【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 9页

‎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