确；t 1～t 2时间内，感应电流的方向为顺时针，D 错误．11．在如图甲所示的电路中，螺线管匝数n ＝1 500匝，横截面积S ＝20 cm 2，螺线管导线电阻r ＝1.0 Ω，R 1＝4.0 Ω，R 2＝5.0 Ω，C ＝30 μF.在一段时间内，穿过螺线管的磁场的磁感应强度B 按如图乙所示的规律变化．甲乙(1)求螺线管中产生的感应电动势；(2)闭合S ，电路中的电流稳定后，求电阻R 2的电功率； (3)S 断开后，求流经R 2的电量．答案：(1)1.2 V (2)7.2×10－2W (3)1.8×10－5C解析：(1)根据法拉第电磁感应定律E ＝n ΔΦΔt ＝nS ΔB Δt ＝1 500×20×10－4×0.82.0 V ＝1.2 V.(2)根据全电路欧姆定律，有I ＝E R 1＋R 2＋r ＝ 1.21.0＋4.0＋5.0A ＝0.12 A根据P ＝I 2R 2得P ＝7.2×10－2W.(3)S 断开后，流经R 2的电量即为S 闭合时C 上所带的电量Q 电容器两端的电压U ＝IR 2＝0.6 V 流经R 2的电量Q ＝CU ＝1.8×10－5C.12．如图所示，固定在匀强磁场中的水平导轨ab 、cd 的间距为L 1＝0.5 m ，金属棒ad 与导轨左端bc 的距离为L 2＝0.8 m ，整个闭合回路的电阻为R ＝0.2 Ω，磁感应强度为B 0＝1 T 的匀强磁场竖直向下穿过整个回路．ad 杆通过滑轮和轻绳连接着一个质量为m ＝0.04 kg 的物体，不计一切摩擦，现使磁场以ΔBΔt ＝0.2 T/s 的变化率均匀地增大．求：(1)金属棒上电流的方向； (2)感应电动势的大小；(3)物体刚好离开地面的时间．(取g ＝10 m/s 2) 答案：(1)由a 到d (2)0.08 V (3)5 s解析：(1)由楞次定律可以判断出金属棒上的电流方向是由a 到d . (2)由法拉第电磁感应定律得：E ＝ΔΦΔt ＝S ΔBΔt＝0.08 V. (3)物体刚要离开地面时，其受到的拉力F ＝mg ，而拉力F 又等于棒所受的安培力 即mg ＝F 安＝BIL 1其中B ＝B 0＋ΔB Δt t ，I ＝E R ，解得t ＝5 s ．。
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通电自感和断电自感涡流
1．电磁感应现象在生产生活中有着广泛的应用。
图甲为工业上探测物件表面层内部是否存在缺陷的涡流探伤技术原理图。
其原理是将线圈中通入电流，使被测物件内产生涡流，借助探测线圈内电流变化测定涡流的改变，从而获得被测物件内部是否断裂及位置的信息。
图乙为一个带铁芯的线圈L、开关S和电源用导线连接起来的跳环实验装置，将一个套环置于线圈L上且使铁芯穿过其中，闭合开关S的瞬间，套环将立刻跳起。
关于对以上两个应用实例理解正确的是
A．能被探测的物件和实验所用的套环必须是导电材料
B．涡流探伤技术运用了互感原理，跳环实验演示了自感现象
C．以上两个应用实例中的线圈所连接电源都必须是变化的交流电源
D．以上两个应用实例中的线圈所连接电源也可以都是稳恒电源
【答案】A
2．如图所示，L是一个自感系数较大的线圈（直流电阻可忽略不计），a、b是两个完全相同的灯泡，则下列说法中正确的是
A．开关S闭合后，a灯立即亮，然后逐渐熄灭
B．开关S闭合后，b灯立即亮，然后逐渐熄灭
C．电路接通稳定后，两个灯泡亮度相同
D．电路接通稳定后，开关S断开时，a灯闪亮以下后逐渐熄灭
【答案】AD
3．如图所示电路中，A、B是两个相同的小灯泡，L是一个自感系数相当大的线圈。
