【金版教程】2015屆高考物理大一輪總復(fù)習(xí) 9-2 法拉第電磁感應(yīng)定律 自感現(xiàn)象限時規(guī)范特訓(xùn)(含解析)

《【金版教程】2015屆高考物理大一輪總復(fù)習(xí) 9-2 法拉第電磁感應(yīng)定律 自感現(xiàn)象限時規(guī)范特訓(xùn)(含解析)》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《【金版教程】2015屆高考物理大一輪總復(fù)習(xí) 9-2 法拉第電磁感應(yīng)定律 自感現(xiàn)象限時規(guī)范特訓(xùn)(含解析)（11頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

1、 【金版教程】2015屆高考物理大一輪總復(fù)習(xí) 9-2 法拉第電磁感應(yīng)定律 自感現(xiàn)象限時規(guī)范特訓(xùn)(含解析) 【金版教程】2015屆高考物理大一輪總復(fù)習(xí) 9-2 法拉第電磁感 應(yīng)定律 自感現(xiàn)象限時規(guī)范特訓(xùn)（含解析） 1. [2014·云南部分名校高三期末統(tǒng)考]如圖所示，在豎直向下的勻強(qiáng)磁場中，將一水平放置的金屬棒水平拋出，在整個過程中不計空氣阻力，則金屬棒在空中飛行過程中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢大小 ( ) A. 逐漸增大 C. 保持不變 B. 逐漸減小 D. 無法判斷 解析：當(dāng)導(dǎo)體切割磁感線時感應(yīng)電動勢的大

2、小為E＝Blv，其中v指的是導(dǎo)體沿垂直于磁場方向的分速度大小，對應(yīng)于本題金屬棒水平方向的分速度v0，所以導(dǎo)體棒在空中飛行過程中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢大小E＝Blv0，大小保持不變． 答案：C 2. 如圖甲所示，電路的左側(cè)是一個電容為C的電容器，電路的右側(cè)是一個環(huán)形導(dǎo)體，環(huán)形導(dǎo)體所圍的面積為S.在環(huán)形導(dǎo)體中有一垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小隨時間變化的規(guī)律如圖乙所示．則在0～t0時間內(nèi)電容器( ) A. 上極板帶正電，所帶電荷量為B. 上極板帶正電，所帶電荷量為C. 上極板帶負(fù)電，所帶電荷量為D. 上極板帶負(fù)電，所帶電荷量為CSB2－B1t0CB2－B

3、 1 t0CSB2－B1t0CB2－B 1 t0 解析：根據(jù)楞次定律，當(dāng)磁場增強(qiáng)時，環(huán)形導(dǎo)體產(chǎn)生逆時針的感應(yīng)電流，使電容器上板 ΔφΔB·SB2－B1帶正電，感應(yīng)電功勢E＝＝ΔtΔtt0 答案：A 1 S，電容器帶電量q＝CE，選項A正確． 3. (多選)如圖所示的電路中，A1和A2是完全相同的燈泡，線圈L的電阻可以忽略．下列說法中正確的是( ) A. 合上開關(guān)K接通電路時，A2先亮，A1后亮，最后一樣亮 B. 合上開關(guān)K接通電路時，A1和A2始終一樣亮 C. 斷開開關(guān)K切斷電路時，A

4、2立刻熄滅，A1過一會兒才熄滅 D. 斷開開關(guān)K切斷電路時，A1和A2都要過一會兒才熄滅 解析：合上開關(guān)，A2立刻就亮了，受自感作用，A1燈逐漸變亮，兩燈相同，線圈電阻忽略，穩(wěn)定后流過兩燈的電流相同，斷開開關(guān)時，兩燈和線圈組成閉合回路，線圈的自感作用使電流從原來的值逐漸減小，兩燈均慢慢熄滅． 答案：AD 4. 如圖所示，L為自感系數(shù)很大、直流電阻不計的線圈，D1、D2、D3為三個完全相同的燈泡，E為內(nèi)阻不計的電源，在t＝0時刻閉合開關(guān)S，電路穩(wěn)定后D1、D2兩燈的電流分別為I1、I2，當(dāng)時刻為t1時斷開開關(guān)S，若規(guī)定電路穩(wěn)定時流過D1、D2的電流方向為電

