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    2023版高考物理总复习之加练半小时 第十一章 微专题75 法拉第电磁感应定律 自感和涡流

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    沪科版(2020)选修第二册第六章 电磁感应定律第二节 法拉第电磁感应定律课时训练

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    这是一份沪科版(2020)选修第二册第六章 电磁感应定律第二节 法拉第电磁感应定律课时训练,共6页。试卷主要包含了法拉第电磁感应定律等内容,欢迎下载使用。
    微专题75 法拉第电磁感应定律 自感和涡流1法拉第电磁感应定律En感应电动势取决于线圈匝数和磁通量的变化率与磁通量及其变化量无关.2.导体棒垂直切割磁感线时EBLv.3.导体棒绕一端转动垂直切割磁感线时EBL2ω.1.小万做自感现象实验时连接电路如图所示(  )A断开开关SL1逐渐变暗至熄灭L2变亮后再熄灭B闭合开关SL2逐渐变亮然后亮度不变C闭合开关SL1立刻变亮且亮度不变D断开开关SL1变亮后再熄灭L2一直不亮答案 A解析 闭合开关S,由于线圈的阻碍作用,则L1逐渐变亮,然后保持不变;根据二极管的单向导电性,电流不会通过L2,故L2不亮,故BC错误;断开开关S,线圈与二极管D形成回路,则有流过L2的电流,则L2变亮后再熄灭,而流过L1的电流逐渐减小,故L1逐渐变暗至熄灭,故A正确,D错误2为了使灵敏电流计的指针在零刻度附近快速停下实验小组的同学利用电磁阻尼来实现他们设计了如图所示的甲乙两种方案甲方案在指针转轴上装上扇形铝板磁场位于零刻度中间乙方案在指针转轴上装上扇形铝框磁场位于零刻度中间下列说法正确的是(  )A甲方案中铝板摆动时磁通量不变不会产生感应电流B甲方案中铝板摆动时能产生涡流起电磁阻尼的作用C乙方案中铝框小幅度摆动时会产生感应电流D乙方案比甲方案更合理答案 B解析 甲方案中,铝板摆动时,磁通量变化,在铝板中涡流产生感应电流,起电磁阻尼的作用,指针能很快停下来,故A错误,B正确;乙方案中,当指针偏转角度较小时,铝框中磁通量不变,不能产生感应电流,起不到电磁阻尼的作用,指针不能很快停下,因此,甲方案更合理,故CD错误3(多选)电吉他中电拾音器的基本结构如图所示磁体附近的金属弦被磁化因此弦振动时在线圈中产生电流电流经电路放大后传送到音箱发出声音下列说法正确的有(  )A电吉他中电拾音器工作时利用了电流的磁效应B选用优质铜弦电吉他能更好地工作C弦振动过程中线圈中的电流方向不断变化D增加线圈匝数可以增大线圈中的感应电动势答案 CD解析 电吉他中电拾音器工作时利用了电磁感应原理,选项A错误;铜不可以被磁化,则选用铜质弦,电吉他不能正常工作,故B错误;弦振动过程中,切割磁感线的方向不断变化,则线圈中的电流方向不断变化,选项C正确;根据法拉第电磁感应定律可知,增加线圈匝数可以增大线圈中的感应电动势,选项D正确4.如图所示ab两个闭合正方形线圈用同样材料和粗细的导线制成匝数均为n线圈边长la4lb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下列说法正确的是(  )A两线圈内均产生逆时针方向的感应电流Bab线圈中感应电动势之比为41Cab线圈中感应电流之比为41Dab线圈中电功率之比为41答案 C解析 原磁场向里减小,根据楞次定律可知,感应电流的磁场方向与原磁场方向相同,因此感应电流的方向为顺时针方向,故A错误;根据法拉第电磁感应定律可知EnnL2,而la4lb,因此ab线圈中感应电动势之比为161,故B错误;线圈电阻Rρ ab线圈电阻之比为41由闭合电路欧姆定律可知I,则ab线圈中感应电流之比为41,故C正确;电功率PEII2R,两线圈电流之比为41,电阻之比为41,则电功率之比为641 ,故D错误5(多选)将一段导线绕成如图甲所示的闭合回路并固定在水平面内回路的ab边置于磁感应强度大小为B1方向竖直向下的匀强磁场回路的圆环区域内有竖直方向的磁场以竖直向下为磁场的正方向其磁感应强度B随时间t变化的图像如图乙所示导线的总电阻为R圆环面积为Sab边长为L则下列说法正确的是(  )Aab边受到的安培力大小始终为B0时间内流过ab边的电荷量为C0T时间内ab边受到的安培力方向先向左再向右D0时间内通过ab边的电流方向先由ba再由ab答案 AC解析 0时间内,磁感应强度先向下减小再反向增大,由楞次定律可知,感应电流方向不变,均由baD错误;0时间内,由左手定则可知,ab边受到的安培力方向水平向左,T时间内,ab边的电流由ab,受到的安培力方向水平向右,C正确;0时间内,回路产生的感应电动势为,感应电流为,流过ab边的电荷量为q·,联立可得qB错误;ab边通过的电流大小恒定,故受到的安培力大小恒为FB1L,联立可解得FA正确6(多选)如图所示相距为L的两条足够长的光滑平行金属导轨与水平面的夹角为θ上端接有定值电阻R匀强磁场垂直于导轨平面磁感应强度为B.将质量为m的导体棒由静止释放当速度达到v时开始匀速运动此时对导体棒施加一平行于导轨向下的拉力并保持拉力的功率恒为P导体棒最终以3v的速度匀速运动导体棒始终与导轨垂直且接触良好不计导轨和导体棒的电阻重力加速度为g.下列选项正确的是(  )AP2mgvsin θBP6mgvsin θC当导体棒速度达到时加速度大小为sin θD当速度达到3v后匀速运动的过程中R上产生的焦耳热等于拉力所做的功答案 BC解析 当导体棒以v匀速运动时受力平衡,则有mgsin θBIL当导体棒以3v匀速运动时受力平衡,则有Fmgsin θBIL故有F2mgsin θ,拉力的功率为PF·3v6mgvsin θ,故B正确,A错误;当导体棒速度达到时,由牛顿第二定律mgsin θma,解得asin θC正确;由能量守恒定律,当速度达到3v以后匀速运动的过程中,R上产生的焦耳热等于拉力和重力所做的功之和,D错误7.(多选)如图所示在边长为a的等边三角形区域内有匀强磁场磁感应强度为B其方向垂直于纸面向外一个边长也为a的等边三角形导线框EFG正好与上述磁场区域的边界重合而后绕其几何中心O点在纸面内以角速度ω顺时针匀速转动于是线框EFG中产生感应电动势若转过60°后线框转到图中的虚线位置则在这段时间内(  )A感应电流方向为EGFEB感应电流方向为EFGEC平均感应电动势大小等于D平均感应电动势大小等于答案 BC解析 根据题意,穿过线框的磁通量变小,根据楞次定律,感应电流产生的磁场方向与原磁场方向相同,再由安培定则可知感应电流方向为EFGEA项错误,B项正确;根据几何关系可得,磁场穿过线框的有效面积减小了ΔSa2Δt,根据法拉第电磁感应定律得平均感应电动势BC项正确,D项错误8(多选)如图甲所示足够长的光滑金属导轨内有垂直于导轨平面向里方向不变的匀强磁场其磁感应强度B随时间t的变化图像如图乙所示导轨左端接有一个电阻值恒为R的灯泡0时刻开始垂直于导轨的导体棒ab在水平外力F的作用下从导轨的左端沿导轨以速度v水平向右匀速运动导体棒ab的长度为l导体棒运动过程中与导轨接触良好导体棒与导轨的电阻均不计在导体棒ab向右运动的过程中下列说法正确的是(  )A灯泡亮度不变B灯泡逐渐变亮C在运动后的t0时刻FD在运动后的t0时刻F答案 BC解析 由题图乙可知,在t时刻磁感应强度的大小为Bt,所以在t时刻回路中由于导体运动产生的动生电动势为E1Blvt时刻回路中由于磁感应强度变化产生的感生电动势为E2根据右手定则和楞次定律可知,这两个电动势是同方向的,所以回路中的总电动势为EE1E22因此回路中的总电动势随时间增大,所以灯泡逐渐变亮,故A错误,B正确;ab棒在运动后的t0时刻,回路中的总电动势为E22B0lv,回路中的电流为Iab棒受到的安培力为FB0Il由于ab棒匀速运动,所以ab棒受力平衡,因此水平外力FF,故C正确,D错误

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