【物理】2020届一轮复习人教版 法拉第电磁感应定律 课时作业 5页

‎2020届一轮复习人教版 法拉第电磁感应定律 课时作业 ‎1．穿过某线圈的磁通量随时间变化的关系如图所示，在下列几段时间内，线圈中感应电动势最小的是(　　)‎ A．0～2 s　　B．2～4 s C．4～5 s D．5～10 s 解析：图象斜率越小，表明磁通量的变化率越小，感应电动势也就越小.5～10 s内图象斜率最小，故选项D正确．‎ 答案：D ‎2．(多选)如图所示，在线圈上端放置一盛有冷水的金属杯，现接通交流电源，过了几分钟，杯内的水沸腾起来．若要缩短上述加热时间，下列措施可行的有(　　)‎ A．增加线圈的匝数 B．提高交流电源的频率 C．将金属杯换为瓷杯 D．取走线圈中的铁芯 解析：当电磁铁接通交流电源时，金属杯处在变化的磁场中产生涡电流发热，使水温升高．要缩短加热时间，需增大涡电流，即增大感应电动势或减小电阻．增加线圈匝数、提高交变电流的频率都是为了增大感应电动势．瓷杯不能产生涡电流，取走铁芯会导致磁性减弱．所以选项A、B正确，选项C、D错误．‎ 答案：AB ‎3.‎ 如图所示，A、B两闭合线圈用同样导线绕成，A有10匝，B有20匝，两圆线圈半径之比为2：1，均匀磁场只分布在B线圈内．当磁场随时间均匀减弱时(　　)‎ A．A中无感应电流 B．A、B中均有恒定的感应电流 C．A、B中感应电动势之比为1：1‎ D．A、B中感应电流之比为1：1‎ 解析：线圈中产生的感应电动势E＝n，A、B中感应电动势之比为1：2，又因为R＝ρ，故RA：RB＝1：1，所以IA：IB＝1：2，故选项A、C、D错误，B正确．‎ 答案：B ‎4．[2019·江西信丰县模拟](多选)如图所示，A、B是完全相同的两个小灯泡，L为自感系数很大、电阻可以忽略的带铁芯的线圈，则(　　)‎ A．开关S闭合瞬间，A、B同时发光，随后A灯变暗直至熄灭，B灯变亮 B．开关S闭合瞬间，B灯亮，A灯不亮 C．断开开关S的瞬间，A、B灯同时熄灭 D．断开开关S的瞬间，B灯立即熄灭，A灯突然闪亮一下再熄灭 解析：A项，开关闭合的瞬间，两灯同时获得电压，所以A、B同时发光，由于线圈的电阻可以忽略，灯A逐渐被短路，流过A灯的电流逐渐减小，B灯逐渐增大，则A灯变暗，B灯变亮，故A正确，B错误；C项，断开开关的瞬间，B灯的电流突然消失，立即熄灭，流过线圈的电流将要减小，产生自感电动势，相当电源，自感电流流过A灯，所以A灯突然闪亮一下再熄灭，故C错误，D正确．故选A、D.‎ 答案：AD ‎5.如图所示的电路，初始时开关S闭合，电路处于稳定状态，在某一时刻突然断开开关S，则通过电阻R1中的电流I随时间t变化的图线可能是选项图中的(　　)‎ 解析：选D　初始时开关S闭合，电路处于稳定状态，流过R1‎ 的电流方向向左，大小为I1，与R1并联的R2和线圈L支路，电流I2的方向也是向左。当某一时刻开关S突然断开时，L中向左的电流要减小，由于自感现象，线圈L产生自感电动势，在回路“L→R1→A→R‎2”‎中形成感应电流，电流通过R1的方向与原来相反，变为向右，并从I2开始逐渐减小到零，故D正确。‎ ‎6．(多选)某种安检门是一个用于安全检查的“门”，“门框”内有线圈，线圈里通有交变电流，交变电流在“门”内产生交变磁场，金属物品通过“门”时能产生涡流，涡流的磁场又反过来影响线圈中的电流，从而引起报警。以下关于此安检门的说法正确的是(　　)‎ A．安检门也能检查出毒品携带者 B．安检门只能检查出金属物品携带者 C．如果“门框”的线圈中通上恒定电流，也能检查出金属物品携带者 D．