5、流的正方向，則下圖能正確定性描述燈泡電流i與A、B兩點間電壓UAB隨時間t變化關(guān)系的是( ) 解析： 在t＝0時刻閉合開關(guān)S，D1中電流逐漸增大到I1，當(dāng)時刻為t1時斷開開關(guān)S，由于線圈L中產(chǎn)生自感電動勢，阻礙電流減小，電流與原電流方向相同，則A、B錯誤；在t＝0時刻閉合開關(guān)S，D1中電流不能立即達(dá)到最大，導(dǎo)致D2中電流先由最大逐漸減小到I2穩(wěn)定，當(dāng)時刻為t1時斷開開關(guān)S，L、D1和D2構(gòu)成閉合回路，D2中電流方向與原來方向相反，且逐漸減小到零，所以C錯誤，D正確． 答案：D 5. [2013·山西考前訓(xùn)練]A、B兩閉合圓形導(dǎo)線環(huán)用相同規(guī)格的

6、導(dǎo)線制成，它們的半徑之比rA∶rB＝2∶1，在兩導(dǎo)線環(huán)包圍的空間內(nèi)存在一正方形邊界的勻強(qiáng)磁場區(qū)域，磁場方向垂直于兩導(dǎo)線環(huán)的平面，如圖所示．當(dāng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時間均勻增大的過程中，流過兩 2 導(dǎo)線環(huán)的感應(yīng)電流大小之比為( ) ＝1 IA IB＝2 IAIB IA1IB4IA1IB2 解析：勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時間均勻變化，設(shè)t時刻的磁感應(yīng)強(qiáng)度為Bt，則Bt＝B0＋kt，其中B0為t＝0時的磁感應(yīng)強(qiáng)度，k為一常數(shù)，A、B兩導(dǎo)線環(huán)的半徑不同，它們所包圍的面積不同，但某一時刻穿過它們的磁通量均為穿過磁場所在區(qū)域面積上的磁通量，設(shè)磁場區(qū)域

7、的面積為S，則Φt＝Bt·S，即在任一時刻穿過兩導(dǎo)線環(huán)包圍面上的磁通量是相等的， ΔΦΔB所以兩導(dǎo)線環(huán)上的磁通量變化率是相等的．E＝S(S為磁場區(qū)域面積)．對A、BΔtΔt ΔBEAEl兩導(dǎo)線環(huán)，由于S均相同，得1，IR＝ρS1為導(dǎo)線的橫截面積)，l＝2πr，ΔtEBRS1 所以＝IAEArBIArB1，代入數(shù)值得. IBEBrAIBrA2 答案：D 6. (多選)如圖甲所示，水平放置的平行金屬導(dǎo)軌連接一個平行板電容器C和電阻R，導(dǎo)體棒MN放在導(dǎo)軌上且接觸良好，整個裝置放于垂直導(dǎo)軌平面的磁場中，磁感應(yīng)強(qiáng)度B的變化情況如圖乙所示(圖示磁感應(yīng)強(qiáng)度方

8、向為正)，MN始終保持靜止，忽略電容器C的充電時間，則在0～t2時間內(nèi)( ) A. 電容器C所帶的電荷量先減小后增大 B. 電容器C的a板先帶正電后帶負(fù)電 C. 通過MN電流始終沒變 D. MN所受安培力的方向先向右后向左 解析：磁感應(yīng)強(qiáng)度均勻變化，產(chǎn)生恒定電動勢，電容器C所帶的電荷量大小始終沒變，選項A、B錯誤；由于磁感應(yīng)強(qiáng)度均勻變化，感應(yīng)電動勢恒定，所以感應(yīng)電流也恒定，MN所受安培力的方向先向右后向左，選項C、D正確． 答案：CD 3 7．如圖所示，水平地面上方矩形區(qū)域內(nèi)存在垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場，兩

9、個邊長相等的單匝閉合正方形線圈Ⅰ和Ⅱ，分別用相同材料、不同粗細(xì)的導(dǎo)線繞制(Ⅰ為細(xì)導(dǎo)線)．兩線圈在距磁場上界面h高處由靜止開始自由下落，再進(jìn)入磁場，最后落到地面．運(yùn)動過程中，線圈平面始終保持在豎直平面內(nèi)且下邊緣平行于磁場上邊界．設(shè)線圈Ⅰ、Ⅱ落地時的速度大小分別為v1、v2，在磁場中運(yùn)動時產(chǎn)生的熱量分別為Q1、Q2.不計空氣阻力，則( ) A．v1＜v2，Q1＜Q2 C．v1＜v2，Q1＞Q2 B．v1＝v2，Q1＝Q2 D．v1＝v2，Q1＜Q2 解析：設(shè)線圈邊長為l，導(dǎo)線橫截面積為S，電阻率為ρ，密度為ρ0，在進(jìn)入磁場過 F安B2l24l2程

