高三物理復(fù)習(xí)測試專題9《電磁感應(yīng)》第2課時(shí)《法拉第電磁感應(yīng)定律 自感》

學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精第2課時(shí)法拉第電磁感應(yīng)定律自感要點(diǎn)一感應(yīng)電動(dòng)勢即學(xué)即用1.如圖所示，固定在水平桌面上的金屬框架cdef處在豎直向下的勻強(qiáng)磁場中,金屬棒ab擱在框架上,可無摩擦地滑動(dòng)。此時(shí)abed構(gòu)成一個(gè)邊長為L的正方形，棒的電阻為r，其余部分電阻不計(jì),開始時(shí)磁感應(yīng)強(qiáng)度為B0。（1)若從t=0時(shí)刻起,磁感應(yīng)強(qiáng)度均勻增加,每秒增量為k，同時(shí)保持棒靜止，求棒中的感應(yīng)電流，在圖中標(biāo)出感應(yīng)電流的方向。(2）在上述（1）的情況中，棒始終保持靜止,當(dāng)t=t1時(shí),垂直于棒的水平拉力為多少?（3）若從t=0時(shí)刻起,磁感應(yīng)強(qiáng)度逐漸減小,當(dāng)棒以恒定速度v向右做勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，可使棒中不產(chǎn)生感應(yīng)電流，則磁感應(yīng)強(qiáng)度怎樣隨時(shí)間變化？（寫出B與t的關(guān)系式)答案（1)方向見右圖（2）（B0+kt1）要點(diǎn)二感應(yīng)電動(dòng)勢大小的計(jì)算即學(xué)即用2。（2009·漠河模擬）一個(gè)半徑為r的圓形鋁環(huán)由靜止開始在均勻向外輻射的磁場中下落，設(shè)圓環(huán)平面下落時(shí)始終保持水平，圓環(huán)處磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，如圖所示.已知圓環(huán)的鋁線半徑為r0，密度為ρ0，電阻率為ρ，磁場范圍足夠大，試求圓環(huán)下落的穩(wěn)定速度.答案要點(diǎn)三自感現(xiàn)象與日光燈即學(xué)即用3。在日光燈電路中接有啟動(dòng)器、鎮(zhèn)流器和日光燈管,下列說法中正確的是 （)A.日光燈點(diǎn)燃后,鎮(zhèn)流器、啟動(dòng)器都不起作用B。鎮(zhèn)流器在點(diǎn)燃燈管時(shí)產(chǎn)生瞬時(shí)高壓,點(diǎn)燃燈管后起降壓限流作用C.日光燈點(diǎn)亮后,啟動(dòng)器不再起作用,可以將啟動(dòng)器去掉D。日光燈點(diǎn)亮后,使鎮(zhèn)流器短路,日光燈仍能正常發(fā)光，并能降低對(duì)電能的消耗答案BC題型1感應(yīng)電荷量的計(jì)算【例1】如圖所示,邊長為a,總電阻為R的閉合正方形單匝線框,放在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中，磁感線與線框平面垂直。當(dāng)線框由圖示位置轉(zhuǎn)過180°角過程中,流過線框?qū)Ь€橫截面的電荷量是多少？答案題型2自感現(xiàn)象【例2】如圖所示,A、B、C是相同的白熾燈,L是自感系數(shù)很大、電阻很小的自感線圈.現(xiàn)將S閉合，下面說法正確的是 （）A。B、C燈同時(shí)亮,A燈后亮B.A、B、C燈同時(shí)亮,然后A燈逐漸變暗,最后熄滅C.A燈一直不亮，只有B燈和C燈亮D.A、B、C燈同時(shí)亮，并且亮暗沒有變化題型3情景建模【例3】某期《科學(xué)》中文版的文章介紹了一種新技術(shù)——航天飛纜,航天飛纜是用柔性纜索將兩個(gè)物體連接起來在太空中飛行的系統(tǒng)。飛纜系統(tǒng)在太空飛行中能為自身提供電能和拖拽力，它還能清理“太空垃圾”等.從1967年至1999年的17次試驗(yàn)中，飛纜系統(tǒng)試驗(yàn)已獲得部分成功.該系統(tǒng)的工作原理可用物理學(xué)的基本定律來解釋。圖為飛纜系統(tǒng)的簡化模型示意圖,圖中兩個(gè)物體P、（1）飛纜系統(tǒng)在地磁場中運(yùn)動(dòng)，地磁場在纜索所在處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B,方向垂直于紙面向外.設(shè)纜索中無電流,問纜索P、Q哪端電勢高?