【物理】2020届一轮复习人教版法拉第电磁感应定律自感涡流作业

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【物理】2020届一轮复习人教版法拉第电磁感应定律自感涡流作业

‎2020届一轮复习人教版 法拉第电磁感应定律自感涡流 作业 ‎1.(多选)(2018·南京市期中)如图11甲所示,面积S=1m2的导体圆环内通有垂直于圆平面向里的磁场,磁场的磁感应强度B随时间t变化的关系如图乙所示(B取向里为正),以下说法正确的是(  )‎ 图11‎ A.环中产生顺时针方向的感应电流 B.环中产生逆时针方向的感应电流 C.环中产生的感应电动势大小为1V D.环中产生的感应电动势大小为2V 答案 BC ‎2.(2018·东台创新学校月考)一单匝矩形线框置于匀强磁场中,线框平面与磁场方向垂直.先保持线框的面积不变,将磁感应强度在1s时间内均匀地增大到原来的两倍.接着保持增大后的磁感应强度不变,在1s时间内,再将线框的面积均匀地减小到原来的一半.先后两个过程中,线框中感应电动势的比值为(  )‎ A.B.4C.2D.1‎ 答案 D 解析 由法拉第电磁感应定律:E=,且ΔΦ1=ΔB·S、ΔΦ2=BΔS,则有E1===,E2==.故两过程线框中感应电动势的比值为=1,故选D.‎ ‎‎ ‎3.(多选)(2018·泰州中学月考)如图12甲所示,螺线管内有一平行于轴线的磁场,规定图中箭头所示方向为磁感应强度B的正方向,螺线管与U形导线框cdef相连,导线框cdef内有一半径很小的金属圆环L,圆环与导线框cdef在同一平面内,当螺线管内的磁感应强度随时间按图乙所示规律变化时,下列选项中正确的是(  )‎ 图12‎ A.在t1时刻,金属圆环L内的磁通量最大 B.在t2时刻,金属圆环L内的磁通量最大 C.在t1~t2时间内,金属圆环L内有逆时针方向的感应电流 D.在t1~t2时间内,金属圆环L有收缩的趋势 答案 BD 解析 由题图乙知,t1时刻磁通量的变化率为零,则感应电流为零,金属圆环L内的磁通量为零,故A错误;在t2时刻,磁感应强度为零,但是磁通量的变化率最大,则感应电流最大,金属圆环L内的磁通量最大,故B正确;在t1~t2时间内,磁通量的变化率不断变大,则线圈内的感应电流不断变大,根据楞次定律,在线圈中的电流方向为f到c,根据右手螺旋定则,穿过圆环的磁通量向外增大,则根据楞次定律,在金属圆环中产生顺时针方向的感应电流,故C错误;在t1~t2时间内,通过金属圆环L的磁通量增加,由楞次定律可以确定L必须减小面积以达到阻碍磁通量的增加,故金属圆环有收缩的趋势,故D正确.‎ ‎4.(多选)(2018·丰县中学月考)如图13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(  )‎ 图13‎ 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,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,才逐渐变暗 答案 AD 解析 在电路甲中,断开S,由于线圈产生自感电动势阻碍电流变小,导致回路中的电流逐渐减小,A将逐渐变暗,故A正确,B错误;在电路乙中,由于电阻R和自感线圈L的电阻值都很小,所以通过灯泡的电流比通过线圈的电流小,断开S时,由于线圈阻碍电流变小,于是原来通过线圈的电流现在通过灯泡形成新的回路,由于通过灯泡A的电流比原来的大,导致A将变得更亮一下,然后逐渐变暗,故C错误,D正确.‎ ‎5.(2018·江苏百校12月大联考)图14甲为兴趣小组制作的无线充电装置中的受电线圈示意图,已知线圈匝数n=100、电阻r=1Ω、横截面积S=1.5×10-3m2,外接电阻R=7Ω.