10、中某點速度為v，則a＝g－＝g－v，而m＝ρ0·S·4l，R＝ρ，即mR＝16ρρ0l(定mmRS 值)，則a與線圈的橫截面積、線圈質(zhì)量無關(guān)，由運(yùn)動學(xué)知識可得v1＝v2；設(shè)磁場高度為H， 12線圈在進(jìn)入磁場過程中產(chǎn)生熱量，全過程由功能關(guān)系得Q＝mg(H＋h)－mv，質(zhì)量大的線圈2 產(chǎn)生熱量多，即Q1＜Q2，選項D正確． 答案：D 8. 醫(yī)生做某些特殊手術(shù)時，利用電磁血流計來監(jiān)測通過動脈的血流速度．電磁血流計由一對電極a和b以及磁極N和S構(gòu)成，磁極間的磁場是均勻的．使用時，兩電極a、b均與血管壁接觸，兩觸點的連線、磁場方向和血流速度方向兩兩垂直，

11、如圖所示．由于血液中的正負(fù)離子隨血流一起在磁場中運(yùn)動，電極a、b之間會有微小電勢差．在達(dá)到平衡時，血管內(nèi)部的電場可看做是勻強(qiáng)電場，血液中的離子所受的電場力和磁場力的合力為零．在某次監(jiān)測中，血管內(nèi)徑為5.0 mm，血管壁的厚度可忽略，兩觸點間的電勢差為300 μV，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為0.050 T．則血流速度的近似值和電極a、b的正負(fù)為( ) A. 1.2 m/s，a正、b負(fù) B. 2.4 m/s，a正、b負(fù) C. 1.2 m/s，a負(fù)、b正 D. 2.4 m/s，a負(fù)、b正 4 解析：由左手定則可知，血液中的正離子受到的磁場

12、力的方向向上，使得電極a帶正電，排除C、D；因穩(wěn)定流動時滿足Bqv＝qv＝＝1.2 m/s，A正確、B錯誤． 答案：A 題組二 提能練 9. 如圖所示，在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B、方向垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場中有一矩形導(dǎo)體閉合線框abcd，線框平面與磁場方向垂直．導(dǎo)體棒ef可在ad與bc間滑動，導(dǎo)體棒在滑動過程中始終保持與框架良好接觸，ad長為L，導(dǎo)體棒ef在Δt時間內(nèi)向左勻速滑過距離Δd，在ef向左滑動時，整個回路的感應(yīng)電動勢為E，則( ) UdUBd ΔdA. E＝2BL Δt ΔdC. E＝BL ΔtB. E＝0 ΔΦD. 不能用

13、E＝E Δt ΔΦ解析：選aefd構(gòu)成的閉合回路研究，ef向左滑動時，回路面積減小LΔd，由E＝Δt Δd可得，E＝ebcf構(gòu)成的閉合回路研究，ef向左滑動時，回路面積增大LΔd，由Δt E＝ΔΦΔd可得，E＝BL顯然，上述這兩個回路是并聯(lián)的關(guān)系，因此整個回路的感應(yīng)電動勢ΔtΔt ΔdΔdΔdΔΦ也是E＝BLef向左滑動的速度vE＝BLv可得，E＝BL，即BLv，所ΔtΔtΔtΔt 以這兩個公式是統(tǒng)一的． 答案：C 10. [2014·江蘇蘇州高三期末調(diào)研]在如圖所示的電路中，a、b為兩個完全相同的燈泡，L為自感系數(shù)較大而電

14、阻不能忽略的線圈，E為電源，S為開關(guān)．關(guān)于兩燈泡點亮和熄滅的下列說法正確的是 ( ) A. 合上開關(guān)，a先亮，b后亮；穩(wěn)定后a、b一樣亮 B. 合上開關(guān)，b先亮，a后亮；穩(wěn)定后b比a更亮一些 C. 斷開開關(guān)，a逐漸熄滅、b先變得更亮后再與a同時熄滅 5 D. 斷開開關(guān)，b逐漸熄滅、a先變得更亮后再與b同時熄滅 解析： 合上開關(guān)，b立刻變亮，而由于線圈L的自感作用，流過燈a的電流逐漸變大，所以a后亮，穩(wěn)定后，線圈相當(dāng)于一個電阻，流過b燈的電流較大，即Ib>Ia，所以b比a更亮一些，選項A錯誤，B正確；斷開

