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1、开卷速查(三十二)法拉第电磁感应定律自感涡流说明提示本试卷共三部分A组基础巩固B组能力提升C组难点突破考试时间：45分钟试卷满分：100分A组基础巩固1(多选题)电磁感应现象揭示了电和磁之间的内在联系，根据这一发现，发明了许多电器设备下列用电器中，哪个利用了电磁感应原理()A动圈式话筒B白炽灯泡C磁带录音机 D日光灯镇流器解析：动圈式话筒里的线圈在永磁铁的磁场里振动，产生感应电流；磁带录音机录音时，声音使话筒中产生随声音而变化的感应电流，放音时，磁带上变化的磁场使放音磁头线圈中产生感应电流；日光灯镇流器在接通开关时，产生瞬时高电压这三种都利用了电磁感应原理，而白炽灯泡没有用到电磁感应原理，所以
2、选项A、C、D正确答案：ACD图3212如图321所示，竖直向下的匀强磁场中，将一水平放置的金属棒ab以水平速度v0抛出设整个过程中，棒的取向不变，且不计空气阻力，则金属棒运动过程中产生的感应电动势的大小变化情况应是()A越来越大 B越来越小C保持不变 D无法判断解析：金属棒做平抛运动，切割磁感线的速度等于水平速度，保持不变，故感应电动势大小不变答案：C图3223(多选题)(2015浙江省慈溪、余姚联考)如图322所示，将一个近似超导的圆环水平置于非匀强磁场中，圆环恰好能处于静态平衡则以下分析正确的是()A俯视圆环，圆环中的电流方向为顺时针方向B若给圆环一个向下的扰动，俯视圆环，电流将变为逆时
3、针方向C若增大圆环的微小阻值，圆环将缓慢下降D若增大磁场的磁感应强度，圆环将向下加速运动解析：这里的“置于非匀强磁场中”，应该理解为从正上方放下，当将环靠近磁铁时，由于越靠近磁铁，其磁场就越强，磁感线就越密，所以在靠近过程中环会切割磁感线运动，即在该环中会产生感应电流；由于发生了超导，即没有电阻，所以此时环中的电流不会变小；同时据焦耳定律能看出，由于没有电阻，所以在B环上不会产生电热根据楞次定律，感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化，原磁通量向上增加，所以感应出顺时针方向(俯视)的电流以阻碍之，A正确；在向下扰动使原磁通量继续向上增加，电流方向依然不变，B错；如果存在电阻，那么环中
4、电流会不断减少，这样，安培力减小，不足以平衡重力时，环就会下降，C正确；若增大磁场的磁感应强度，则安培力增加，会排斥圆环即圆环向上运动，D错答案：AC图3234如图323所示，电源的电动势为E，内阻r不能忽略A、B是两个相同的小灯泡，L是一个自感系数相当大的线圈关于这个电路的以下说法正确的是()A开关闭合到电路中电流稳定的时间内，A灯立刻亮，而后逐渐变暗，最后亮度稳定 B开关闭合到电路中电流稳定的时间内，B灯立刻亮，而后逐渐变暗，最后亮度稳定 C开关由闭合到断开瞬间，A灯闪亮一下再熄灭D开关由闭合到断开瞬间，电流自左向右通过A灯解析：开关闭合到电路中电流稳定的时间内，A灯立刻亮，而后逐渐变暗，
5、最后亮度稳定；B灯逐渐变亮，最后亮度稳定，选项A正确、B错误开关由闭合到断开瞬间，电流自右向左通过A灯，不一定A灯闪亮一下再熄灭，选项C、D错误答案：A5(2015泉州市质量检查)如图324甲所示，在竖直向上的磁场中，水平放置一个单匝金属圆线圈，线圈所围面积为0.1 m2，线圈电阻为1 ，磁场的磁感应强度大小B随时间t的变化规律如图324乙所示，规定从上往下看顺时针方向为线圈中感应电流i的正方向则()甲乙图324A05 s内i的最大值为0.1 AB第4 s末i的方向为正方向C第3 s内线圈的发热功率最大D35 s内线圈有扩张的趋势解析：根据法拉第电磁感应定律得ES，由图象得的最大值为0.1 T
6、/s，则Em0.01 V，Im0.01 A，A错误；根据楞次定律判断第4 s末电流方向为负方向，B错误；第3 s内线圈内无感应电流，线圈不产热，C错误；35 s内穿过线圈的磁通量减少，为了阻碍磁通量减少，线圈有扩张趋势，D正确答案：D6(多选题)如图325所示，空间存在两个磁场，磁感应强度大小均为B，方向相反且垂直纸面，MN、PQ为其边界，OO为其对称轴一导线折成边长为l的正方形闭合回路abcd，回路在纸面内以恒定速度v0向右运动，当运动到关于OO对称的位置时()图325A穿过回路的磁通量为零B回路中感应电动势大小为2Blv0C回路中感应电流的方向为顺时针方向D回路中ab边与cd边所受安培力方
