《【三維設(shè)計(jì)】2014屆高三物理一輪 課時(shí)跟蹤檢測(cè)34 法拉第電磁感應(yīng)定律自感和渦流》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《【三維設(shè)計(jì)】2014屆高三物理一輪 課時(shí)跟蹤檢測(cè)34 法拉第電磁感應(yīng)定律自感和渦流（7頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、 課時(shí)跟蹤檢測(cè)(三十四)　法拉第電磁感應(yīng)定律　自感和渦流 高考常考題型：選擇題＋計(jì)算題 1. (2012·南京模擬)如圖1所示，長(zhǎng)為L(zhǎng)的金屬導(dǎo)線彎成一圓環(huán)，導(dǎo)線的兩端接在電容為C的平行板電容器上，P、Q為電容器的兩個(gè)極板，磁場(chǎng)垂直于環(huán)面向里，磁感應(yīng)強(qiáng)度以B＝B0＋Kt(K>0)隨時(shí)間變化，t＝0時(shí)，P、Q兩極板電勢(shì)相等。兩極板間的距離遠(yuǎn)小于環(huán)的半徑，經(jīng)時(shí)間t電容器P板(　　) 圖1 A．不帶電 B．所帶電荷量與t成正比 C．帶正電，電荷量是 D．帶負(fù)電，電荷量是

2、2.光滑曲面與豎直平面的交線是拋物線，如圖2所示，拋物線的方程是y＝x2，下半部處在一個(gè)水平方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)的上邊界是y＝a的直線(圖中的虛線所示)，一個(gè)小金屬塊從拋物線上y＝b(b>a)處以速度v沿拋物線下滑，假設(shè)拋物線足夠長(zhǎng)，金屬塊沿拋物線下滑后產(chǎn)生的焦耳熱總量是(　　) A．mgb　　　　　　　　 B.mv2 圖2 C．mg(b－a) D．mg(b－a)＋mv2 3. (2013·焦作模擬)如圖3所示，兩根足夠長(zhǎng)的光滑金屬導(dǎo)軌水平平行放置，間距為L(zhǎng)＝1 m，cd間、de間、cf間分別接著阻值為R＝10 Ω

3、的電阻。一阻值為R＝10 Ω的導(dǎo)體棒ab以速度v＝4 m/s勻速向左運(yùn)動(dòng)，導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌接觸良好；導(dǎo)軌所在平面存在磁感應(yīng)強(qiáng)度 圖3 大小為B＝0.5 T，方向豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。下列說(shuō)法中正確的是(　　) A．導(dǎo)體棒ab中電流的流向?yàn)橛蒪到a B．cd兩端的電壓為1 V C．de兩端的電壓為1 V D．fe兩端的電壓為1 V 4. (2012·武漢模擬)如圖4所示是圓盤發(fā)電機(jī)的示意圖；銅盤安裝在水平的銅軸上，它的邊緣正好在兩磁極之間，兩塊銅片C、D分別與轉(zhuǎn)動(dòng)軸和銅盤的邊緣接觸。若銅盤半徑為L(zhǎng)，勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，回路的總電阻為R，從左往右看，銅盤以角速度ω沿順時(shí)針?lè)?/p>

4、向勻速轉(zhuǎn)動(dòng)。則(　　) 圖4 A．由于穿過(guò)銅盤的磁通量不變，故回路中無(wú)感應(yīng)電流 B．回路中感應(yīng)電流大小不變，為 C．回路中感應(yīng)電流方向不變，為C→D→R→C D．回路中有周期性變化的感應(yīng)電流 5如圖5所示，線圈L的自感系數(shù)很大，且其電阻可以忽略不計(jì)，L1、L2是兩個(gè)完全相同的小燈泡，隨著開(kāi)關(guān)S閉合和斷開(kāi)的過(guò)程中，燈L1、L2的亮度變化情況是(燈絲不會(huì)斷)(　　) A．S閉合，L1亮度不變，L2亮度逐漸變亮，最后兩燈一樣亮；S斷開(kāi)，L2立即不亮，L1逐漸變亮. 圖5 B．S閉合，L1不亮，L2很亮

