1、名师一号 高考总复习 模块新课标 新课标版物理计时双基练32法拉第电磁感应定律自感涡流(限时：45分钟满分：100分)A级双基达标1(2014泉州市质量检查)如练图921甲所示，在竖直向上的磁场中，水平放置一个单匝金属圆线圈，线圈所围面积为0.1 m2，线圈电阻为1 ，磁场的磁感应强度大小B随时间t的变化规律如图H7乙所示，规定从上往下看顺时针方向为线圈中感应电流i的正方向则()甲乙练图921A05 s内i的最大值为0.1 AB第4 s末i的方向为正方向C第3 s内线圈的发热功率最大D35 s内线圈有扩张的趋势解析根据法拉第电磁感应定律得ES，由图象得的最大值为0.1 T/s，则Em0.01
2、V，Im0.01 A，A错误；根据楞次定律判断第4 s末电流方向为负方向，B错误；第3 s内线圈内无感应电流，线圈不产热，C错误；35 s内穿过线圈的磁通量减少，为了阻碍磁通量减少，线圈有扩张趋势，D正确答案D2(2014抚顺市六校联考)如练图922所示为新一代炊具电磁炉，无烟、无明火、无污染、不产生有害气体、高效节能等是电磁炉的优势所在电磁炉是利用电流通过线圈产生磁场，当磁场通过含铁质锅底部时，即会产生无数小涡流，使锅体本身自行高速发热，然后再加热锅内食物下列相关说法中正确的是()练图922A锅体中的涡流是由恒定的磁场产生的B恒定磁场越强，电磁炉的加热效果越好C锅体中的涡流是由变化的磁场产生
3、的D降低磁场变化的频率，可提高电磁炉的加热效果解析电磁炉的原理是交变电流通过线圈时产生交变磁场，锅体中产生涡流，且交变电流频率越高，磁场变化频率越高，磁通量变化率越大，涡流越强，加热效果越好，综上所述只有选项C正确答案C3.练图923(多选题)如练图923所示，两足够长平行金属导轨固定在水平面上，匀强磁场方向垂直导轨平面向下，金属棒ab、cd与导轨构成闭合回路且都可沿导轨无摩擦滑动，两金属棒ab、cd的质量之比为21.用一沿导轨方向的恒力F水平向右拉金属棒cd，经过足够长时间以后()A金属棒ab、cd都做匀速运动B金属棒ab上的电流方向是由b向aC金属棒cd所受安培力的大小等于2F/3D两金属
4、棒间距离保持不变解析对两金属棒ab、cd进行受力和运动分析可知，两金属棒最终将做加速度相同的匀加速直线运动，且金属棒ab的速度小于金属棒cd的速度，所以两金属棒间距离是变大的，由楞次定律判断金属棒ab上的电流方向是由b到a，A、D项错误，B项正确；以两金属棒整体为研究对象有：F3ma，隔离金属棒cd分析：FF安ma，可求得金属棒cd所受安培力的大小F安F，C项正确答案BC4(2014江苏阜宁中学月考)如练图924所示，电源的电动势为E，内阻r不能忽略A、B是两个相同的小灯泡，L是一个自感系数相当大的线圈关于这个电路的以下说法正确的是()练图924A开关闭合到电路中电流稳定的时间内，A灯立刻亮，
5、而后逐渐变暗，最后亮度稳定 B开关闭合到电路中电流稳定的时间内，B灯立刻亮，而后逐渐变暗，最后亮度稳定 C开关由闭合到断开瞬间，A灯闪亮一下再熄灭D开关由闭合到断开瞬间，电流自左向右通过A灯解析开关闭合到电路中电流稳定的时间内，A灯立刻亮，而后逐渐变暗，最后亮度稳定；B灯逐渐变亮，最后亮度稳定，选项A正确、B错误开关由闭合到断开瞬间，电流自右向左通过A灯，不一定A灯闪亮一下再熄灭，选项C、D错误答案A5(2013江苏省启东中学月考)一矩形线框置于匀强磁场中，线框平面与磁场方向垂直先保持线框的面积不变，将磁感应强度在1 s时间内均匀地增大到原来的两倍接着保持增大后的磁感应强度不变，在1 s时间内