此問中可認(rèn)為纜索各處的速度均近似等于vP,求P、Q兩端的電勢差。（2）設(shè)纜索的電阻為R1，如果纜索兩端物體P、Q通過周圍的電離層放電形成電流,相應(yīng)的電阻為R2,求纜索所受的安培力多大？（3）求纜索對(duì)Q的拉力FQ.答案(1）BlvP (2)（3）mQ1。如圖所示是日光燈的結(jié)構(gòu)示意圖，若按圖示的電路連接,關(guān)于日光燈發(fā)光的情況,下列敘述中正確的是 (）A.S1接通，S2、S3斷開，日光燈就能正常發(fā)光B.S1、S2接通，S3斷開,日光燈就能正常發(fā)光C。S3斷開,接通S1、S2后，再斷開S2,日光燈就能正常發(fā)光D。當(dāng)日光燈正常發(fā)光后,再接通S3,日光燈仍能正常發(fā)光答案C2.兩塊水平放置的金屬板間的距離為d,用導(dǎo)線與一個(gè)n匝線圈相連,線圈電阻為r，線圈中有豎直方向的磁場，電阻R與金屬板連接,如圖所示，兩板間有一個(gè)質(zhì)量為m、電荷量+q的油滴恰好處于靜止。則線圈中的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的變化情況和磁通量的變化率分別是 （)A。磁感應(yīng)強(qiáng)度B豎直向上且正增強(qiáng)，B.磁感應(yīng)強(qiáng)度B豎直向下且正增強(qiáng),C。磁感應(yīng)強(qiáng)度B豎直向上且正減弱,D。磁感應(yīng)強(qiáng)度B豎直向下且正減弱，答案C3.（2009·許昌模擬）如圖甲為某同學(xué)研究自感現(xiàn)象的實(shí)驗(yàn)電路圖,用電流傳感器顯示各時(shí)刻通過線圈L的電流。電路中電燈的電阻R1=6。0Ω,定值電阻R=2.0Ω,AB間電壓U=6.0V，開關(guān)S原來閉合,電路處于穩(wěn)定狀態(tài)，在t1=1。0×10—3s時(shí)刻斷開開關(guān)S，此時(shí)刻前后電流傳感器顯示的電流隨時(shí)間變化的圖線如圖乙所示.(1）求出線圈L的直流電阻RL。(2）在圖甲中用箭頭標(biāo)出斷開開關(guān)后通過電燈的電流方向。（3)在t2=1。6×10-3s時(shí)刻線圈L中的感應(yīng)電動(dòng)勢的大小是多少?答案（1)2。0Ω （2）向左 （3）3。0V4。如圖所示,空間存在垂直于紙面的均勻磁場，在半徑為a的圓形區(qū)域內(nèi)外，磁場方向相反，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小均為B。一半徑為b,電阻為R的圓形導(dǎo)線環(huán)放置在紙面內(nèi),其圓心與圓形區(qū)域的中心重合,在內(nèi)、外磁場同時(shí)由B均勻地減小到零的過程中,通過導(dǎo)線截面的電荷量q為多少?答案1。如圖所示,兩線圈在同一平面內(nèi)同心放置，a中有電流I通過，在下列哪些情況中,線圈b有向外擴(kuò)張的趨勢 （）A.a中電流沿順時(shí)針方向并逐漸增大 B.a中電流沿順時(shí)針方向并逐漸減小C。a中電流沿逆時(shí)針方向并逐漸減小 D。無論a中電流方向如何，只要逐漸增大答案AD2。電阻R、電容C與一線圈連成閉合電路,條形磁鐵靜止于線圈的正上方，N極朝下，如圖所示?，F(xiàn)使磁鐵開始自由下落,在N極接近線圈上端的過程中,流過R的電流方向和電容器極板的帶電情況是 （）A.從a到b,上極板帶正電 B。從a到b,下極板帶正電C。從b到a，上極板帶正電 D.從b到a,下極板帶正電答案D3。（2009·菏澤月考）條形磁鐵放在光滑的水平面上，以條形磁鐵的中央位置的正上方某點(diǎn)為圓心，水平固定一銅質(zhì)圓環(huán)如圖所示,不計(jì)空氣阻力,以下判斷中正確的是（）A。釋放圓環(huán),下落過程中環(huán)的機(jī)械能守恒B。釋放圓環(huán),環(huán)下落時(shí)磁鐵對(duì)桌面的壓力比磁鐵的重力大C。給磁鐵水平向右的初速度,磁鐵向右運(yùn)動(dòng)的過程中做減速運(yùn)動(dòng)D。給磁鐵水平向右的初速度,圓環(huán)將受到向左的磁場力答案AC4.如圖所示,螺線管的導(dǎo)線的兩端與兩平行金屬板相接,一個(gè)帶負(fù)電的小球用絲線懸掛在兩金屬板間,并處于靜止?fàn)顟B(tài).若條形磁鐵突然插入線圈時(shí),小球的運(yùn)動(dòng)情況是 （）A。向左擺動(dòng) B。向右擺動(dòng)C。保持靜止 D。無法判定答案A5。