高三物理一輪復(fù)習(xí)同步練習(xí)：法拉第電磁感應(yīng)定律　自感　渦流

法拉第電磁感應(yīng)定律自感渦流同步訓(xùn)練一、選擇題1.如圖所示，一正方形線圈的匝數(shù)為n，邊長為a，線圈平面與勻強(qiáng)磁場垂直，且一半處在磁場中。在Δt時間內(nèi)，磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向不變，大小由B均勻地增大到2B。在此過程中，線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為()A.eq\f(Ba2,2Δt)B.eq\f(nBa2,2Δt)C.eq\f(nBa2,Δt)D.eq\f(2nBa2,Δt)2.如圖所示，在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B、方向垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場中，金屬桿MN在平行金屬導(dǎo)軌上以速度v向右勻速滑動，MN中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為E1；若磁感應(yīng)強(qiáng)度增大為2B，其他條件不變，MN中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢變?yōu)镋2。則通過電阻R的電流方向及E1與E2之比為()A．c→a，2∶1B．a(chǎn)→c，2∶1C．a(chǎn)→c，1∶2D．c→a，1∶23.如圖所示，電感線圈L的自感系數(shù)足夠大，其電阻忽略不計(jì)，LA、LB是兩個相同的燈泡，且在下列實(shí)驗(yàn)中不會燒毀，電阻R2阻值約等于R1的兩倍，則()A．閉合開關(guān)S時，LA、LB同時達(dá)到最亮，且LB更亮一些B．閉合開關(guān)S時，LA、LB均慢慢亮起來，且LA更亮一些C．?dāng)嚅_開關(guān)S時，LA慢慢熄滅，LB馬上熄滅D．?dāng)嚅_開關(guān)S時，LA慢慢熄滅，LB閃亮后才慢慢熄滅4.金屬探測器已經(jīng)廣泛應(yīng)用于安檢場所。關(guān)于金屬探測器，下列說法正確的是()A．金屬探測器可用于食品生產(chǎn)，防止細(xì)小的沙石顆?；烊胧称分蠦．金屬探測器探測地雷時，探測器的線圈中產(chǎn)生渦流C．金屬探測器探測金屬時，被測金屬中感應(yīng)出渦流D．探測過程中金屬探測器與被測物體相對靜止或相對運(yùn)動探測效果相同5.(多選)(2019·高考全國卷Ⅰ)空間存在一方向與紙面垂直、大小隨時間變化的勻強(qiáng)磁場，其邊界如圖(a)中虛線MN所示。一硬質(zhì)細(xì)導(dǎo)線的電阻率為ρ、橫截面積為S，將該導(dǎo)線做成半徑為r的圓環(huán)固定在紙面內(nèi)，圓心O在MN上。t＝0時磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向如圖(a)所示；磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時間t的變化關(guān)系如圖(b)所示。則在t＝0到t＝t1的時間間隔內(nèi)()A．圓環(huán)所受安培力的方向始終不變B．圓環(huán)中的感應(yīng)電流始終沿順時針方向C．圓環(huán)中的感應(yīng)電流大小為eq\f(B0rS,4t0ρ)D．圓環(huán)中的感應(yīng)電動勢大小為eq\f(B0πr2,4t0)6.(多選)(2020·河南省上學(xué)期階段性考試)如圖甲所示，abcd是邊長為20cm、總電阻為0.2Ω的正方形閉合導(dǎo)線框，固定在與線圈平面垂直的勻強(qiáng)磁場中。磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時間t的變化關(guān)系如圖乙所示，取垂直于紙面向里為正方向。下列說法正確的是()A．t＝0時，線框a、b兩點(diǎn)間電壓為0.04VB．t＝1s時，線框中產(chǎn)生的感應(yīng)電流為0.2A，方向?yàn)閍dcbaC．t＝2.5s時，線框中a、d兩點(diǎn)間電壓為0.06VD．在5～6s內(nèi)，通過線框某橫截面的電荷量為0.4C7.(2020·濟(jì)南市期末學(xué)習(xí)質(zhì)量評估)如圖甲所示，一線圈匝數(shù)為100匝，橫截面積為0.01m2，磁場與線圈軸線成30°角向右穿過線圈。若在2s時間內(nèi)磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時間的變化關(guān)系如圖乙所示，則該段時間內(nèi)線圈兩端a和b之間的電勢差Uab為()A．－eq\r(3)VB．2VC.eq\r(3)VD．從0均勻變化到2V8.