1、 A组基础巩固知识点一法拉第电磁感应定律的应用1.(多选)如图所示,闭合金属导线框放置在竖直向上的匀强磁场中,匀强磁场的磁感应强度随时间变化下列说法正确的是()A当磁感应强度增加时,线框中的感应电流可能减小B当磁感应强度增加时,线框中的感应电流一定增大C当磁感应强度减小时,线框中的感应电流一定增大D当磁感应强度减小时,线框中的感应电流可能不变解析:线框中的感应电动势为ES,设线框的电阻为R,则线框中的电流I,因为B增大或减小时,可能减小,也可能增大,也可能不变线框中的感应电动势的大小只和磁通量的变化率有关,和磁通量的变化量无关故选项A、D正确答案:AD2.(2017山东德州模拟)如图所示,长为
2、L的金属导线弯成一圆环,导线的两端接在电容为C的平行板电容器上,P、Q为电容器的两个极板,磁场方向垂直于环面向里,磁感应强度以BB0Kt(K0)随时间变化t0时,P、Q两极板电势相等,两极板间的距离远小于环的半径经时间t,电容器的P极板()A不带电B所带电荷量与t成正比C带正电,电荷量是D带负电,电荷量是解析:磁感应强度均匀增加,回路中产生的感应电动势的方向为逆时针方向,Q板带正电,P板带负电,A错误;ESKR2,L2R,R,解得E,电容器上的电荷量QCE,B、C错误,D正确答案:D知识点二导体棒切割磁感线产生感应电动势3如图所示,两根相距为l的平行直导轨ab、cd,b、d间连有一固定电阻R,
3、导轨电阻可忽略不计MN为放在ab和cd上的一导体杆,与ab垂直,其电阻也为R.整个装置处于匀强磁场中,磁感应强度的大小为B,磁场方向垂直于导轨所在平面(垂直纸面向里)现对MN施力使它沿导轨方向以速度v水平向右做匀速运动令U表示MN两端电压的大小,下列说法正确的是()AUBlv,流过固定电阻R的感应电流由b经R到dBUBlv,流过固定电阻R的感应电流由d经R到bCMN受到的安培力大小FA,方向水平向右DMN受到的安培力大小FA,方向水平向左解析:根据电磁感应定律,MN产生的电动势EBlv,由于MN的电阻与外电路电阻相同,所以MN两端的电压UEBlv,根据右手定则,流过固定电阻R的感应电流由b经R
4、到d,故A正确,B错误;MN受到的安培力大小FA,方向水平向左,故C、D错误答案:A4(2018河南八市重点高中联考)如图所示,导体杆OQ在作用于OQ中点且垂直于OQ的力作用下,绕O轴沿半径为r的光滑的半圆形框架在匀强磁场中以一定的角速度转动,磁场的磁感应强度为B,方向垂直于框架平面,AO间接有电阻R,杆和框架电阻不计,回路中的总电功率为P,则()A外力的大小为2BrB外力的大小为BrC导体杆旋转的角速度为D导体杆旋转的角速度为 解析:由题意知,导体杆切割磁感线产生的电动势为E,设Q点的线速度大小为v,则导体杆旋转切割磁感线产生的感应电动势EBrv,根据PFv 及,求得FBr,因此C项正确答案
5、:C知识点三自感和涡流5(2018河南洛阳一中模拟)如图所示为安检门原理图 ,左边门框中有一通电线圈,右边门框中有一接收线圈工作过程中某段时间通电线圈中存在顺时针方向均匀增大的电流,则()A无金属片通过时,接收线圈中的感应电流方向为顺时针B无金属片通过时,接收线圈中的感应电流增大C有金属片通过时,接收线圈中的感应电流方向为顺时针D有金属片通过时,接收线圈中的感应电流大小发生变化解析:当左侧线圈中通有不断增大的顺时针方向的电流时,可知穿过右侧线圈的磁通量向右,且增大,根据楞次定律,右侧线圈中产生逆时针方向的电流,即使有金属片通过时,接收线圈中的感应电流方向仍然为逆时针,故A、C错误;通电线圈中存
