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本文(2019版高考物理大一轮复习《第28讲:法拉第电磁感应定律自感现象》课时达标(含答案解析))为本站会员(好样****8)主动上传,七七文库仅提供信息存储空间,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对上载内容本身不做任何修改或编辑。 若此文所含内容侵犯了您的版权或隐私,请立即通知七七文库(发送邮件至373788568@qq.com或直接QQ联系客服),我们立即给予删除!

2019版高考物理大一轮复习《第28讲:法拉第电磁感应定律自感现象》课时达标(含答案解析)

1、课时达标 第 28 讲解密考纲考查公式 En 和 EBl v 的应用;会判断电动势的方向;理解自感现象、t涡流等概念,能分析通电自感和断电自感1(多选) 如图所示,不计电阻的光滑 U 形金属框水平放置,光滑、竖直玻璃挡板H、P 固定在框上,H、P 的间距很小质量为 0.2 kg 的细金属杆 CD 恰好无挤压地放在两挡板之间,与金属框接触良好并围成边长为 1 m 的正方形,其有效电阻为 0.1 .此时在整个空间加方向与水平面成 30角且与金属杆垂直的匀强磁场,磁感应强度随时间变化规律是 B(0.40.2 t)T,图示磁场方向为正方向,框、挡板和杆不计形变则( AC )At1 s 时,金属杆中感应

2、电流方向从 C 到 DBt3 s 时,金属杆中感应电流方向从 D 到 CCt1 s 时,金属杆对挡板 P 的压力大小为 0.1 NDt3 s 时,金属杆对挡板 H 的压力大小为 0.2 N解析 由楞次定律可知,t 1 s、t 3 s 时,金属杆中感应电流方向均从 C 到 D,选项A 正确,选项 B 错误;由法拉第电磁感应定律,得感应电动势 E Ssin 300.1 BtV,感应电流 I 1 A,t 1 s 时,金属杆受力如图甲所示,由平衡条件,得 FPF Asin ER30 BILsin 30(0.40.21) TILsin 300.1 N,选项 C 正确;t3 s 时,金属杆受力如图乙所示,

3、由平衡条件,得 FHF Asin 30B 3ILsin 30,而 B30.4 T0.23 T0.2 T,方向向左上方,代入解得 FH0.1 N,选项 D 错误2(多选) 如图所示,匀强磁场的方向垂直于电路所在平面向里,导体棒 ab 与电路接触良好当导体棒 ab 在外力 F 作用下从左向右做匀加速直线运动时,若不计摩擦和导线的电阻,整个过程中,灯泡 L 未被烧毁,电容器 C 未被击穿,则该过程中 ( AB )A感应电动势将变大 B灯泡 L 的亮度变大C电容器 C 的上极板带负电 D电容器两极板间的电场强度将减小解析 当导体棒 ab 在外力 F 作用下从左向右做匀加速直线运动时,由右手定则知,导体

4、棒 a 端的电势高,电容器 C 的上极板带正电;由公式 EBlv 知,感应电动势将变大,导体棒两端的电压变大,灯泡 L 的亮度变大,由于场强 E ,电容器两极板间的电场强Ud度将变大综上可知,选项 A、B 正确,C、D 错误3矩形导线框 abcd 固定在匀强磁场中,如图甲所示,磁感线的方向与导线框所在平面垂直,规定磁场的正方向垂直纸面向里,磁感应强度 B 随时间 t 变化的规律如图乙所示,则( A )A从 0 到 t1 时间内,导线框中电流的方向为 adcbaB从 0 到 t1 时间内,导线框中电流越来越小C从 t1 到 t2 时间内,导线框中电流越来越大D从 t1 到 t2 时间内,导线框