电源的电动势为E，内阻为r。
关于这个电路的以下说法正确的是（）
A．开关由闭合到断开瞬间，A灯闪亮一下再熄灭学科#网
B．开关闭合后，B灯立刻亮，而后逐渐变暗，最后亮度稳定
C．开关闭合后，A灯立刻亮，而后逐渐变暗，最后亮度稳定
D．开关由闭合到断开瞬间，电流自左向右通过A灯
【答案】C
4．如图所示的电路中，a、b是两个完全相同的灯泡，L是自感系数很大，直流电阻不计的线圈。
闭合开关S，电路稳定后两灯泡正常发光，当突然断开开关，下列说法中正确的是
A．a灯泡立即熄灭，b灯泡突然变亮再逐渐熄灭
B．a、b两灯泡均突然变亮再逐渐熄灭
C．a、b两灯泡均立即熄灭
D．a、b两灯泡均逐渐熄灭
【答案】D
5．如图所示是研究自感通电实验的电路图，A1、A2是两个规格相同的小灯泡，闭合电键调节电阻R，使两个灯泡的亮度相同，调节可变电阻R1，使它们都正常发光，然后断开电键S．重新闭合电键S，则（）
A．闭合开关瞬间，A2立刻变亮，A1逐渐变亮
B．稳定后，L和R两端电势差一定相同
C．断开开关瞬间，A1慢慢熄灭，A2立即熄灭
D．断开开关瞬间，通过A2灯的电流方向自左到右
【答案】ABD
6．如图所示，A､B､C是相同的灯泡，L是自感系数很大的线圈，其直流电阻与各灯泡相同｡下列说法正确的是
A．闭合S瞬间，B､C灯同时亮，A灯后亮
B．闭合S，电路稳定后，A､B､C灯的亮度相同
C．断开S瞬间，A灯逐渐熄灭
D．断开S瞬间，A､B､C灯均逐渐熄灭
【答案】BC
7．如图所示的电路中，三个相同的灯泡a、b、c和电感L1、L2与直流电源连接，电感的电阻忽略不计．电键S从闭合状态突然断开时，下列判断正确的有（）
A．a先变亮，然后逐渐变暗B．b先变亮，然后逐渐变暗
C．c先变亮，然后逐渐变暗D．b、c都逐渐变暗
【答案】AD
8．下列哪些措施是为了防止涡流的危害（）
A．电磁炉所用的锅要用平厚底金属锅
B．磁电式电表的线圈常常用铝框做骨架，把线圈绕在铝框上
C．变压器的铁芯不做成整块，而是用许多电阻率很大的硅钢片叠合而成
D．变压器的铁芯每片硅钢片表面有不导电的氧化层
【答案】CD
9．电磁炉热效率高达，炉面无明火，无烟无废气，“火力”强劲，安全可靠
图示是描述电磁炉工作原理的示意图，下列说法正确的是
A．当恒定电流通过线圈时，会产生恒定磁场，恒定磁场越强，电磁炉加热效果越好B．电磁炉通电线圈加交流电后，在锅底产生涡流，进而发热工作
C．在锅和电磁炉中间放一纸板，则电磁炉不能起到加热作用
D．电磁炉的锅不能用陶瓷锅或耐热玻璃锅，主要原因是这些材料的导热性能较差【答案】B
10．金属探测器是用来探测金属的仪器，关于其工作原理，下列说法中正确的是
A．探测器内的探测线圈会产生稳定的磁场
B．只有有磁性的金属物才会被探测器探测到
C．探测到金属物是因为金属物中产生了涡流
D．探测到金属物是因为探测器中产生了涡流
【答案】C
11．关于下列器材的原理和用途，正确的是（）
A．变压器可以改变交变电压但不能改变频率
B．扼流圈对交流的阻碍作用是因为线圈存在电阻
C．真空冶炼炉的工作原理是炉体产生涡流使炉内金属熔化
D．磁电式仪表中用来做线圈骨架的铝框能起电磁驱动的作用
【答案】A
12．铺设海底金属油气管道时，焊接管道需要先用感应加热的方法对焊口两侧进行预热．将被加热管道置于感应线圈中，当感应线圈中通以电流时管道发热．下列说法中正确的是（）
A．管道发热是由于线圈中的电流直接流经管道引起的
B．感应加热是利用线圈电阻产生的焦耳热加热管道的
C．感应线圈中通以恒定电流时也能在管道中产生电流
D．感应线圈中通以正弦交流电在管道中产生的涡流也是交流电