线圈处在平行于线圈轴线的匀强磁场中,磁场的磁感应强度随时间变化图象如图乙所示,求:‎ 图14‎ ‎(1)t=0.01s时线圈中的感应电动势E;‎ ‎(2)0~0.02s内通过电阻R的电荷量q;‎ ‎(3)0~0.03s内电阻R上产生的热量Q.‎ 答案 (1)0.6V (2)1.5×10-3C (3)2.3625×10-3J 解析 (1)由题图乙可知,t=0.01 s时刻=4 T/s 根据法拉第电磁感应定律:E=n=n 解得:E=0.6 V.‎ ‎(2)0~0.02 s内,设感应电动势为E1,磁感应强度B的变化率相同,所以E1=E,则I1==0.075 A,电荷量q=I1Δt,解得:q=1.5×10-3 C.‎ ‎(3)0~0.02 s内,E1=0.6 V,I1=0.075 A,根据焦耳定律可以得到,电阻R上产生的热量Q1=I12Rt1=7.875×10-4 J ‎0.02~0.03 s内,E2=n s=1.2 V,I2=0.15 A,根据焦耳定律可以得到,电阻R上产生的热量Q2=I22Rt2=1.575×10-3 J,故0~0.03 s内产生的总热量Q总=Q1+Q2=2.362 5×10-3 J.‎ ‎1.(多选)如图1所示,闭合金属导线框放置在竖直向上的匀强磁场中,匀强磁场的磁感应强度随时间变化.下列说法正确的是(  )‎ 图1‎ A.当磁感应强度增加时,线框中的感应电流可能减小 B.当磁感应强度增加时,线框中的感应电流一定增大 C.当磁感应强度减小时,线框中的感应电流一定增大 D.当磁感应强度减小时,线框中的感应电流可能不变 答案 AD ‎2.(多选)(2018·泰州中学月考)如图2所示,L是自感系数很大的线圈,但其自身的电阻几乎为零.A和B是两个完全相同的灯泡,则下列说法中正确的有(  )‎ 图2‎ A.当开关S闭合瞬间,A、B两灯同时亮,最后B灯熄灭 B.当开关S断开瞬间,A、B两灯同时熄灭 C.当开关S断开瞬间,a点电势比b点电势低 D.当开关S断开瞬间,流经灯泡B的电流是由a到b 答案 AD 解析 开关S闭合瞬间,线圈L对电流有阻碍作用,则相当于灯泡A与B串联,因此两灯同时亮,且亮度相同,稳定后B被短路熄灭,故A正确;稳定后当开关S断开后,A马上熄灭,由于自感,线圈中的电流只能慢慢减小,其相当于电源,线圈左端为高电势,与灯泡B构成闭合回路放电,流经灯泡B的电流是由a到b,a点电势比b点电势高,B闪一下再熄灭,故D正确,B、C错误.‎ ‎3.(多选)(2018·苏州市期初调研)如图3甲所示,矩形导线框固定在匀强磁场中,磁感线方向与导线框所在平面垂直.规定垂直纸面向里方向为磁场的正方向,磁感应强度B随时间t变化的规律如图乙所示.则(  )‎ 图3‎ A.从0到t2时间内,导线框中电流的方向先为adcba再为abcda B.从0到t2时间内,导线框中电流的方向始终为adcba C.从0到t1时间内,导线框中电流越来越小 D.从0到t1时间内,导线框ab边受到的安培力越来越小 答案 BD 解析 从0到t2时间内,线圈中磁通量的变化率相同,则感应电动势不变,电路中电流大小和方向不变,根据楞次定律可知电流方向为adcba,故A、C错误,B正确;从0到t1时间内,电路中电流大小恒定不变,故由F=BIL可知,F与B成正比,因为B逐渐减小,所以导线框ab边受到的安培力越来越小,故D正确.‎ ‎4.(2018·丰县中学月考)如图4所示,匀强磁场的方向垂直纸面,规定向里的方向为正,在磁场中有一细金属圆环,圆环平面位于纸面内,现令磁感应强度B随时间t变化,先按图所示的Oa图线变化,后来又按bc和cd变化,令E1、E2、E3分别表示这三段变化过程中感应电动势的大小,I1、I2、I3分别表示对应的感应电流的大小,则下列说法正确的是(  )‎ 图4‎ A.E1
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