5、；S斷開(kāi)，L1、L2立即不亮 C．S閉合，L1、L2同時(shí)亮，而后L1逐漸熄滅，L2亮度不變；S斷開(kāi)，L2立即不亮，L1亮一下才熄滅 D．S閉合，L1、L2同時(shí)亮，而后L1逐漸熄滅，L2則逐漸變得更亮；S斷開(kāi)，L2立即不亮，L1亮一下才熄滅 6．(2012·山東高考)如圖6所示，空間存在兩個(gè)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B，方向相反且垂直紙面，MN、PQ為其邊界，OO′為其對(duì)稱軸。一導(dǎo)線折成邊長(zhǎng)為l的正方形閉合回路abcd，回路在紙面內(nèi)以恒定速度v0向右運(yùn)動(dòng)，當(dāng)運(yùn)動(dòng)到關(guān)于OO′對(duì)稱的位置時(shí)(　　) A．穿過(guò)回路的磁通量為零

6、 圖6 B．回路中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小為2Blv0 C．回路中感應(yīng)電流的方向?yàn)轫槙r(shí)針?lè)较? D．回路中ab邊與cd邊所受安培力方向相同 7．(2012·新課標(biāo)全國(guó)卷)如圖7，均勻磁場(chǎng)中有一由半圓弧及其直徑構(gòu)成的導(dǎo)線框，半圓直徑與磁場(chǎng)邊緣重合；磁場(chǎng)方向垂直于半圓面(紙面)向里，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B0。使該線框從靜止開(kāi)始繞過(guò)圓心O、垂直于半圓面的軸以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動(dòng)半周，在線框中產(chǎn)生感應(yīng)電流。 圖7 現(xiàn)使線框保持圖中所示位置，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小隨時(shí)間線性變化。為了產(chǎn)生與線框轉(zhuǎn)動(dòng)半周過(guò)程中同樣大小的電流，磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間的變化率的大小應(yīng)為(　　) A. B. C. D.

7、 8.如圖8所示，在方向垂直紙面向里，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域中有一個(gè)由均勻?qū)Ь€制成的單匝矩形線框abcd，線框以恒定的速度v沿垂直磁場(chǎng)方向向右運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)中線框dc邊始終與磁場(chǎng)右邊界平行，線框邊長(zhǎng)ad＝l，cd＝2l。線框?qū)Ь€的總電阻為R。則線框離開(kāi)磁場(chǎng)的過(guò)程中，下列說(shuō)法中正確的是(　　) A．流過(guò)線框截面的電量為 圖8 B．線框中的電流在ad邊產(chǎn)生的熱量為 C．線框所受安培力的合力為 D．a(chǎn)d間的電壓為 9. (2011·安徽高考)如圖9所示的區(qū)域內(nèi)有垂直于紙面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B。電阻為R、半徑為L(zhǎng)

8、、圓心角為45°的扇形閉合導(dǎo)線框繞垂直于紙面的O軸以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動(dòng)(O軸位于磁場(chǎng)邊界)。則線框內(nèi)產(chǎn)生的感應(yīng)電流的有效值為(　　) A.　　　　　　　　 B. C. D. 圖9 10．(2012·四川高考)半徑為a右端開(kāi)小口的導(dǎo)體圓環(huán)和長(zhǎng)為2a的導(dǎo)體直桿，單位長(zhǎng)度電阻均為R0。圓環(huán)水平固定放置，整個(gè)內(nèi)部區(qū)域分布著豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B。桿在圓環(huán)上以速度v平行于直徑CD向右做勻速直線運(yùn)動(dòng)，桿始終有兩點(diǎn)與圓環(huán)良好接觸，從圓環(huán)中心O開(kāi)始，桿的位置由θ確定，如圖10所示。則(　　) A．θ＝0時(shí)，桿產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)為2Bav

9、 圖10 B．θ＝時(shí)，桿產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)為Bav C．θ＝0時(shí)，桿受的安培力大小為 D．θ＝時(shí)，桿受的安培力大小為 11.金屬桿MN和PQ間距為l，MP間接有電阻R，磁場(chǎng)如圖11所示，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B。金屬棒AB長(zhǎng)為2l，由圖示位置以A為軸，以角速度ω勻速轉(zhuǎn)過(guò)90°(順時(shí)針)。求該過(guò)程中(其他電阻不計(jì))： (1)R上的最大電功率； 圖11 (2)通過(guò)R的電量。 12．(2013·汕頭模擬)如圖12所示，兩根平行金屬導(dǎo)軌固定在同一水平面內(nèi)，間距為l，導(dǎo)軌左端連接一

