全国卷物理高考高三总复习物理阶段性测试模拟测试题考点36 法拉第电磁感应定律 自感 涡流Word文档格式.docx
- 文档编号:14291072
- 上传时间:2022-10-21
- 格式:DOCX
- 页数:26
- 大小:419.88KB
全国卷物理高考高三总复习物理阶段性测试模拟测试题考点36 法拉第电磁感应定律 自感 涡流Word文档格式.docx
《全国卷物理高考高三总复习物理阶段性测试模拟测试题考点36 法拉第电磁感应定律 自感 涡流Word文档格式.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《全国卷物理高考高三总复习物理阶段性测试模拟测试题考点36 法拉第电磁感应定律 自感 涡流Word文档格式.docx(26页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
答案 C
解析 根据法拉第电磁感应定律E=n
,感应电动势的大小与线圈的匝数、磁通量的变化率(磁通量变化的快慢)成正比,所以A、B选项错误,C正确;
因不知原磁场变化趋势(增强或减弱),故无法用楞次定律确定感应电流产生的磁场的方向,D错误。
2.如图所示,均匀磁场中有一由半圆弧及其直径构成的导线框,半圆直径与磁场边缘重合;
磁场方向垂直于半圆面(纸面)向里,磁感应强度大小为B0。
使该线框从静止开始绕过圆心O、垂直于半圆面的轴以角速度ω匀速转动半周,在线框中产生感应电流。
现使线框保持图中所示位置,磁感应强度大小随时间线性变化。
为了产生与线框转动半周过程中同样大小的电流,磁感应强度随时间的变化率
的大小应为( )
A.
B.
C.
D.
解析 设圆的半径为r,当其绕过圆心O的轴匀速转动时,圆弧部分不切割磁感线,不产生感应电动势,而在转过半周的过程中仅有一半直径在磁场中,产生的感应电动势E=B0r
=B0r·
=
B0r2ω;
当线框不动时,E′=
·
。
由闭合电路欧姆定律得I=
,要使I=I′,必须使E=E′,即
,C正确。
3.如图所示,一正方形线圈的匝数为n,边长为a,电阻为R,线圈平面与匀强磁场垂直,且一半处在磁场中。
在Δt时间内,磁感应强度的方向不变,大小由B均匀增大到2B。
在此过程中,通过线圈导线某个横截面的电荷量为( )
=n
S=n
a2=
,q=IΔt=
Δt=
,故选C。
4.如图甲所示,电路的左侧是一个电容为C的电容器,电路的右侧是一个环形导体,环形导体所围的面积为S。
在环形导体中有一垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度的大小随时间变化的规律如图乙所示。
则在0~t0时间内电容器( )
A.上极板带正电,所带电荷量为
B.上极板带正电,所带电荷量为
C.上极板带负电,所带电荷量为
D.上极板带负电,所带电荷量为
答案 A
解析 在0~t0时间内回路中磁通量增加,由楞次定律知,回路中产生的感应电流方向为逆时针方向,电容器上极板带正电。
由法拉第电磁感应定律知,在0~t0时间内回路中产生的感应电动势E=
,电容器两极板之间电压U=E,电容器所带电荷量为q=CU=
,选项A正确。
5.如图所示电路中,L是一电阻可忽略不计的电感线圈,a、b为L上的左右两端点,A、B、C为完全相同的三个灯泡,原来电键K是闭合的,三个灯泡均在发光。
某时刻将电键K打开,则下列说法正确的是( )
A.a点电势高于b点,A灯闪亮后缓慢熄灭
B.b点电势高于a点,B、C灯闪亮后缓慢熄灭
C.a点电势高于b点,B、C灯闪亮后缓慢熄灭
D.b点电势高于a点,B、C灯不会闪亮只是缓慢熄灭
答案 B