6、在顺时针方向均匀增大的电流,则通电线圈中的磁通量均匀增大,所以穿过右侧线圈中的磁通量均匀增大,则磁通量的变化率是定值,由法拉第电磁感应定律可知,接收线圈中的感应电流不变,故B错误;有金属片通过时,则穿过金属片中的磁通量发生变化时,金属片中也会产生感应电流,感应电流的方向与接收线圈中的感应电流的方向相同,所以也会将该空间中的磁场的变化削弱一些,引起接收线圈中的感应电流大小发生变化,故D正确答案:D6.(2018江西新余四中模拟)某同学为了验证断电自感现象,找来带铁芯的线圈L、小灯泡A、开关S和电池组E,用导线将它们连接成如图所示的电路检查电路后,闭合开关S,小灯泡发光;再断开开关S,小灯泡仅有不
7、显著的延时熄灭现象虽经多次重复,仍未见老师演示时出现的小灯泡闪亮现象,可能的原因是()A电源的内阻偏大B线圈电阻偏大C小灯泡电阻偏大 D线圈的自感系数较大解析:灯泡能否发生闪亮,取决于通过灯泡的电流有没有增大,与电源的内阻无关,故A错误线圈电阻偏大,稳定时流过灯泡的电流大于流过线圈的电流,断开开关时,根据楞次定律,流过灯泡的电流从线圈原来的电流逐渐减小,灯泡不发生闪亮现象,故B正确小灯泡电阻偏大,稳定时流过灯泡的电流小于流过线圈的电流,断开开关时,根据楞次定律,流过灯泡的电流从线圈原来的电流逐渐减小,灯泡将发生闪亮现象,故C错误线圈的自感系数较大,产生的自感电动势较大,但不能改变稳定时灯泡和线
8、圈中电流的大小,故D错误答案:B7.在如图所示的电路中,两个灵敏电流表G1和G2的零点都在刻度盘中央,当电流从“”接线柱流入时,指针向右摆;电流从“”接线柱流入时,指针向左摆在电路接通后再断开的瞬间,下列说法中符合实际情况的是()AG1表指针向左摆,G2表指针向右摆BG1表指针向右摆,G2表指针向左摆CG1、G2表的指针都向左摆DG1、G2表的指针都向右摆解析:电路接通后线圈中电流方向向右,当电路断开时,线圈L中电流减小,产生与原方向同向的自感电动势,与G2和电阻组成闭合回路,所以G1中电流方向向右,G2中电流方向向左,即G1指针向右摆,G2指针向左摆,B正确答案:BB组能力提升8.如图所示,
9、上下开口、内壁光滑的铜管P和塑料管Q竖直放置,小磁块先后在两管中从相同高度处由静止释放,并落至底部,则小磁块()A在P和Q中都做自由落体运动B在两个下落过程中的机械能都守恒C在P中的下落时间比在Q中的长D落至底部时在P中的速度比在Q中的大解析:小磁块从铜管P中下落时,P中的磁通量发生变化,P中产生感应电流,给小磁块一个向上的磁场力,阻碍小磁块向下运动,因此小磁块在P中不是做自由落体运动,而在塑料管Q中不会产生电磁感应现象,因此Q中小磁块做自由落体运动,A项错误;P中的小磁块受到的磁场力对小磁块做负功,机械能不守恒,B项错误;由于在P中小磁块下落的加速度小于g,而Q中小磁块做自由落体运动,因此从
10、静止开始下落相同高度,在P中下落的时间比在Q中下落的时间长,C项正确;根据动能定理可知,落到底部时在P中的速度比在Q中的速度小,D项错误答案:C9(多选)(2018广西南宁二中等三校联考)如图所示,线圈匝数为n,横截面积为S,线圈电阻为r,处于一个均匀增强的磁场中,磁感应强度随时间的变化率为k,磁场方向水平向右且与线圈平面垂直,电容器的电容为C,定值电阻的阻值为r.由此可知,下列说法正确的是()A电容器下极板带正电B电容器上极板带正电C电容器所带电荷量为D电容器所带电荷量为nSkC解析:根据磁场向右均匀增加,并由楞次定律可知,电容器上极板带正电,故A错误,B正确闭合线圈与阻值为r的电阻形成闭合