7、向相同解析：由于两磁场的磁感应强度大小相等，方向相反，且回路此时关于OO对称，因而此时穿过回路的磁通量为零，A项正确；ab、cd均切割磁感线，相当于两个电源，由右手定则知，回路中感应电流方向为逆时针，两电源串联，感应电动势为2Blv0，B项正确，C项错误；由左手定则知ab、cd所受安培力方向均向左，D项正确答案：ABDB组能力提升7物理实验中常用一种叫做“冲击电流计”的仪器测定通过电路的电荷量图326如图326所示，探测线圈与冲击电流计串联后可用来测定磁场的磁感应强度已知线圈的匝数为n，面积为S，线圈与冲击电流计组成的回路电阻为R.若将线圈放在被测匀强磁场中，开始线圈平面与磁场垂直，现把探测线
8、圈翻转180，冲击电流计测出通过线圈的电荷量为q，由上述数据可得出被测磁场的磁感应强度为()A. B.C. D.解析：qIttntnn，故B，C正确答案：C8.图327(2014安徽卷)英国物理学家麦克斯韦认为，磁场变化时会在空间激发感生电场，如图327所示，一个半径为r的绝缘细圆环水平放置，环内存在竖直向上的匀强磁场B，环上套一带电荷量为q的小球已知磁感应强度B随时间均匀增加，其变化率为k，若小球在环上运动一周，则感生电场对小球的作用力所做功的大小是()A0 B.r2qkC2r2qk Dr2qk解析：变化的磁场产生的感生电动势为Er2kr2，小球在环上运动一周感生电场对其所做的功WqEr2q
9、k，D项正确，A、B、C项错误答案：D图3289如图328所示，匀强磁场的磁感应强度B0.1 T，金属棒AD长0.4 m，与框架宽度相同，电阻r1.3 ，框架电阻不计，电阻R12，R21 .当金属棒以5 m/s的速度匀速向右运动时，求：(1)流过金属棒的感应电流为多大？(2)若图中电容器电容C0.3F，则电容器中储存多少电荷量？解析：(1)棒产生的电动势EBlv0.2 V外电阻R通过棒的感应电流I0.1 A.(2)电容器两板间的电压UIR V带电量QCU2108 C.答案：(1)0.1 A(2)2108 C10如图329甲所示，一对平行光滑轨道放置在水平面上，两轨道间距l0.20 m，电阻R1
10、 ；有一导体杆静止地放在轨道上，与两轨道垂直，杆及轨道的电阻均忽略不计，整个装置处于磁感应强度B0.50 T的匀强磁场中，磁场方向垂直轨道面向下现用一外力F沿轨道方向拉杆，使之做匀加速运动，测得外力F与时间t的关系如图329乙所示求(1)杆的质量m和加速度a的大小；(2)杆开始运动后的时间t内，通过电阻R的电量表达式(用B、l、R、a、t表示)甲乙图329解析：(1)以金属杆为研究对象，由vat，EBlv，I，FIBlma，解得：Fmaat在图线上取两点(0,0.1 N)和(10 s,0.2 N)代入方程，解得：a1 m/s2；m0.1 kg(2)从静止开始运动的t时间内杆的位移为xat2穿过
11、回路的磁通量的变化量BSBlx所以通过电阻R的电量qtt答案：(1)0.1 kg1 m/s2(2)图321011(2014新课标全国卷)半径分别为r和2r的同心圆形导轨固定在同一水平面内，一长为r、质量为m且质量分布均匀的直导体棒AB置于圆导轨上面，BA的延长线通过圆导轨的中心O，装置的俯视图如图3210所示；整个装置位于一匀强磁场中，磁感应强度的大小为B，方向竖直向下；在内圆导轨的C点和外圆导轨的D点之间接有一阻值为R的电阻(图中未画出)直导体棒在水平外力作用下以角速度绕O逆时针匀速转动，在转动过程中始终与导轨保持良好接触设导体棒与导轨之间的动摩擦因数为，导体棒和导轨的电阻均可忽略，重力加速
12、度大小为g，求：(1)通过电阻R的感应电流的方向和大小；(2)外力的功率解析：(1)在t时间内，导体棒扫过的面积为St(2r)2r2根据法拉第电磁感应定律，导体棒上感应电动势的大小为E根据右手定则，感应电流的方向是从B端流向A端，因此，通过电阻R的感应电流的方向是从C端流向D端由欧姆定律可知，通过电阻R的感应电流的大小I满足I联立式得I(2)在竖直方向有mg2N0式中，由于导体棒质量分布均匀，内、外圆导轨对导体棒的正压力大小相等，其值为N.两导轨对运动的导体棒的滑动摩擦力均为fN在t时间内，导体棒在内、外圆导轨上扫过的弧长分别为l1rtl22rt克服摩擦力做的总功为Wff(l1l2)在t时间内
13、，消耗在电阻R上的功为WRI2Rt根据能量转化和守恒定律知，外力在t时间内做的功为WWfWR外力的功率为P由至式得Pmgr答案：(1)，从C端流向D端(2)mgrC组难点突破12图3211中EF、GH为平行的金属导轨，其电阻可不计，R为电阻，C为电容器，AB为可在EF和GH上滑动的导体横杆有匀强磁场垂直于导轨平面若用I1和I2分别表示图中该处导线中的电流，则当横杆AB()图3211A匀速滑动时，I10，I20B匀速滑动时，I10，I20C加速滑动时，I10，I20D加速滑动时，I10，I20解析：当横杆AB匀速滑动时，电路中产生恒定的感应电动势，即电路中I10，I20，A、B项都错误；当横杆AB加速滑动时，根据法拉第电磁感应定律，电路中产生的感应电动势在持续增大，这时电路中的电流I10，I20，C项错误，D项正确答案：D9