解析 电键K闭合稳定时,电感线圈支路的总电阻较B、C灯支路电阻小,故流过A灯的电流I1大于流过B、C灯的电流I2,且电流方向由a到b,a点电势高于b点。
当电键K打开,由于与电源断开,电感线圈会产生自感现象,相当于电源,由楞次定律可得b点电势高于a点,阻碍流过A灯的电流减小,瞬间流过B、C灯支路的电流比原来的大,故B、C灯闪亮一下后再缓慢熄灭,故B正确。
6.(多选)如图所示,三角形金属导轨EOF上放有一金属杆AB,在外力作用下,使AB保持与OF垂直,以速度v匀速从O点开始右移,设导轨与金属杆均为粗细相同的同种金属制成,则下列判断正确的是( )
A.电路中的感应电流大小不变
B.电路中的感应电动势大小不变
C.电路中的感应电动势逐渐增大
D.电路中的感应电流逐渐减小
答案 AC
解析 设金属杆从O开始运动到如题图所示位置所经历的时间为t,∠EOF=θ,则金属杆切割磁感线的有效长度L⊥=OBtanθ,故E=BL⊥v=Bv·
vttanθ=Bv2tanθ·
t,即电路中电动势与时间成正比,C选项正确;
电路中电流I=
而L等于电路中三条边的总长度,即L=vt+vt·
tanθ+
=vt
,所以I=
=恒量,所以A正确。
7.如图所示,半径为r的金属圆盘在垂直于盘面的匀强磁场B中,绕过O点的轴以角速度ω沿逆时针方向匀速转动,则通过电阻R的电流的方向和大小是(金属圆盘的电阻不计)( )
A.由c到d,I=
B.由d到c,I=
C.由c到d,I=
D.由d到c,I=
答案 D
解析 由右手定则可知通过电阻R的电流的方向是由d到c;
而金属圆盘产生的感应电动势E=Br
=Br·
ω·
Br2ω,所以通过电阻R的电流大小是I=
选项D正确。
8.(多选)一个面积S=4×
10-2m2、匝数n=100的线圈放在匀强磁场中,磁场方向垂直于线圈平面,磁感应强度B随时间t变化的规律如图所示,则下列判断正确的是( )
A.在开始的2s内穿过线圈的磁通量的变化率等于0.08Wb/s
B.在开始的2s内穿过线圈的磁通量的变化量等于零
C.在开始的2s内线圈中产生的感应电动势等于8V
D.在第3s末线圈中的感应电动势等于零
解析 由图知,前2s内
=2T/s,所以
S=2×
4×
10-2Wb/s=0.08Wb/s,A选项正确;
在开始的2s内磁感应强度B由2T减到0,又从0向相反方向增加到2T,所以这2s内的磁通量的变化量ΔФ=ΔB·
s=4×
10-2=0.16Wb,B选项错误;
在开始的2s内E=n
=100×
0.08V=8V,C选项正确;
第3s末的感应电动势等于2~4s内的平均感应电动势,E=n
S=100×
2×
10-2V=8V,D选项错误。
9.(多选)半径为a右端开小口的导体圆环和长为2a的导体直杆,单位长度电阻均为R0。
圆环水平固定放置,整个内部区域分布着竖直向下的匀强磁场,磁感应强度为B。
杆在圆环上以速度v平行于直径CD向右做匀速直线运动,杆始终有两点与圆环良好接触,从圆环中心O开始,杆的位置由θ确定,如图所示。
则( )
A.θ=0时,杆产生的电动势为2Bav
B.θ=
时,杆产生的电动势为
Bav
C.θ=
时,杆受的安培力大小为
D.θ=0时,杆受的安培力大小为
解析 θ=0时,杆产生的电动势E=BLv=2Bav,故A正确;
θ=
时,根据几何关系得出此时导体棒的有效切割长度是a,所以杆产生的电动势为Bav,故B错误;
时,电路中的总电阻是
aR0,所以杆受的安培力大小为F′=BI′L′=
,故C正确;
θ=0时,由于单位长度的电阻均为R0,所以电路中的总电阻为(2+π)aR0,所以杆受到的安培力大小为F=BIL=B·
2a
,故D错误。
二、真题与模拟
10.2016·
全国卷Ⅱ](多选)法拉第圆盘发电机的示意图如图所示。