【答案】D
13．如图所示，在一个绕有线圈的可拆变压器铁芯上分别放一小铁锅水和一玻璃杯水．给线圈通入电流，一段时间后，一个容器中水温升高，则通入的电流与水温升高的是()
A．恒定直流、小铁锅
B．恒定直流、玻璃杯
C．变化的电流、小铁锅
D．变化的电流、玻璃杯
【答案】C
14．涡流检测是工业上无损检测的方法之一．如图所示，线圈中通以一定频率的正弦交流电，靠近待测工件时，工件内会产生涡流，同时线圈中的电流受涡流影响也会发生变化．下列说法中正确的是()
A．涡流的磁场总是与线圈的磁场方向相反
B．涡流的大小与通入线圈的交流电频率无关
C．待测工件可以是塑料或橡胶制品学科，网
D．通电线圈和待测工件间存在周期性变化的作用力
【答案】D
15．如图所示，A、B为大小、形状均相同且内壁光滑，但用不同材料制成的圆管，竖直固定在相同高度。
两个相同的磁性小球，同时从A、B管上端的管口无初速释放，穿过A 管的小球比穿过B管的小球先落到地面，下面对于两管的描述中可能正确的是
A．A管是用塑料制成的，B管是用铜制成的
B．A管是用铝制成的，B管是用胶木制成的
C．A管是用胶木制成的，B管是用塑料制成的
D．A管是用塑料制成的，B管是用胶木制成的
【答案】A
16．如图所示，上下开口、内壁光滑的铜管P和塑料管Q竖直放置。
小磁块先后在两管中从相同高度处由静止释放，并落至底部，则小磁块
A．在P和Q中都做自由落体运动
B．在P中的下落时间比在Q中的长
C．在两个下落过程中的机械能都守恒
D．落至底部时在P中的速度比在Q中的大
【答案】B
17．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．使线圈离金属杯远一点B．将金属杯换为玻璃杯
C．使交流电源的频率变大D．将线圈中的铁芯拿走
【答案】C
18．如图所示，轻质弹簧一端固定在天花板上，另一端栓接条形磁铁，一个铜盘放在条形磁铁的正下方的绝缘水平桌面上，控制磁铁使弹簧处于原长，然后由静止释放磁铁，不计磁铁与弹簧之间的磁力作用，且磁铁运动过程中未与铜盘接触，下列说法中正确的是学科；网
A．磁铁所受弹力与重力等大反向时，磁铁的加速度为零
B．磁铁下降过程中，俯视铜盘，铜盘中产生顺时针方向的涡旋电流
C．磁铁从静止释放到第一次运动到最低点的过程中，磁铁减少的重力势能等于弹簧弹性势能
D．磁铁从静止释放到最终静止的过程中，磁铁减少的重力势能大于铜盘产生的焦耳热
【答案】D
19．如图所示，水平桌面上放置一铝板，在铝板正上方通过细线将磁性小球悬挂于O 点，将小球拉至a处由静止释放，发现小球未接触铝板但很快停止摆动，铝板始终保持静止，下列判断中正确的是( )
A．小球停止运动主要是由于铝板发生磁化的结果
B．小球由a摆至b过程，桌面对铝板的摩擦力向左
C．由于电磁感应，小球最后可能不停在最低点
D．小球由b摆至c过程，铝板对桌面的压力大于重力
【答案】B
20．如图所示，一金属铜球用绝缘细线挂于O点，将铜球拉离平衡位置并释放，铜球摆动过程中经过有界的水平匀强磁场区域，若不计空气阻力，则( )
A．铜球向右穿过磁场后，还能摆至原来的高度
B．在进入和离开磁场时，铜球中均有涡流产生
C．铜球进入磁场后离最低点越近速度越大，涡流也越大
D．铜球最终将静止在竖直方向的最低点
【答案】B
21．如图所示，在O点正下方有一个具有理想边界的磁场，铜环在A点由静止释放，向右摆至最高点B，不考虑空气阻力，则下列说法正确的是()
A．A、B两点在同一水平线上
B．A点高于B点
C．A点低于B点
D．铜环最终在磁场中来回不停的摆动
【答案】BD。