5、bc 边受到的安培力大小保持不变解析 从 0 到 t1时间内,垂直纸面向里的磁感应强度减小,磁通量减小,根据楞次定律可判断,产生顺时针方向的电流,故选项 A 正确;由 E S ,I ,且磁感应强t Bt ER度均匀减小, 为一恒定值,则线框中产生的感应电流大小不变,故选项 B、C 错误;磁Bt感应强度 B 均匀变化,由 FBIL bc知,bc 边受到的安培力是变化的,故选项 D 错误4(多选) 如图所示在方向垂直纸面向里,磁感应强度为 B 的匀强磁场区域中有一个由均匀导线制成的单匝矩形线框 abcd.线框以恒定的速度 v 沿垂直磁场方向向右运动,运动中线框 dc 边始终与磁场右边界平行,线框边

6、长 adl ,cd2l.线框导线的总电阻为 R.则在线框离开磁场的过程中下列说法中正确的是 ( ABD )A流过线框截面的电量为 B线框中的电流在 ad 边产生的热量2Bl2R2l3B2v3RC线框所受安培力的合力为 Dad 间的电压为2B2l2vR Blv3解析 线框离开磁场的过程中,感应电动势 E2Blv,由电路知识可知 ad 间的电压为Uad ,线框所受安培力的合力为 FBI (2l) ,产生的总热量E6 Blv3 4B2l2vRQI 2Rt,t , Qad ,所以 Qad ,通过的电量 q .综上可知,选项lv Q6 2l3B2v3R R 2Bl2RA、B 、 D 正确,C 错误5一直

7、升飞机停在南半球的地磁极上空,该处地磁场的磁感应强度在竖直方向的分量为 B,螺旋桨叶片的长度为 l,螺旋桨转动的频率为 f,顺着地磁场的方向看,螺旋桨按顺时针方向转动螺旋桨叶片的近轴端为 a,远轴端为 b,如图所示如果忽略 a 到转轴中心线的距离,用 E 表示每个叶片中的感应电动势,则( A )AEfl 2B,且 a 点电势低于 b 点电势BE2fl 2B,且 a 点电势低于 b 点电势CEfl 2B,且 a 点电势高于 b 点电势DE2fl 2B,且 a 点电势高于 b 点电势解析 螺旋桨的叶片围绕着 O 点转动,产生的感应电动势为 E Bl(l) 12B(2f)l2fl 2B,由右手定则判

8、断出 b 点电势比 a 点电势高所以选项 A 正确126如图所示的电路中,L 为自感线圈,其直流电阻与电阻 R 相等,C 为电容器,电源内阻不可忽略当开关 S 由闭合变为断开瞬间,下列说法正确的是( B )A通过灯 A 的电流由 c 到 d BA 灯突然闪亮一下再熄灭CB 灯无电流通过,不可能变亮 D电容器立即放电解析 S 断开瞬间,线圈 L 与 A 灯、电阻 R 形成闭合回路,通过灯 A 的电流由 d 到c,故选项 A 错由于自感提供给 A 灯的电流开始时大于电源原来提供的电流,故 A 灯闪亮一下再熄灭,选项 B 正确 S 断开瞬间,电源的路端电压增大,将对电容器充电,充电电流通过 B 灯,

9、可能会使 B 灯闪亮一下再熄灭,故选项 C、D 均错7(多选) 用一根横截面积为 S、电阻率为 的硬质导线做成一个半径为 r 的圆环,ab为圆环的一条直径,如图所示,在 ab 的左侧存在一个均匀变化的匀强磁场,磁场垂直圆环所在平面,方向如图,磁感应强度大小随时间的变化率 k( k0),则( BtBD )A圆环中产生逆时针方向的感应电流B圆环具有扩张的趋势C圆环中感应电流的大小为| |krS2D图中 a、b 两点间的电压 U| kr2|14解析 磁通量垂直纸面向里逐渐减小,由楞次定律可知,圆环中的感应电流方向为顺时针,故选项 A 错误;为了阻碍磁通量的减小,圆环有扩张的趋势,故选项 B 正确由法

