2021屆高考新課改物理一輪復(fù)習考點精煉（28）法拉第電磁感應(yīng)定律 自感現(xiàn)象 word版含解析答案

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1、2021屆高考新課改物理一輪復(fù)習考點精煉（28） 法拉第電磁感應(yīng)定律 自感現(xiàn)象 1.關(guān)于法拉第電磁感應(yīng)定律,下面說法正確的是( ) A.線圈中的磁通量變化越大,線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢就越大 B.線圈中的磁通量變化越快,線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢就越大 C.線圈中的磁通量越大,線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢就越大 D.線圈放在磁場越強的地方,線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢就越大 2.如圖所示,兩根平行金屬導(dǎo)軌置于水平面內(nèi),導(dǎo)軌之間接有電阻R.金屬棒ab與兩導(dǎo)軌垂直并保持良好接觸,整個裝置放在勻強磁場中,磁場方向垂直于導(dǎo)軌平面向下.現(xiàn)使磁感應(yīng)強度隨時間均勻減小,ab始終保持靜止,下列說法正確的是(

2、 ) A.ab中的感應(yīng)電流方向由b到a B.ab中的感應(yīng)電流逐漸減小 C.ab所受的安培力保持不變 D.ab所受的靜摩擦力逐漸減小 3.如圖所示，垂直紙面向里的勻強磁場的區(qū)域?qū)挾葹?，磁感?yīng)強度的大小為B。一邊長為a、電阻為的正方形均勻?qū)Ь€框正以速度v從圖示位置開始沿x軸勻速穿過磁場區(qū)域，在圖中給出的線框兩端的電壓與線框移動距離x的關(guān)系的圖象正確的是（ ） A. B. C. D. 4.如圖,導(dǎo)體軌道OPQS固定,其中PQS是半圓弧,Q為半圓弧的中點,O為圓心。軌道的電阻忽略不計。OM是有一定電阻?？衫@O轉(zhuǎn)動的金屬桿、M端位于PQS上,OM與軌道接觸良好。空間存在

3、與半圓所在平面垂直的勻強磁場,磁感應(yīng)強度的大小為B,現(xiàn)使OM從OQ位置以恒定的角速度逆時針轉(zhuǎn)到OS位置并固定(過程I);再使磁感應(yīng)強度的大小以一定的變化率從B增加到B’(過程II)。在過程I、II中,流過OM的電荷量相等,則等于( ) A. B. C. D.2 5.很多人喜歡到健身房騎車鍛煉，某同學(xué)根據(jù)所學(xué)知識設(shè)計了一個發(fā)電測速裝置，如圖所示。自行車后輪置于垂直車身平面向里的勻強磁場中，后輪圓形金屬盤在磁場中逆時針轉(zhuǎn)動時，可等效成一導(dǎo)體棒繞圓盤中心O轉(zhuǎn)動。已知該磁場的磁感應(yīng)強度大小為B，圓盤半徑為，圓盤電阻不計。導(dǎo)線通過電刷分別與后輪外邊緣和圓心O相連，導(dǎo)線兩端a、b間接一

4、阻值為R的小燈泡。后輪勻速轉(zhuǎn)動時，用電壓表測得a、b間電壓為U。則下列說法正確的是（ ） A.a連接的是電壓表的正接線柱 B.若圓盤勻速轉(zhuǎn)動的時間為t，則該過程中克服安培力做功 C.自行車后輪轉(zhuǎn)動的角速度是 D.自行車后輪邊緣的線速度大小是 6.如圖所示，在圓柱形區(qū)域內(nèi)存在豎直向上的勻強磁場，磁感應(yīng)強度的大小B隨時間t的變化關(guān)系為，其中為正的常數(shù)。在此區(qū)域的水平面內(nèi)固定一個半徑為r的圓環(huán)形內(nèi)壁光滑的細玻璃管，將一電荷量為q的帶正電小球在管內(nèi)由靜止釋放，不考慮帶電小球在運動過程中產(chǎn)生的磁場，則下列說法正確的是（ ） A.從上往下看，小球?qū)⒃诠軆?nèi)沿順時針方向運動

5、，轉(zhuǎn)動一周的過程中動能增量為 B.從上往下看，小球?qū)⒃诠軆?nèi)沿逆時針方向運動，轉(zhuǎn)動一周的過程中動能增量為 C.從上往下看，小球?qū)⒃诠軆?nèi)沿順時針方向運動，轉(zhuǎn)動一周的過程中動能增量為 D.從上往下看，小球?qū)⒃诠軆?nèi)沿逆時針方向運動，轉(zhuǎn)動一周的過程中動能增量為 7.如圖所示,勻強磁場中有兩個導(dǎo)體圓環(huán)a,b,磁場方向與圓環(huán)所在平面垂直。磁感應(yīng)強度B隨時間均勻增大。兩圓環(huán)半徑之比為2:1,圓環(huán)中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢分別為和,不考慮兩圓環(huán)間的相互影響。下列說法正確的是( ) A.,感應(yīng)電流均沿逆時針方向 B.,感應(yīng)電流均沿順時針方向 C.,感應(yīng)電流均沿逆時針方向 D.,感應(yīng)電流均沿順時針方向 8

