2022高考物理單元卷法拉第電磁感應(yīng)定律自感

第四模塊第9章第2單元一、選擇題1．對于線圈的自感系數(shù)，下面說法正確的選項(xiàng)是A．線圈的自感系數(shù)越大，自感電動勢就一定越大B．線圈中電流等于零時，自感系數(shù)也等于零C．線圈中電流變化越快，自感系數(shù)越大D．線圈的自感系數(shù)由線圈本身的因素及有無鐵芯決定解析：自感系數(shù)是由線圈自己的匝數(shù)、大小、形狀、有無鐵芯等因素決定，故BC錯D對；電動勢不單由自感系數(shù)決定，還與電流變化快慢相關(guān)，故A錯．答案：D2．如圖18甲所示，水平面上的平行導(dǎo)軌MN、＝BavD．感覺電動勢平均值\toE＝錯誤!πBav解析：導(dǎo)體切割磁感線產(chǎn)生感覺電動勢，由右手定則可知，感覺電流方向不變，A正確．感覺電動勢最大值即切割磁感線等效長度最大時的電動勢，故Em＝Bav，C正確．\toE＝錯誤!①2ΔΦ＝B·錯誤!πa②Δt＝錯誤!③由①②③得\toE＝錯誤!πBav，D正確．答案：ACD9．如圖25所示是測定自感系數(shù)很大的線圈L直流電阻的電路，L兩頭并聯(lián)一只電壓表，用來測自感線圈的直流電壓，在測量完成后，將電路解體時應(yīng)先圖25A．?dāng)嚅_S1B．?dāng)嚅_S2C．拆掉電流表D．拆掉電阻R解析：當(dāng)

S1、S2均閉合時，電壓表與線圈

L

并聯(lián)；當(dāng)

S2閉合而

S1斷開時，電壓表與線圈L串連，所以在干路斷開前后自感線圈

L中電流方向相同而電壓表中電流方向相反．只需不斷開

S2，線圈

L與電壓表就會組成回路，在斷開干路時，

L中產(chǎn)生與原來電流同方向的自感電流，使電壓表中指針反向轉(zhuǎn)動而可能破壞電壓表．正確答案為B答案：B10．2022年山東卷兩根足夠長的圓滑導(dǎo)軌豎直放置，間距為L，底端接阻值為R的電阻．將質(zhì)量為m的金屬棒懸掛在一個固定的輕彈簧下端，金屬棒和導(dǎo)軌接觸優(yōu)秀，導(dǎo)軌所在平面與磁感覺強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場垂直，如圖26所示，除電阻R外其余電阻不計．現(xiàn)將金屬棒從彈簧原長地點(diǎn)由靜止釋放，則圖26A．釋放瞬間金屬棒的加快度等于重力加快度gB．金屬棒向下運(yùn)動時，流過電阻R的電流方向?yàn)閍→bC．金屬棒的速度為v時，所受的安培力大小為F＝錯誤!D．電阻R上產(chǎn)生的總熱量等于金屬棒重力勢能的減少解析：在釋放的瞬間，速度為零，不受安培力的作用，只受到重力，A對．由右手定則可得，電流的方向從b到a，B錯．當(dāng)速度為v時，產(chǎn)生的電動勢為E＝Bv，受到的安培力為F＝BIL，計算可得F＝錯誤!，C對．在運(yùn)動的過程中，是彈簧的彈性勢能、金屬棒的重力勢能和內(nèi)能的轉(zhuǎn)變，D錯．答案：AC二、計算題圖2711．位于豎直平面內(nèi)的矩形平面導(dǎo)線框，ab長1＝1.0m，bd長L2＝0.5m，線框abdcL的質(zhì)量＝0.2kg，電阻＝2Ω其下方有一勻強(qiáng)磁場地區(qū)，該地區(qū)的上、下邊界0.7m10mmRg所以v0＝錯誤!＝4m/dc邊持續(xù)向下運(yùn)動過程中，直至線框的ab邊達(dá)到磁場的上邊界＋L2＋安＝錯誤!mvghW錯誤!W安＝錯誤!mv錯誤!－mgh＋L2＝－Jab邊進(jìn)入磁場后，直到dc邊抵達(dá)磁場區(qū)下邊界′過程中，作用于整個線框的安培力QQ為零，安培力做功也為零，線框只在重力作用下做加快運(yùn)動，故線框從開始下落到dc邊剛抵達(dá)磁場地區(qū)下邊界QQ′過程中，安培力做的總功即為線框自由下落至ab邊進(jìn)入磁場過程中安培力所做的功W安＝－J負(fù)號表示安培力做負(fù)功．答案：－J12．如圖28所示，平行導(dǎo)軌置于磁感覺強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中方向垂直于紙面向里，間距為L，左端電阻為，其余電阻不計，導(dǎo)軌右端接一電容為C的電容器．現(xiàn)有一長2RL的金屬棒ab放在導(dǎo)軌上，ab以a為軸順時針以角速度ω轉(zhuǎn)過90°的過程中，經(jīng)過R的電荷量為多少圖

28解析：設(shè)ab棒以a為軸旋轉(zhuǎn)到b端剛脫離導(dǎo)軌的過程中，經(jīng)過根據(jù)法拉第電磁感覺定律和閉合電路的歐姆定律得：\toE＝錯誤!＝錯誤!2\toI＝錯誤!＝錯誤!，ΔS＝錯誤!L×錯誤!L＝錯誤!L

R的電荷量為

Q1，由電流定義

I＝錯誤!得

Q1＝錯誤!＝錯誤!在這一過程中電容器充電的總電荷量QC＝CUm，Um為ab棒在轉(zhuǎn)動過程中產(chǎn)生的感覺電動勢的最大值．即Um＝B×2L×錯誤!ω×2L＝2BLI2ω，