6、，再将线框的面积均匀地减小到原来的一半先后两个过程中，线框中感应电动势的比值为()A. B1C2 D4解析根据法拉第电磁感应定律E，设初始时刻磁感应强度为B0，线框面积为S0，则第一种情况下的感应电动势为E1B0S0；则第二种情况下的感应电动势为E2B0S0，所以两种情况下线框中的感应电动势相等，比值为1，故B项正确答案B6(2013河南三市联考)矩形导线框固定在匀强磁场中，如练图925所示磁感线的方向与导线框所在平面垂直，规定磁场的正方向为垂直纸面向里，磁感应强度B随时间t变化的规律如练图925所示，则()练图925A从0到t1时间内，导线框中电流的方向为abcdaB从0到t1时间内，导线框
7、中电流越来越小C从0到t2时间内，导线框中电流的方向始终为adcbaD从0到t2时间内，导线框ab边受到的安培力越来越大解析由楞次定律，从0到t2时间内，导线框中电流的方向始终为adcba，选项A错误，C正确；由法拉第电磁感应定律和闭合电路欧姆定律，从0到t2时间内，导线框中电流恒定，选项B错误；由安培力公式，从0到t2时间内，导线框ab边受到的安培力先减小后增大，选项D错误答案C7.练图926练图926中L是绕在铁芯上的线圈，它与电阻R、R0及开关和电池E构成闭合回路开关S1和S2开始都处在断开状态设在t0时刻，接通开关S1，经过一段时间，在tt1时刻，再接通开关S2，则能较准确表示电阻R两
8、端的电势差Uab随时间t变化的图线是()解析闭合开关S1，线圈产生的自感电动势阻碍电流的变大，Uab不会突然变大，D项错误；电流达到稳定后，再闭合开关S2，由于线圈的作用，原有电流慢慢变小，Uab也从原来的数值慢慢减小，A项正确答案A8如练图927所示，匀强磁场的磁感应强度方向垂直于纸面向里，大小随时间的变化率k，k为负的常量，用电阻率为、横截面积为S的硬导线做成一边长为l的方框，将方框固定于纸面内，其右半部分位于磁场区域中，求：练图927(1)导线中感应电流的大小；(2)磁场对方框作用力的大小随时间的变化率解析(1)导线框的感应电动势为El2B导线框中的电流为I式中R是导线框的电阻，根据电阻
9、定律有R联立式，将k代入得I(2)导线框所受磁场的作用力的大小为FBIl它随时间的变化率为Il由式得.答案(1)(2)B级能力提升1.练图928练图928中EF、GH为平行的金属导轨，其电阻可不计，R为电阻，C为电容器，AB为可在EF和GH上滑动的导体横杆有匀强磁场垂直于导轨平面若用I1和I2分别表示图中该处导线中的电流，则当横杆AB()A匀速滑动时，I10，I20B匀速滑动时，I10，I20C加速滑动时，I10，I20D加速滑动时，I10，I20解析当横杆AB匀速滑动时，电路中产生恒定的感应电动势，即电路中I10，I20，A、B项都错误；当横杆AB加速滑动时，根据法拉第电磁感应定律，电路中产
10、生的感应电动势在持续增大，这时电路中的电流I10，I20，C项错误，D项正确答案D2.练图929如练图929所示，两块距离为d的金属板水平放置，将其用导线和电键与一个匝数为n的线圈连接，线圈所处的空间有方向竖直向上且大小变化的磁场B，两金属板间放一台压力传感器，传感器上表面静止放置一个质量为m、电荷量为q的小球S断开时传感器上有示数，S闭合时传感器上示数为2mg，则线圈中的磁场B的变化情况和磁通量变化率分别是()A正在增加，B正在减弱，C正在减弱，D正在增加，解析根据平衡条件可得，小球受到向下的电场力等于mg，因为小球带正电，则下板为负极板，根据楞次定律可知，磁场在减弱，由qmg，根据法拉第电