6、.在研究自感現(xiàn)象的實驗中,用兩個完全相同的燈泡A、B與自感系數(shù)很大的線圈L和定值電阻R組成如圖所示的電路(線圈的直流電阻可忽略,電源的內(nèi)阻不能忽略),關(guān)于這個實驗下面說法中正確的是( ) A.閉合開關(guān)的瞬間,A、B—起亮,然后A熄滅 B.閉合開關(guān)的瞬間,B比A先亮,然后B逐漸變暗 C.閉合開關(guān),待電路穩(wěn)定后斷開開關(guān),B逐漸變暗,A閃亮一下然后逐漸變暗 D.閉合開關(guān),待電路穩(wěn)定后斷開開關(guān),A、B燈中的電流方向均為從左向右 9.如圖所示的電路中,三個燈泡的電阻關(guān)系為,電感L的電阻可忽略,D為理想二極管。電鍵K從閉合狀態(tài)突然斷開時,下列判斷正確的是(　　) A．逐漸變暗，立

7、即熄滅，先變亮，然后逐漸變暗 B．逐漸變暗，均先變亮，然后逐漸變暗 C．立即熄滅，均逐漸變暗 D．均先變亮，然后逐漸變暗 10.下列圖中,不屬于渦流現(xiàn)象的是（ ） A.如圖是真空冶煉爐可以冶煉高質(zhì)量的合金 B.如圖是充電器工作時繞制線圈的鐵芯中會發(fā)熱 C.如圖是安檢門可以探測人身是否攜帶金屬物品 D.如圖是工人穿上金屬絲織成的衣服可以高壓帶電作業(yè) 11.如圖所示，垂直于紙面的勻強磁場磁感應(yīng)強度為。紙面內(nèi)有一正方形均勻金屬線框，其邊長為，總電阻為邊與磁場邊界平行。從邊剛進入磁場直至邊剛要進入的過程中，線框在向左的拉力作用下以速度勻速運動，求： （1）感應(yīng)電動勢的大??；

8、 （2）拉力做功的功率； （3）邊產(chǎn)生的焦耳熱。 12.如圖所示，間距為L的平行且足夠長的光滑導(dǎo)軌由兩部分組成.傾斜部分與水平部分平滑相連，傾角為θ，在傾斜導(dǎo)軌頂端連接一阻值為r的定值電阻.質(zhì)量為m、電阻也為r的金屬桿垂直導(dǎo)軌跨放在導(dǎo)軌上，在傾斜導(dǎo)軌區(qū)域加一垂直導(dǎo)軌平面向下、磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場；在水平導(dǎo)軌區(qū)域加另一垂直軌道平面向下、磁感應(yīng)強度也為B的勻強磁場.閉合開關(guān)S，讓金屬桿從圖示位置由靜止釋放，已知金屬桿運動到水平軌道前，已達到最大速度，不計導(dǎo)軌電阻且金屬桿始終與導(dǎo)軌接觸良好，重力加速度為g.求： （1）金屬桿在傾斜導(dǎo)軌上滑行的最大速率； （2）金屬桿在傾斜導(dǎo)軌上運動

9、，速度未達到最大速度前，當流經(jīng)定值電阻的電流從零增大到的過程中，通過定值電阻的電荷量為q，求這段間內(nèi)在定值電阻上產(chǎn)生的焦耳熱Q； （3）金屬桿在水平導(dǎo)軌上滑行的最大距離. 參考答案 1.答案：B 解析：根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律E=n△Φ/△t得感應(yīng)電動勢的大小跟磁通量的變化率成正比。 A. 磁通量變化越大,則不知磁通量的變化時間,故△Φ/△t不一定越大，故A錯誤； B. 磁通量變化的快慢用△Φ/△t表示,磁通量變化得快,則△Φ/△t比值就大，根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律有產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢就越大，故B正確； C. 磁通量越大,是Φ大,但△Φ及△Φ/△t則不一定大，故電動勢不一定大，故

10、C錯誤； D. 線圈放在磁場越強的地方，但磁通量不一定大，同時磁通量的變化率也不一定大，故電動勢不一定大，故D錯誤。 故選：B。 2.答案：D 解析：磁感應(yīng)強度均勻減小,磁通量減小,根據(jù)楞次定律得,ab中的感應(yīng)電流方向由a到b,故A錯誤.因為磁感應(yīng)強度均勻減小,根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律得,感應(yīng)電動勢恒定,則ab中的感應(yīng)電流不變,故B錯誤.根據(jù)安培力公式知,電流不變,B均勻減小,則安培力減小,故C錯誤.導(dǎo)體棒受安培力和靜摩擦力處于平衡,,安培力減小,則靜摩擦力減小,所以D選項是正確的.所以選D. 3.答案：D 解析：由楞次定律判斷可知，在線框穿過磁場的過程中，E的電勢始終高于F的電勢，