15、開關(guān)后，線圈L與燈a、燈b組成閉合回路，回路中的電流從Ia逐漸變小到零，所以a逐漸熄滅、b先變暗后再與a同時熄滅，選項CD錯誤． 答案：B 11. [2014·北京朝陽]如圖所示，一剛性矩形銅制線圈從高處自由下落，進(jìn)入一水平的勻強(qiáng)磁場區(qū)域，然后穿出磁場區(qū)域，則( ) A. 若線圈進(jìn)入磁場過程是勻速運(yùn)動，則離開磁場過程一定是勻速運(yùn)動 B. 若線圈進(jìn)入磁場過程是加速運(yùn)動，則離開磁場過程一定是加速運(yùn)動 C. 若線圈進(jìn)入磁場過程是減速運(yùn)動，則離開磁場過程一定是加速運(yùn)動 D. 若線圈進(jìn)入磁場過程是減速運(yùn)動，則離開磁場過程一定是減速運(yùn)動

16、 B2l2v解析：若線圈進(jìn)入磁場過程是勻速運(yùn)動，即mg＝，完全進(jìn)入磁場區(qū)域一定做加速R 運(yùn)動，則離開磁場過程中受到安培力大于重力，一定是減速運(yùn)動，A項錯誤；若線圈進(jìn)入磁 B2l2v場過程是加速運(yùn)動，即mg>R B2l2vB項錯誤；若線圈進(jìn)入磁場過程是減速運(yùn)動，即mg<，則離開磁場過程一定是減速運(yùn)動，R C項錯誤，D項正確． 答案：D 12. [2013·廣東中山高三期末統(tǒng)考](多選)如圖所示，金屬桿ab靜放在水平固定的“U”形金屬框上，整個裝置處于豎直向上的磁場中．當(dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)度均勻增大時，桿ab總保持靜止，則

17、 ( ) A. 桿中感應(yīng)電流方向是從b到a B. 桿中感應(yīng)電流大小保持不變 6 C. 金屬桿所受安培力逐漸增大 D. 金屬桿受三個力作用而保持平衡 解析：據(jù)楞次定律知，桿中感應(yīng)電流的方向是從a到b，選項A錯誤；桿中感應(yīng)電流的大小IESΔBSkΔB＝其中k為常量)，所以桿中感應(yīng)電流大小保持不變，選項B正確；RRΔtRΔt 金屬桿所受安培力F＝BIL會隨著磁感應(yīng)強(qiáng)度B的增大而逐漸增大，選項C正確；金屬桿受到重力、支持力、安培力和摩擦力四個力的作用而保持平衡，選項D錯誤． 答案：BC 13. [20

18、13·南京二模]均勻?qū)Ь€制成的正方形閉合線框abcd，每邊長為L，總電阻為R，總質(zhì)量為m.將其置于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的水平勻強(qiáng)磁場上方h處，如圖所示．線框由靜止自由下落，線框平面保持在豎直平面內(nèi)，且cd邊始終與水平的磁場邊界平行．重力加速度為g.當(dāng)cd邊剛進(jìn)入磁場時 ： (1)求線框中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢大?。? (2)求cd兩點間的電勢差大??； (3)若此時線框加速度大小恰好為h應(yīng)滿足什么條件？ 4 解析：(1)設(shè)cd邊剛進(jìn)入磁場時，線框的速度為v，由機(jī)械能守恒定律得 gmgh2(或由v2＝2gh) 由法拉第電磁感應(yīng)定律得 12 E＝BLv

19、 綜合上述兩式解得 E＝2gh (2)由閉合電路歐姆定律得到此時線框中電流 EI R cd兩點間的電勢差 U＝I·(R)2gh (3)由安培力公式得 7 3434 F＝BIL＝B2L22gh R當(dāng)a＝g 4 mg－F＝ma 22 解得下落高度滿足h＝9mgR 32BL當(dāng)a＝g 4 F－mg＝ma 22 解得下落高度滿足h25mgR 32B4L4答案：(1)2gh (2)3 4BL2gh (3)見解析 8