11、磁感应定律Un，联立可得B项正确答案B3.练图9210如练图9210所示，匀强磁场的磁感应强度为B，方向竖直向下在磁场中有一个边长为L的正方形刚性金属框，ab边的质量为m，电阻为R，其他三边的质量和电阻不计cd边上装有固定的水平轴，将金属框自水平位置由静止释放，不计一切摩擦，重力加速度为g，则第一次转到竖直位置的过程中，下列说法正确的是()A通过ab边的电流方向为baBab边经过最低点时的电动势为EBL Ca、b两点间的电压始终不变D整个过程金属框转动越快，通过ab边的电荷量越少解析由右手定则知，选项A正确在线框转动过程中，穿过线框的磁通量变化，线框中产生感应电流，有内能产生，根据能量转化和守
12、恒定律，线框经过最低点的速度v满足mgLmv2，即v，ab边经过最低点时的电动势EBL，选项B错误，线框非匀速转动，a、b两点间的电压变化，选项C错误由qn知q与时间t无关，即与线框转动快慢无关，选项D错误答案A4.练图9211(多选题)如练图9211，垂直矩形金属框的匀强磁场磁感应强度为B.导体棒ab垂直线框两长边搁在框上，ab长为l.在t时间内，ab向右以速度v匀速滑过距离d，则()A因右边面积减少ld，左边面积增大ld，则B2ld，EB因右边面积减少ld，左边面积增大ld，两边抵消，0，E0CBld，所以ED导体棒ab切割磁感线，EBlv解析本题考查电磁感应定律，意在考查考生对两种求感应
13、电动势方法的理解左右两边可看成两个并联的回路根据法拉第电磁感应定律，每个回路产生的感应电动势为：E，由于两个是并联电路，总感应电动势也为E，C项正确；根据导体棒切割磁感线产生感应电动势的公式EBlv，D项正确答案CD5如练图9212所示，两根平行金属导轨固定在同一水平面内，间距为l，导轨左端连接一个电阻R.一根质量为m、电阻为r的金属杆ab垂直放置在导轨上在杆的右方距杆为d处有一个匀强磁场，磁场方向垂直于轨道平面向下，磁感应强度为B.对杆施加一个大小为F、方向平行于导轨的恒力，使杆从静止开始运动，已知杆到达磁场区域时速度为v，之后进入磁场恰好做匀速运动不计导轨的电阻，假定导轨与杆之间存在恒定的
14、阻力求：练图9212(1)导轨对杆ab的阻力大小Ff；(2)杆ab中通过的电流及其方向；(3)导轨左端所接电阻R的阻值解析(1)杆进入磁场前做匀加速运动，有FFfma，v22ad，解得导轨对杆的阻力FfF.(2)杆进入磁场后做匀速运动，有FFfF安，杆ab所受的安培力F安IlB，解得杆ab中通过的电流I，杆中的电流方向自a流向b.(3)杆ab产生的感应电动势EBlv，杆中的感应电流I，解得导轨左端所接电阻阻值Rr.答案(1)F(2)，方向自a流向b(3)r6(2014合肥市质量检测一)如练图9213所示，一对平行光滑轨道放置在水平面上，两轨道间距l0.20 m，电阻R1 ；有一导体杆静止地放在
15、轨道上，与两轨道垂直，杆及轨道的电阻均忽略不计，整个装置处于磁感应强度B0.50 T的匀强磁场中，磁场方向垂直轨道面向下现用一外力F沿轨道方向拉杆，使之做匀加速运动，测得外力F与时间t的关系如图所示求(1)杆的质量m和加速度a的大小；(2)杆开始运动后的时间t内，通过电阻R电量的表达式(用B、l、R、a、t表示)练图9213解析(1)以金属杆为研究对象，由vatEBlvIFIBlma解得：Fmaat由图线上取两点坐标(0,0.1 N)和(10 s,0.2 N)代入方程，解得：a1 m/s2；m0.1 kg(2)从静止开始运动的t时间内杆的位移为：xat2穿过回路的磁通量的变化：BSBlx所以通过电阻R的电量为：qtt答案(1)0.1 kg1 m/s2(2)14