繞有線圈的鐵芯直立在水平桌面上，鐵芯上套著一個(gè)鋁環(huán)，線圈與電源、開關(guān)相連,如A。鋁環(huán)停留在這一高度,直到開關(guān)斷開鋁環(huán)回落B。鋁環(huán)不斷升高,直到斷開開關(guān)鋁環(huán)回落C。鋁環(huán)回落,斷開開關(guān)時(shí)鋁環(huán)又跳起D。鋁環(huán)回落,斷開開關(guān)時(shí)鋁環(huán)不再跳起答案DA.合上開關(guān)S接通電路時(shí),A2先亮,A1后亮,最后一樣亮B。合上開關(guān)S接通電路時(shí)，A1和A2始終一樣亮C.斷開開關(guān)S切斷電路時(shí),A2立即熄滅,A1過一會(huì)兒才熄滅D.斷開開關(guān)S切斷電路時(shí),A1和A2都要過一會(huì)兒才熄滅答案AD7.如圖所示，兩根相距為l的平行直導(dǎo)軌ab、cd。b、d間連有一固定電阻R，導(dǎo)線電阻可忽略不計(jì)。MN為放在ab和cd上的一導(dǎo)體桿,與ab垂直，其電阻也為R.整個(gè)裝置處于勻強(qiáng)磁場中，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為B,磁場方向垂直于導(dǎo)軌所在平面(指向圖中紙面內(nèi)）.現(xiàn)對(duì)MN施力使它沿導(dǎo)軌方向以速度v（如圖）做勻速運(yùn)動(dòng).令表示MN兩端電壓的大小,則 （）A.U=Blv,流過固定電阻R的感應(yīng)電流由b到dB.U=Blv,流過固定電阻R的感應(yīng)電流由d到bC.U=Blv，流過固定電阻R的感應(yīng)電流由b到dD。U=Blv,流過固定電阻R的感應(yīng)電流由d到b答案A8.如圖中半徑為r的金屬圓盤在垂直于盤面的勻強(qiáng)磁場B中，繞O軸以角速度ω沿逆時(shí)針方向勻速轉(zhuǎn)動(dòng),則通過電阻R的電流的大小和方向是（金屬圓盤的電阻不計(jì)） （)A.由c到d，I=Br2ω/R B。由d到c，I=Br2ω/RC.由c到d，I=Br2ω/（2R） D。由d到c,I=Br2ω/（2R）答案D9.(2009·濟(jì)寧一中月考）如圖所示,平行導(dǎo)軌間距為d，一端跨接一個(gè)電阻R，勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，方向垂直于平行金屬導(dǎo)軌所在平面。一根金屬棒與導(dǎo)軌成θ角放置，金屬棒與導(dǎo)軌的電阻均不計(jì).當(dāng)金屬棒沿垂直于棒的方向以恒定的速度v在金屬導(dǎo)軌上滑行時(shí)，通過電阻R的電流是(）A. B. C. D。答案D10增大一倍；②再以速率v移動(dòng)c,使它與Oa的距離減小一半;③然后，再以速率2v移動(dòng)c,使它回到原處；④最后以速率2v移動(dòng)d，使它也回到原處.設(shè)上述四個(gè)過程中通過電阻R的電荷量的大小依次為Q1、Q2、Q3和Q4，則（）A.Q1=Q2=Q3=Q4 B.Q1=Q2=2Q3=2Q4 C.2Q1=2Q2=Q3=Q4 D。Q1≠Q(mào)2=Q3≠Q(mào)4答案A11.如圖所示，一邊長為L的正方形金屬框，質(zhì)量為m,電阻為R,用細(xì)線把它懸掛在一個(gè)有界的磁場邊緣.金屬框的上半部處于磁場內(nèi)，下半部處于磁場外,磁場隨時(shí)間均勻變化且滿足B=kt規(guī)律，已知細(xì)線所能承受的最大拉力T=2mg,求從t=0時(shí)刻起，經(jīng)多長時(shí)間細(xì)線會(huì)被拉斷.答案12.如圖所示，在磁感應(yīng)強(qiáng)度B=2T的勻強(qiáng)磁場中，有一個(gè)半徑r=0.5m的金屬圓環(huán),圓環(huán)所在的平面與磁感線垂直。OA是一個(gè)金屬棒，它沿著順時(shí)針方向以20rad/s的角速度繞圓心O勻pF,圓環(huán)和連接導(dǎo)線的電阻忽略不計(jì),則:(1)電容器的帶電荷量是多少？哪個(gè)極板帶正電？(2）電路中消耗的電功率是多少？答案(1）4.9×10-10C13.半徑為a的圓形區(qū)域內(nèi)有勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.2T,磁場方向垂直紙面向里,半徑為b的金屬圓環(huán)與磁場同心地放置,磁場與環(huán)面垂直，如圖所示，其中a=0。4m，b=0