安检门工作时，既利用了电磁感应现象，又利用了电流的磁效应 解析：选BD　此安检门是利用涡流工作的，因而只能检查出金属物品携带者，A错，B对；若“门框”的线圈中通上恒定电流，只能产生恒定磁场，它不能使金属物品中产生涡流，因而不能检查出金属物品携带者，C错；安检门工作时，既利用了电磁感应现象，又利用了电流的磁效应，D对。‎ ‎7.(多选)(2019·湖北七校联考)如图所示，a、b两个闭合正方形线圈用同样的导线制成，匝数均为10，边长La＝‎2Lb，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a、b线圈之间的相互影响，则(　　)‎ A．两线圈内产生顺时针方向的感应电流 B．a、b线圈中感应电动势之比为2∶1‎ C．a、b线圈中感应电流之比为4∶1‎ D．a、b线圈消耗的电功率之比为8∶1‎ 解析：选AD　原磁场向里减小，根据楞次定律可知，感应电流的磁场与原磁场方向相同，因此两线圈内产生的感应电流沿顺时针方向，选项A正确；根据法拉第电磁感应定律可知，E＝＝L2，由La＝‎2Lb，得a、b线圈中感应电动势之比为4∶1，选项B错误；线圈电阻R＝ρ，故a、b线圈电阻之比为2∶1，由闭合电路欧姆定律可知I＝，则a、b线圈中感应电流之比为2∶1，选项C错误；电功率P＝I2R，则a、b线圈消耗的电功率之比为8∶1，选项D正确。‎ ‎8．(多选)(2019·唐山模拟)如图甲所示，一个匝数为n的圆形线圈(图中只画了2匝)，面积为S，线圈的电阻为R，在线圈外接一个阻值为R的电阻和一个理想电压表，将线圈放入垂直线圈平面向里的磁场中，磁感应强度随时间变化的规律如图乙所示，下列说法正确的是(　　)‎ A．0～t1时间内P端电势高于Q端电势 B．0～t1时间内电压表的示数为 C．t1～t2时间内通过R的电流为 D．t1～t2时间内P端电势高于Q端电势 解析：选AC　0～t1时间内，由题图乙知磁感应强度垂直线圈平面向里增大，根据楞次定律可知感应电流沿逆时针方向，线圈相当于电源，上端为正极，下端为负极，所以P端电势高于Q端电势，故A正确；0～t1时间内线圈产生的感应电动势E＝n＝nS＝nS，电压表的示数等于电阻R两端的电压U＝IR＝·R＝，故B错误；t1～t2时间内线圈产生的感应电动势E′＝n＝nS，根据闭合电路的欧姆定律知，通过R的电流为I′＝＝，故C正确；t1～t2时间内，磁感应强度垂直线圈平面向里减小，根据楞次定律，感应电流沿顺时针方向，线圈相当于电源，上端为负极，下端为正极，所以P端电势低于Q端电势，故D错误。‎ ‎9.如图所示，在光滑的水平面上有一半径r＝‎10 cm、电阻R＝1 Ω、质量m＝‎1 kg的金属圆环，以速度v＝‎10 m/s 向一有界磁场运动。匀强磁场方向垂直于纸面向里，磁感应强度B＝0.5 T，从圆环刚进入磁场算起，到刚好有一半进入磁场时，圆环一共释放了32 J的热量，求：‎ ‎(1)此时圆环中电流的瞬时功率；‎ ‎(2)此时圆环运动的加速度。‎ 解析：(1)圆环从开始进入磁场到有一半进入磁场过程中，由能量守恒定律得mv2＝Q＋mv′2，‎ 代入数据解得v′＝‎6 m/s，‎ 此时的感应电动势 E＝BLv′＝B·2rv′＝0.5×2×0.1×6 V＝0.6 V，‎ 圆环中电流的瞬时功率P＝＝ W＝0.36 W。‎ ‎(2)感应电流I＝＝ A＝‎0.6 A，‎ 圆环受到的安培力 F＝BIL＝BI·2r＝0.5×0.6×2×0.1 N＝0.06 N，‎ 由牛顿第二定律得F＝ma，‎ 解得圆环此时运动的加速度a＝＝ m/s2＝‎0.06 m/s2，‎ 由右手定则可知，圆环中感应电流沿逆时针方向，由左手定则可知，安培力水平向左，则加速度方向向左。‎ 答案：(1)0.36 W　(2)‎0.06 m/s2，方向向左