10、個(gè)電阻。一根質(zhì)量為m、電阻為r的金屬桿ab垂直放置在導(dǎo)軌上。在桿的右方距桿為d處有一個(gè)勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)方向垂直于軌道平面向下，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B。對(duì)桿施加一個(gè)大小為F、方向平行于導(dǎo)軌的恒力，使桿從靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)， 圖12 已知桿到達(dá)磁場(chǎng)區(qū)域時(shí)速度為v，之后進(jìn)入磁場(chǎng)恰好做勻速運(yùn)動(dòng)。不計(jì)導(dǎo)軌的電阻，假定導(dǎo)軌與桿之間存在恒定的阻力。求： (1)導(dǎo)軌對(duì)桿ab的阻力大小f； (2)桿ab中通過(guò)的電流及其方向； (3)導(dǎo)軌左端所接電阻的阻值R。 答 案 課時(shí)跟蹤檢測(cè)(三十四) 法拉第電磁感應(yīng)定律　自感和渦流 1．選D　磁感應(yīng)強(qiáng)度以B＝B0＋Kt(K>0)隨時(shí)間變化，由法拉第電

11、磁感應(yīng)定律得E＝＝S＝KS，而S＝，經(jīng)時(shí)間t電容器P板所帶電荷量Q＝EC＝；由楞次定律知電容器P板帶負(fù)電，故D選項(xiàng)正確。 2．選D　金屬塊在進(jìn)出磁場(chǎng)過(guò)程中要產(chǎn)生感應(yīng)電流，機(jī)械能要減少，上升的最大高度不斷降低，最后剛好飛不出磁場(chǎng)，就往復(fù)運(yùn)動(dòng)永不停止，由能量守恒可得Q＝ΔE＝mv2＋mg(b－a)。 3．選BD　導(dǎo)體棒ab以速度v＝4 m/s勻速向左運(yùn)動(dòng)，由右手定則可判斷出導(dǎo)體棒ab中電流的流向?yàn)橛蒩到b，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；由法拉第電磁感應(yīng)定律，產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E＝BLv＝2 V，感應(yīng)電流I＝E/2R＝0.1 A，cd兩端的電壓為U1＝IR＝1 V，選項(xiàng)B正確；由于de間沒(méi)有電流，cf間沒(méi)有電流，d

12、e兩端的電壓為零，fe兩端的電壓為1 V，選項(xiàng)C錯(cuò)誤D正確。 4．選BC　把銅盤看作閉合回路的一部分，在穿過(guò)銅盤以角速度ω沿順時(shí)針?lè)较騽蛩俎D(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，銅盤切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，回路中有感應(yīng)電流，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；銅盤切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為E＝BL2ω，根據(jù)閉合電路歐姆定律，回路中感應(yīng)電流I＝E/R＝，由右手定則可判斷出感應(yīng)電流方向?yàn)镃→D→R→C，選項(xiàng)B、C正確，D錯(cuò)誤。 5．選D　當(dāng)S閉合時(shí)，L的自感系數(shù)很大，對(duì)電流的阻礙作用較大，L1和L2串接后與電源相連，L1和L2同時(shí)亮，隨著L中電流的增大，L的直流電阻不計(jì)，L的分流作用增大，L1中的電流逐漸減小為零，由于總電阻變小，總電流變大，L2