(多選)(2020·皖南八校4月聯(lián)考)如圖所示，在紙面內(nèi)有半圓形輕質(zhì)導(dǎo)體框，O為圓心，圓半徑長為L，AO段、弧AB段電阻均為r，BO段導(dǎo)體的電阻可忽略，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，方向垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場的邊界與半圓直徑重合，現(xiàn)用外力使導(dǎo)體框在紙面內(nèi)繞O點(diǎn)以角速度ω沿順時針方向，從圖示位置勻速轉(zhuǎn)動一周，下列說法正確的是()A．圓弧AB段內(nèi)電流方向總是從A流向BB．轉(zhuǎn)動的前半周內(nèi)AB兩端電壓為eq\f(BωL2,2)C．轉(zhuǎn)動的后半周內(nèi)通過O點(diǎn)的電荷量為eq\f(πBL2,4r)D．外力對線框做的功為eq\f(πωB2L4,4r)9.(多選)(2020·潮州市上學(xué)期期末)如圖，半徑為L的半圓弧軌道PQS固定，電阻忽略不計(jì)，O為圓心。OM是可繞O轉(zhuǎn)動的金屬桿，M端位于PQS上，OM與軌道接觸良好，OM金屬桿的電阻與OP金屬桿電阻阻值相同?？臻g存在如圖所示的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為B?，F(xiàn)使OM從OQ位置以恒定的角速度ω逆時針轉(zhuǎn)到OS位置，則該過程()A．MO兩點(diǎn)的電壓UMO＝eq\f(1,2)BL2ωB．MO兩點(diǎn)的電壓UMO＝－eq\f(1,4)BL2ωC．回路中電流方向沿M→Q→P→OD．回路中電流方向沿M→O→P→Q10.(2020·大興區(qū)上學(xué)期期末)圖1和圖2是演示自感現(xiàn)象的兩個電路圖，L1和L2為電感線圈。實(shí)驗(yàn)時，斷開開關(guān)S1瞬間，燈A1突然閃亮，隨后逐漸變暗；閉合開關(guān)S2，燈A2逐漸變亮，而另一個相同的燈A3立即變亮，最終A2與A3的亮度相同。下列說法正確的是()A．圖1中，A1與L1的電阻值不相同B．圖1中，閉合S1，電路穩(wěn)定后，A1中電流大于L1中電流C．圖2中，變阻器R與L2的電阻值不相同D．圖2中，閉合S2瞬間，L2中電流與變阻器R中電流相等11.(2020·海淀區(qū)上學(xué)期期末)在如圖所示的電路中，兩個完全相同的小燈泡L1和L2分別串聯(lián)一個帶鐵芯的電感線圈L和一個滑動變阻器R。閉合開關(guān)S，待電路穩(wěn)定后，調(diào)整R的滑片使L1和L2亮度一樣，此時通過兩個燈泡的電流均為I。在之后的t0時刻斷開S，則在如圖所示的圖象中，能正確反映t0前后的一小段時間內(nèi)通過L1的電流i1和通過L2的電流i2隨時間t變化關(guān)系的是()12.(2020·高考全國卷Ⅱ)管道高頻焊機(jī)可以對由鋼板卷成的圓管的接縫實(shí)施焊接。焊機(jī)的原理如圖所示，圓管通過一個接有高頻交流電源的線圈，線圈所產(chǎn)生的交變磁場使圓管中產(chǎn)生交變電流，電流產(chǎn)生的熱量使接縫處的材料熔化將其焊接。焊接過程中所利用的電磁學(xué)規(guī)律的發(fā)現(xiàn)者為()A．庫侖B．霍爾C．洛倫茲D．法拉第13.(2020·大興區(qū)上學(xué)期期末)如圖1所示是一個電磁阻尼現(xiàn)象演示裝置，鋼鋸條上端固定在支架上，下端固定有強(qiáng)磁鐵，將磁鐵推開一個角度釋放，它會在豎直面內(nèi)擺動較長時間；如圖2所示，若在其正下方固定一銅塊(不與磁鐵接觸)，則擺動迅速停止。下列關(guān)于實(shí)驗(yàn)的分析與結(jié)論正確的是()A．如果將磁鐵的磁極調(diào)換，重復(fù)實(shí)驗(yàn)將不能觀察到電磁阻尼現(xiàn)象B．用閉合的銅制線圈替代銅塊，重復(fù)試驗(yàn)將不能觀察到電磁阻尼現(xiàn)象C．在圖2情況中，下擺和上擺過程中磁鐵和鋸條組成的系統(tǒng)機(jī)械能均減少D．在擺動過程中銅塊不受磁鐵的作用力二、非選擇題14.(2020·高考全國卷Ⅲ)如圖，一邊長為l0的正方形金屬框abcd固定在水平面內(nèi)，空間存在方向垂直于水平面、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場。一長度大于eq\r(2)l0的均勻?qū)w棒以速率v自左向右在金屬框上勻速滑過，滑動過程中導(dǎo)體棒始終與ac垂直且中點(diǎn)位于ac上，導(dǎo)體棒與金屬框接觸良好。已知導(dǎo)體棒單位長度的電阻為r，金屬框電阻可忽略。將導(dǎo)體棒與a點(diǎn)之間的距離記為x，求導(dǎo)體棒所受安培力的大小隨x(0≤x≤eq\r(2)l0)變化的關(guān)系式。答案1.B2.C3.D4.C5.BC6.BD7.A8.CD9.BD10.A11.A12.D13.C14.當(dāng)導(dǎo)體棒與金屬框接觸的兩點(diǎn)間棒的長度為l時，由法拉第電磁感應(yīng)定律知，導(dǎo)體棒上感應(yīng)電動勢的大小為E＝Blv①由歐姆定律，流過導(dǎo)體棒的感應(yīng)電流為I＝eq\f(E,R)②式中，R為這一段導(dǎo)體棒的電阻。按題意有R＝rl③此時導(dǎo)體棒所受安培力大小為f＝BlI④由題設(shè)和幾何關(guān)系有l(wèi)＝eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(2x，0≤