铜圆盘安装在竖直的铜轴上,两铜片P、Q分别与圆盘的边缘和铜轴接触。
圆盘处于方向竖直向上的匀强磁场B中。
圆盘旋转时,关于流过电阻R的电流,下列说法正确的是( )
A.若圆盘转动的角速度恒定,则电流大小恒定
B.若从上向下看,圆盘顺时针转动,则电流沿a到b的方向流动
C.若圆盘转动方向不变,角速度大小发生变化,则电流方向可能发生变化
D.若圆盘转动的角速度变为原来的2倍,则电流在R上的热功率也变为原来的2倍
答案 AB
解析 设圆盘的半径为r,圆盘转动的角速度为ω,则圆盘转动产生的电动势为E=
Br2ω,可知转动的角速度恒定,电动势恒定,电流恒定,A项正确;
根据右手定则可知,从上向下看,圆盘顺时针转动,圆盘中电流由边缘指向圆心,即电流沿a到b的方向流动,B项正确;
圆盘转动方向不变,产生的电流方向不变,C项错误;
若圆盘转动的角速度变为原来的2倍,则电动势变为原来的2倍,电流变为原来的2倍,由P=I2R可知,电阻R上的热功率变为原来的4倍,D项错误。
11.2016·
江苏高考](多选)电吉他中电拾音器的基本结构如图所示,磁体附近的金属弦被磁化,因此弦振动时,在线圈中产生感应电流,电流经电路放大后传送到音箱发出声音。
下列说法正确的有( )
A.选用铜质弦,电吉他仍能正常工作
B.取走磁体,电吉他将不能正常工作
C.增加线圈匝数可以增大线圈中的感应电动势
D.弦振动过程中,线圈中的电流方向不断变化
答案 BCD
解析 由于铜质弦不能被磁化,振动时不能产生变化的磁场,线圈中不能产生感应电流,因此电吉他不能正常工作,A错误。
取走磁体,没有磁场,金属弦不能被磁化,弦振动时不能产生变化的磁场,线圈不能产生感应电流,电吉他就不能正常工作,B正确。
增加线圈的匝数,由法拉第电磁感应定律可知,线圈中的感应电动势会增大,C正确。
弦振动过程中,线圈中的磁场方向不变,但磁通量一会儿增大,一会儿减小,产生的感应电流方向不断变化,D正确。
12.2016·
北京高考]如图所示,匀强磁场中有两个导体圆环a、b,磁场方向与圆环所在平面垂直。
磁感应强度B随时间均匀增大。
两圆环半径之比为2∶1,圆环中产生的感应电动势分别为Ea和Eb。
不考虑两圆环间的相互影响。
下列说法正确的是( )
A.Ea∶Eb=4∶1,感应电流均沿逆时针方向
B.Ea∶Eb=4∶1,感应电流均沿顺时针方向
C.Ea∶Eb=2∶1,感应电流均沿逆时针方向
D.Ea∶Eb=2∶1,感应电流均沿顺时针方向
解析 原磁场方向向外,当磁场均匀增大时,在圆环中产生与原磁场方向相反的感应磁场,由安培定则可知感应电流的方向为顺时针,由法拉第电磁感应定律得E=n
S=
πr2,故Ea∶Eb=4∶1,B正确。
13.2016·
浙江高考]如图所示,a、b两个闭合正方形线圈用同样的导线制成,匝数均为10匝,边长la=3lb,图示区域内有垂直纸面向里的匀强磁场,且磁感应强度随时间均匀增大,不考虑线圈之间的相互影响,则( )
A.两线圈内产生顺时针方向的感应电流
B.a、b线圈中感应电动势之比为9∶1
C.a、b线圈中感应电流之比为3∶4
D.a、b线圈中电功率之比为3∶1
解析 根据楞次定律可判断,感应电流为逆时针方向,A错误。
根据E=n
S可知Ea∶Eb=Sa∶Sb
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 全国卷物理高考高三总复习物理阶段性测试模拟测试题考点36 法拉第电磁感应定律 自感 涡流 全国卷 物理 高考 高三总 复习 阶段性 测试 模拟 考点 36 法拉第 电磁感应 定律
链接地址:https://www.bdocx.com/doc/14291072.html