13、中的電流增大，L2燈變得更亮；當(dāng)S斷開(kāi)時(shí)，L2中無(wú)電流，立即熄滅，而線圈L將要維持本身的電流不變，L與L1組成閉合電路，L1燈要亮一下后再熄滅。綜上所述，選項(xiàng)D正確。 6．選ABD　當(dāng)回路運(yùn)動(dòng)到關(guān)于OO′對(duì)稱的位置時(shí)，穿過(guò)回路的兩個(gè)相反方向的磁場(chǎng)面積相等，且磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B，穿過(guò)回路的磁通量為零，選項(xiàng)A正確；ab、cd兩個(gè)邊均切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，由右手定則可判斷出，兩個(gè)邊產(chǎn)生的感應(yīng)電流的方向均為逆時(shí)針?lè)较?，所以回路中感?yīng)電動(dòng)勢(shì)大小為2Blv0，選項(xiàng)B正確，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；根據(jù)左手定則可判斷出回路中ab、cd兩個(gè)邊所受安培力的方向相同，選項(xiàng)D正確。 7．選C　當(dāng)導(dǎo)線框勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，設(shè)半徑

14、為r，導(dǎo)線框電阻為R，在很小的Δt時(shí)間內(nèi)，轉(zhuǎn)過(guò)圓心角Δθ＝ωΔt，由法拉第電磁感應(yīng)定律及歐姆定律可得感應(yīng)電流I1＝＝＝；當(dāng)導(dǎo)線框不動(dòng)，而磁感應(yīng)強(qiáng)度發(fā)生變化時(shí)，同理可得感應(yīng)電流I2＝＝，令I(lǐng)1＝I2，可得＝，C對(duì)。 8．選ABD　線框離開(kāi)磁場(chǎng)的過(guò)程中，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E＝2Blv，由電路知識(shí)可知ad間的電壓為，線框所受安培力的合力為F＝BI(2l)＝，產(chǎn)生的熱量Q＝I2Rt，t＝，Qad＝，所以Qad＝。通過(guò)的電量q＝＝。 9．選D　線框轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度為ω，進(jìn)磁場(chǎng)的過(guò)程用時(shí)周期，出磁場(chǎng)的過(guò)程用時(shí)周期，進(jìn)、出磁場(chǎng)時(shí)產(chǎn)生的感應(yīng)電流大小都為I′＝，則轉(zhuǎn)動(dòng)一周產(chǎn)生的感應(yīng)電流的有效值滿足：I2RT＝()2R×

15、T，解得I＝，D項(xiàng)正確。 10．選AD　根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律可得E＝Blv(其中l(wèi)為有效長(zhǎng)度)，當(dāng)θ＝0時(shí)，l＝2a，則E＝2Bav；當(dāng)θ＝時(shí)，l＝a，則E＝Bav，故A選項(xiàng)正確，B選項(xiàng)錯(cuò)誤。根據(jù)通電直導(dǎo)線在磁場(chǎng)中所受安培力的大小的計(jì)算公式可得F＝BIl，又根據(jù)閉合電路歐姆定律可得I＝，當(dāng)θ＝0時(shí)，r＋R＝(π＋2)aR0，解得F＝；當(dāng)θ＝時(shí)，r＋R＝(＋1)aR0，解得F＝，故C選項(xiàng)錯(cuò)誤，D選項(xiàng)正確。 11．解析：AB轉(zhuǎn)動(dòng)切割磁感線，且切割長(zhǎng)度由l增至2l以后AB離開(kāi)MN，電路斷開(kāi)。 (1)當(dāng)B端恰至MN上時(shí)，E最大。 Em＝B·2l·＝2Bωl2， PRm＝＝ (2)AB由初位置轉(zhuǎn)至B端恰在MN上的過(guò)程中回路 ΔΦ＝B··l·2l·sin 60°＝Bl2 q＝·Δt＝＝ 答案：(1)　(2) 12．解析：(1)桿進(jìn)入磁場(chǎng)前做勻加速運(yùn)動(dòng)，有F－f＝ma① v2＝2ad② 解得導(dǎo)軌對(duì)桿的阻力 f＝F－③ (2)桿進(jìn)入磁場(chǎng)后做勻速運(yùn)動(dòng)，有F＝f＋FB④ 桿ab所受的安培力 FB＝IBl⑤ 解得桿ab中通過(guò)的電流 I＝⑥ 桿中的電流方向自a流向b⑦ (3)桿產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì) E＝Blv⑧ 桿中的感應(yīng)電流 I＝⑨ 解得導(dǎo)軌左端所接電阻阻值 R＝－r⑩ 答案：(1)F－　(2)　a→b (3)－r 7