2020屆高三物理一輪復(fù)習(xí) 第十章 第2講 法拉第電磁感應(yīng)定律 自感 渦流課時作業(yè)（含解析）

法拉第電磁感應(yīng)定律 自感 渦流1將閉合多匝線圈置于僅隨時間變化的磁場中，線圈平面與磁場方向垂直關(guān)于線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢和感應(yīng)電流，下列表述正確的是()A感應(yīng)電動勢的大小與線圈的匝數(shù)無關(guān)B穿過線圈的磁通量越大，感應(yīng)電動勢越大C穿過線圈的磁通量變化越快，感應(yīng)電動勢越大D感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場方向與原磁場方向始終相同解析：由法拉第電磁感應(yīng)定律En知，感應(yīng)電動勢的大小與線圈匝數(shù)有關(guān)，A錯誤；感應(yīng)電動勢正比于，與磁通量的大小無直接關(guān)系，B錯誤，C正確；根據(jù)楞次定律知，感應(yīng)電流的磁場總是阻礙引起感應(yīng)電流的磁通量的變化，即“增反減同”，D錯誤答案：C2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21，圓環(huán)中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢分別為Ea和Eb，不考慮兩圓環(huán)間的相互影響下列說法正確的是()AEaEb41，感應(yīng)電流均沿逆時針方向BEaEb41，感應(yīng)電流均沿順時針方向CEaEb21，感應(yīng)電流均沿逆時針方向DEaEb21，感應(yīng)電流均沿順時針方向解析：a、b兩個圓環(huán)產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢屬于感生電動勢，根據(jù)題意可知相同，又由法拉第電磁感應(yīng)定律得EnnS，Sa(2r)24r2，Sbr2，所以41，由楞次定律可知兩圓環(huán)中感應(yīng)電流的方向均沿順時針方向，B正確答案：B3如圖所示，線圈L的自感系數(shù)很大，且其直流電阻可以忽略不計，L1、L2是兩個完全相同的小燈泡，開關(guān)S閉合和斷開的過程中，燈L1、L2的亮度變化情況是(燈絲不會斷)()AS閉合，L1不亮，L2逐漸變亮；S斷開，L2立即熄滅，L1逐漸變亮BS閉合，L1不亮，L2很亮；S斷開，L1、L2立即熄滅CS閉合，L1、L2同時亮，而后L1逐漸熄滅，L2亮度不變；S斷開，L2立即熄滅，L1亮一下才熄滅DS閉合，L1、L2同時亮，而后L1逐漸熄滅，L2則逐漸變得更亮；S斷開，L2立即熄滅，L1亮一下才熄滅解析：當(dāng)S閉合，L的自感系數(shù)很大，對電流的阻礙作用較大，L1和L2串聯(lián)后與電源相連，L1和L2同時亮，隨著L中電流的增大，因為L的直流電阻不計，則L的分流作用增大，L1中的電流逐漸減小為零，由于總電阻變小，故電路中的總電流變大，L2中的電流增大，L2燈變得更亮；當(dāng)S斷開，L2中無電流，立即熄滅，而線圈L產(chǎn)生自感電動勢，試圖維持本身的電流不變，L與L1組成閉合電路，L1燈要亮一下后再熄滅故D正確答案：D4(2019·遼寧鞍山模擬)如圖所示，豎直平面內(nèi)有一金屬環(huán)，半徑為a，總電阻為R(指剪開拉直時兩端的電阻)，磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場垂直穿過環(huán)平面，與環(huán)的最高點A連接的長度為2a、電阻為的導(dǎo)體棒AB，由水平位置緊貼環(huán)面擺下，當(dāng)擺到豎直位置時，B點的線速度為v，則這時導(dǎo)體棒AB兩端的電壓大小為()A.B.C. DBav解析：當(dāng)擺到豎直位置時，導(dǎo)體棒AB產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為EB·2a2BaBav，圓環(huán)被導(dǎo)體棒分為兩個半圓環(huán)，兩半圓環(huán)并聯(lián)，并聯(lián)電阻R并，電路電流I，AB兩端的電壓為UABIR并.