11、則為正值；和邊切割磁感線時產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為。在內(nèi)，切割磁感線，的電壓是路端電壓，則；在內(nèi)，線框完全在磁場中運動，穿過線框的磁通量沒有變化，不產(chǎn)生感應(yīng)電流，則；在內(nèi)，兩端的電壓等于路端電壓的，則，故D正確。 4.答案：B 解析：本題考查電磁感應(yīng)及其相關(guān)的知識點。 過程I回路中磁通量變化設(shè)OM的電阻為R,流過OM的電荷量。過程II回路中磁通量變化,流過OM的電荷量Q2=△Φ2/R。Q2= Q1,聯(lián)立解得:B’/B=3/2,選項B正確。 【點睛】此題將導(dǎo)體轉(zhuǎn)動切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電動勢和磁場變化產(chǎn)生感應(yīng)電動勢有機融合,經(jīng)典中創(chuàng)新。 5.答案：D 解析：A. 根據(jù)右手定則，輪子邊緣點是等效

12、電源的負極，則a點接電壓表的負接線柱，故A錯誤；B. 若圓盤勻速轉(zhuǎn)動的時間為t，根據(jù)焦耳定可知該過程中克服安培力做功，故B錯誤；C. 根據(jù)線速度和角速度的關(guān)系可得角速度為：，故C錯誤；D. 由法拉第電磁感應(yīng)定律可得產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢，解得邊緣線速度，故D正確。 6.答案：C 解析：由題意可知，如題圖所示的磁場在均勻增加時，會產(chǎn)生順時針方向的渦旋電場，那么正電荷在電場力作用下，做順時針方向圓周運動，根據(jù)動能定理，轉(zhuǎn)動一周過程中，動能的增量等于電場力做功，則為，故C正確，A、B、D錯誤。 7.答案：B 解析：根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律可得,根據(jù)題意可得,故,感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場要阻礙原磁場的變大,

13、即產(chǎn)生向里的感應(yīng)磁場,根據(jù)楞次定律可得,感應(yīng)電流均沿順時針方向 . 8.答案：B 解析：閉合開關(guān)的瞬間,線圈中產(chǎn)生很大的自感電動勢,阻礙電流的通過,故B立即亮,A逐漸變亮。隨著A中的電流逐漸變大,流過電源的電流也逐漸變大,路端電壓逐漸變小,故B逐漸變暗,A錯誤,B正確;電路穩(wěn)定后斷開開關(guān),線圈相當于電源,對A、B供電,回路中的電流在原來通過A的電流的基礎(chǔ)上逐漸變小,故A逐漸變暗,B閃亮一下然后逐漸變暗,C錯誤;斷開開關(guān)后,線圈中的自感電流從左向右,A燈中電流從左向右,B燈中電流從右向左,故D錯誤。 9.答案：A 解析：因三個燈泡的電阻關(guān)系為，當電路穩(wěn)定時；當K突然斷開時，電感L由于自

14、感，電流繼續(xù)沿原方向流動，L、和構(gòu)成一閉合回路，L中電流從逐漸減少，則通過的電流也逐漸減少。通過的電流開始時比原來電流大，后逐漸變小，則先變亮，然后逐漸變暗。當K突然斷開時，電感L相當于電源，由此時二極管處于反向截止狀態(tài)，故立即熄滅。故A正確，BCD錯誤。故選A。 10.答案：D 解析：真空冶煉爐在冶煉高質(zhì)量的合金時，是使金屬材料發(fā)生渦流而快速發(fā)熱的，故A錯誤；如圖是充電器工作時繞制線圈的鐵芯中會發(fā)熱是因為線圈在鐵芯中產(chǎn)生渦流而發(fā)熱的，故B錯誤；安檢門可以探測人身是否攜帶金屬物品是通過物體上產(chǎn)生渦流而使報警器發(fā)出警告的，故C錯誤；工人穿上金屬絲織成的衣服可以高壓帶電作業(yè)是利用靜電屏蔽原理，

15、故D正確。本題選擇不是利用渦流現(xiàn)象的，故選D 11.答案：（1）；（2）；（3） 解析：（1)由法拉第電磁感應(yīng)定律可得，感應(yīng)電動勢 (2)線框中的感應(yīng)電流 拉力大小等于安培力大小 拉力的功率 (3)線框邊電阻 時間 邊產(chǎn)生的焦耳熱 12.答案：（1）金屬桿在傾斜導(dǎo)軌上滑行的速度最大時，其受到的合力為零，對其受力分析，可得 根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律、閉合電路歐姆定律可得 解得 （2）設(shè)在這段時間內(nèi)，金屬桿運動的位移為x，由電流的定義可得 根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律、閉合電路歐姆定律得 平均電流 解得 設(shè)電流為時金屬桿的速度為，根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律、閉合電路歐姆定律，可得，解得 設(shè)此過程中，電路產(chǎn)生的焦耳熱為，由功能關(guān)系可得 定值電阻r產(chǎn)生的焦耳熱 解得 （3）設(shè)金屬桿在水平導(dǎo)軌上滑行時的加速度大小為a，速度為v時回路電流為I，由牛頓第二定律得 由法拉第電磁感應(yīng)定律、閉合電路歐姆定律可得 則 即 解得 解析：