11、回路,线圈相当与电源,电容器两极板间的电压等于路端电压,线圈产生的感应电动势为EnSnSk,路端电压Ur,则电容器所带电荷量为QCU,故C正确,D错误故选BC.答案:BC10(多选)(2018贵州遵义航天中学模拟)如图甲所示,水平放置的平行金属导轨连接一个平行板电容器C和电阻R,导体棒MN放在导轨上且接触良好,整个装置放于垂直导轨平面的磁场中,磁感应强度B的变化情况如图乙所示(图示磁感应强度方向为正),MN始终保持静止,则0t2时间()A电容器C的电荷量大小始终没变B电容器C的a板先带正电后带负电CMN所受安培力的大小始终没变DMN所受安培力的方向先向右后向左解析:由乙图可知,磁感应强度均匀变
12、化,产生恒定电动势,由C可知,感应电动势不变,电容器的电压U不变,则电荷量大小不变,故A正确;根据楞次定律可知MN中的感应电流方向由N到M,电容器的a极板一直带正电,故B错误;感应电流不变,由于磁感应强度变化的大小变化,MN所受安培力FBIL,所以安培力的大小先减小后增大,方向先向右后向左,故C错误,D正确答案:AD11(2018梅州模拟)如图所示,粗糙斜面的倾角37,半径r0.5 m的圆形区域内存在着垂直于斜面向下的匀强磁场一个匝数n10匝的刚性正方形线框abcd通过松弛的柔软导线与一个额定功率P1.25 W的小灯泡L相连,圆形磁场的一条直径恰好过线框bc边已知线框质量m2 kg,总电阻R0
13、1.25 ,边长L2r,与斜面间的动摩擦因数0.5.从t0时起,磁场的磁感应强度按B2t(T)的规律变化开始时线框静止在斜面上,在线框运动前,灯泡始终正常发光设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,g取10 m/s2,sin 370.6,cos 370.8.求:(1)线框不动时,回路中的感应电动势E;(2)小灯泡正常发光时的电阻R;(3)线框保持不动的时间内,小灯泡产生的热量Q.解析:(1)由法拉第电磁感应定律有Ennr22.5 V.(2)小灯泡正常发光,有PI2R由闭合电路欧姆定律有EI(R0R)即P()2R代入数据解得R1.25 .(3)当线框恰好要运动时,设磁场的磁感应强度大小为B对线框bc边处于
14、磁场中的部分受力分析安培力F安nBI2r由共点力的平衡条件有mgsin F安Ff2nBIrmgcos 解得线框刚要运动时,磁场的磁感应强度大小B0.4 T可得线框在斜面上可保持静止的时间t s小灯泡产生的热量QPt1.25 J3.14 J.答案:(1)2.5 V(2)1.25 (3)3.14 J12(2018江苏溧水中学模拟)如图所示,以MN为下边界的匀强磁场,磁感应强度大小为B,方向垂直于纸面向外, MN上方有一单匝矩形导线框abcd,其质量为m,电阻为R,ab边长为l1,bc边长为l2,cd边离MN的高度为h.现将线框由静止释放,线框下落过程中ab边始终保持水平,且ab边离开磁场前已做匀速直线运动,求线框从静止释放到完全离开磁场的过程中:(1)ab边离开磁场时的速度v;(2)通过导线横截面的电荷量q;(3)导线框中产生的热量Q.解析:(1)线框匀速运动时,EBl1vIFBIl1mgF由联立:v(2)导线框穿过磁场的过程中,qtq(3)导线框穿过磁场的过程中,利用能量守恒定律,mg(hl2)mv2QQmg(hl2)答案:(1)(2)(3)mg(hl2)