10、拉第电磁感应定律可知,E ,感应电流 I ,故选项 C 错误;Br22t |12kr2| ER E2rS |kSr4|由闭合电路欧姆定律可知,ab 两点间的电压 U ,故选项 D 正确E2 |14kr2|8如图甲所示,质量为 2 kg 的绝缘板静止在粗糙水平面上,质量为 1 kg、边长为 1 m、电阻为 0.1 的正方形金属框 ABCD 位于绝缘板上, E、F 分别为 BC、AD 的中点某时刻起在 ABEF 区域内有竖直向下的磁场,其磁感应强度 B1 的大小随时间变化的规律如图乙所示,AB 边恰在磁场边缘以外;FECD 区域内有竖直向上的匀强磁场,磁感应强度B20.5 T,CD 边恰在磁场边缘

11、以内假设金属框受到的最大静摩擦力等于滑动摩擦力,两磁场均有理想边界,g 取 10 m/s2.则( D )A金属框中产生的感应电动势大小为 1 VB金属框受到向左的安培力大小为 1 NC金属框中的感应电流方向沿 ADCB 方向D如果金属框与绝缘板间的动摩擦因数为 0.3,则金属框可以在绝缘板上保持静止解析 根据法拉第电磁感应定律有 En 0.5 V,故选项 A 错误;回路中t B1t L22的电流为 I 5 A,所受安培力的大小为 FB 2IL2.5 N,根据楞次定律可知,产生感ER应电流的方向为逆时针,即 ABCD 方向,则由左手定则可知,安培力的方向水平向右,故选项 B、 C 错误;若金属框

12、与绝缘板间的动摩擦因数为 0.3,则最大静摩擦力Ffm FNmg 3 N,大于安培力,金属框可以在绝缘板上保持静止,故选项 D 正确9(多选) 如图甲所示,abcd 为导体做成的框架,其平面与水平面成 角,导体棒 PQ与 ad、bc 接触良好,整个装置放在垂直于框架平面的变化磁场中,磁场的磁感应强度 B随时间 t 变化情况如图乙所示 (设图甲中 B 的方向为正方向) ,在 0t 1 时间内导体棒 PQ 始终静止,下面判断正确的是( AD )A导体棒 PQ 中电流方向由 Q 至 PB导体棒 PQ 受安培力方向沿框架向下C导体棒 PQ 受安培力大小在增大D导体棒 PQ 受安培力大小在减小解析 根据

13、法拉第电磁感应定律可知在线圈中产生恒定的感应电流,方向由 Q 至 P,故选项 A 正确;根据左手定则可知,导体棒 PQ 受到沿框架向上的安培力,故选项 B 错误;产生的感应电流不变,但磁感应强度逐渐减小,故受到的安培力逐渐减小,故选项 C 错误,D 正确10(多选) 如图甲所示,光滑绝缘水平面上,虚线 MN 的右侧存在磁感应强度 B2 T的匀强磁场,MN 的左侧有一质量 m0.1 kg 的矩形线圈 abcd,bc 边长 L10.2 m,电阻R2 ,t0 时,用一恒定拉力 F 拉线圈,使其由静止开始向右做匀加速运动,经过 1 s,线圈的 bc 边到达磁场边界 MN,此时立即将拉力 F 改为变力,

14、又经过 1 s,线圈恰好完全进入磁场,整个运动过程中,线圈中感应电流 i 随时间 t 变化的图象如图乙所示则( ABD )A恒定拉力大小为 0.05 NB线圈在第 2 s 内的加速度大小为 1 m/s2C线圈 ab 边长 L20.5 mD在第 2 s 内流过线圈的电荷量为 0.2 C解析 在第 1 s 末,i 1 ,EBL 1v1,v 1a 1t1,Fma 1,联立得 F0.05 N,选项 AER正确;在第 2 s 内,由图象分析知线圈做匀加速直线运动,第 2 s 末,i2 ,E BL1v2,v 2v 1a 2t2,解得 a21 m/s2,选项 B 正确;在第 2 s 内,ERv v 2a 2L2,得 L21 m,选项 C 错误;q 0.2 C ,选项 D 正确2 21R BL1L2R