答案：A5(多選)(2019·廣西三校聯(lián)考)如圖所示，線圈匝數(shù)為n，橫截面積為S，線圈電阻為r，處于一個均勻增強的磁場中，磁感應(yīng)強度隨時間的變化率為k，磁場方向水平向右且與線圈平面垂直，電容器的電容為C，定值電阻的阻值為r.由此可知，下列說法正確的是()A電容器下極板帶正電B電容器上極板帶正電C電容器所帶電荷量為D電容器所帶電荷量為nSkC解析：根據(jù)磁場向右均勻增強，并由楞次定律可知，電容器上極板帶正電，故A錯誤，B正確閉合線圈與阻值為r的電阻形成閉合回路，線圈相當(dāng)于電源，電容器兩極板間的電壓等于路端電壓，線圈產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為EnSnSk，路端電壓U·r，則電容器所帶電荷量為QCU，故C正確，D錯誤答案：BC6(多選)(2019·黑龍江牡丹江一中模擬)如圖所示，阻值為R的金屬棒從圖示位置ab分別以v1、v2的速度沿光滑水平導(dǎo)軌(電阻不計)勻速滑到ab位置，若v1v212，則在這兩次過程中()A回路電流I1I212B產(chǎn)生的熱量Q1Q214C通過任一截面的電荷量q1q211D外力的功率P1P212解析：回路中感應(yīng)電流為I，Iv，則得I1I2v1v212，故A正確；產(chǎn)生的熱量為QI2Rt()2R×，Qv，則得Q1Q2v1v212，故B錯誤；通過任一截面的電荷量為qItt，q與v無關(guān)，則得q1q211，故C正確；由于金屬棒勻速運動，外力的功率等于回路中的功率，即得PI2R()2R，Pv2，則得P1P214，故D錯誤答案：AC7(多選)半徑分別為r和2r的同心圓形導(dǎo)軌固定在同一水平面內(nèi)，一長為r、電阻為R的均勻金屬棒AB置于圓導(dǎo)軌上面，BA的延長線通過圓導(dǎo)軌中心O，裝置的俯視圖如圖所示，整個裝置位于一勻強磁場中，磁感應(yīng)強度的大小為B，方向豎直向下在兩環(huán)之間接阻值也為R的定值電阻和電容為C的電容器金屬棒在水平外力作用下以角速度繞O逆時針勻速轉(zhuǎn)動，在轉(zhuǎn)動過程中始終與導(dǎo)軌保持良好接觸下列說法正確的是()A金屬棒中電流從B流向AB金屬棒兩端電壓為Br2C電容器的M板帶負電D電容器所帶電荷量為CBr2解析：根據(jù)右手定則可知金屬棒中電流從B流向A，選項A正確；金屬棒轉(zhuǎn)動產(chǎn)生的電動勢為EBrBr2，切割磁感線的金屬棒相當(dāng)于電源，金屬棒兩端電壓相當(dāng)于電源的路端電壓，因而UEBr2，選項B正確；金屬棒A端相當(dāng)于電源正極，電容器M板帶正電，選項C錯誤；由C可得電容器所帶電荷量為QCBr2，選項D錯誤答案：AB8(多選)(2018·高考全國卷)如圖(a)，在同一平面內(nèi)固定有一長直導(dǎo)線PQ和一導(dǎo)線框R，R在PQ的右側(cè)導(dǎo)線PQ中通有正弦交流電流i，i的變化如圖(b)所示，規(guī)定從Q到P為電流的正方向?qū)Ь€框R中的感應(yīng)電動勢()A在t時為零B在t時改變方向C在t時最大，且沿順時針方向D在tT時最大，且沿順時針方向解析：由圖(b)可知，導(dǎo)線PQ中電流在t時達到最大值，變化率為零，導(dǎo)線框R中磁通量變化率為零，根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律，在t時導(dǎo)線框中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為零，選項A正確；在T時，導(dǎo)線PQ中電流圖象斜率方向不變，導(dǎo)致導(dǎo)線框R中磁通量變化率的正負不變，根據(jù)楞次定律，在t時，導(dǎo)線框中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢方向不變，選項B錯誤；由于在t時，導(dǎo)線PQ中電流圖象斜率最大，電流變化率最大，導(dǎo)致導(dǎo)線框R中磁通量變化率最大，根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律，在t時導(dǎo)線框中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢最大，由楞次定律可判斷出感應(yīng)電動勢的方向為順時針方向，選項C正確；由楞次定律可判斷出在tT時感應(yīng)電動勢的方向為逆時針方向，選項D錯誤答案：AC6