【物理】2020届一轮复习人教版法拉第电磁感应定律自感涡流课时作业

【物理】2020届一轮复习人教版法拉第电磁感应定律自感涡流课时作业

‎2020届一轮复习人教版 法拉第电磁感应定律自感涡流 课时作业 ‎ [A组·基础题]‎ ‎1．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( B )‎ A．G1表指针向左摆，G2表指针向右摆 B．G1表指针向右摆，G2表指针向左摆 C．G1、G2表的指针都向左摆 D．G1、G2表的指针都向右摆 ‎2. 如图所示，长为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B＝B0＋Kt(K>0)随时间变化．t＝0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( D )‎ 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 ‎3. 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( C )‎ A．外力的大小为2Br B．外力的大小为Br C．导体杆旋转的角速度为 D．导体杆旋转的角速度为 ‎4．(2017·北京卷)图甲和图乙是教材中演示自感现象的两个电路图，L1和L2为电感线圈．实验时，断开开关S1瞬间，灯A1突然闪亮，随后逐渐变暗；闭合开关S2，灯A2逐渐变亮，而另一个相同的灯A3立即变亮，最终A2与A3的亮度相同．下列说法正确的是( C )‎ A．图甲中，A1与L1的电阻值相同 B．图甲中，闭合S1，电路稳定后，A1中电流大于L1中电流 C．图乙中，变阻器R与L2的电阻值相同 D．图乙中，闭合S2瞬间，L2中电流与变阻器R中电流相等 ‎5．(多选)光滑金属导轨宽L＝0.5 m，电阻不计，均匀变化的磁场充满整个轨道平面，如图甲所示，磁场的磁感应强度随时间变化的情况如图乙所示．金属棒ab的电阻为2 Ω，垂直固定在导轨上静止不动，且与导轨左端距离l＝0.2 m，则( ACD )‎ A．1 s末回路中的电动势为0.1 V B．1 s末回路中的电流为1 A C．2 s内回路产生的电热为0.01 J D．2 s末，ab所受安培力大小为0.05 N ‎6．(多选) (2015·全国卷Ⅰ)1824年，法国科学家阿拉果完成了著名的“圆盘实验”．实验中将一铜圆盘水平放置，在其中心正上方用柔软细线悬挂一枚可以自由旋转的磁针，如图所示．实验中发现，当圆盘在磁针的磁场中绕过圆盘中心的竖直轴旋转时，磁针也随着一起转动起来，但略有滞后．下列说法正确的是( AB )‎ A．圆盘上产生了感应电动势 B．圆盘内的涡电流产生的磁场导致磁针转动 C．在圆盘转动的过程中，磁针的磁场穿过整个圆盘的磁通量发生了变化 D．圆盘中的自由电子随圆盘一起运动形成电流，此电流产生的磁场导致磁针转动 ‎7．(多选)如图甲所示，一个匝数为n的圆形线圈(图中只画了2匝)，面积为S，线圈的电阻为R，在线圈外接一个阻值为R的电阻和一个理想电压表．将线圈放入垂直线圈平面指向纸内的磁场中，磁感应强度随时间变化规律如图乙所示．下列说法正确的是( BC )‎ A．0～t1时间内P点电势低于Q点电势 B．0～t1时间内电压表的读数为 C．t1～t2时间内R上的电流为 D．0～t2时间内线圈中的电流方向不变 ‎8．(多选)如图所示，平行金属导轨MN和PQ，它们的电阻可以忽略不计，在M和P之间接有阻值为R＝3.0 Ω的定值电阻，导体棒ab长l＝0.5 m，其电阻不计，且与导轨接触良好，整个装置处于方向竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度B＝0.4 T．现使ab以v＝10 m/s的速度向右做匀速运动，则以下判断正确的是( AD )‎ A．导体棒ab中的感应电动势E＝2.0 V B．电路中的电流I＝0.5 A C．导体棒ab所受安培力方向向右 D．导体棒ab所受合力做功为零 ‎[B组·能力题]‎ ‎9．(多选)(2019·河南中原名校质检)图中四个物体由金属圆环组成，它们所用材质和圆环半径都相同，2环较细，其余五个粗环粗细相同，3和4分别由两个相同粗环焊接而成，在焊点处沿两环环心连线方向割开一个小缺口(假设缺口处对环形、质量和电阻的影响均不计)．四个物体均位于竖直平面内．空间存在着方向水平且与环面垂直、下边界为过MN的水平面的匀强磁场.1、2、3的下边缘均与MN相切，4的两环环心连线竖直，小缺口位于MN上，已知圆环的半径远大于导线的直径．现将四个物体同时由静止释放．则( BD )‎ A．1先于2离开磁场 B．离开磁场时2和3的速度相等 C．在离开磁场的过程中，1和3产生的焦耳热一样多 D．在离开磁场的过程中，通过导线横截面的电量，1比4多 解析：把粗线框看成n个细线框叠合而成，则每个线框进入磁场的过程中情况完全相同，故线圈1、2的运动状态一定相同，离开磁场时间一定相等，故A错误；线圈3和1，两环互相独立和互相连通比较，电流不变，因此离开磁场速度相等v1＝v3，又v1＝v2，故离开磁场时2、3速度相等，故B正确；由能量守恒可得Q＝mg·2R－mv2，R是圆环半径，1的质量比3小，产生的热量小，所以Q1＜Q3，故C错误；根据q＝，由于1的电阻比4小，但磁通量变化相同，故通过导线1横截面的电量多，即q1＞q4，故D正确．‎ ‎10. 在范围足够大、方向竖直向下的匀强磁场中，磁感应强度B＝0.2 T，有一水平放置的光滑框架，宽度L＝0.4 m，如图所示，框架上放置一质量m＝0.05 kg、电阻R＝1 Ω的金属杆cd，框架电阻不计．若杆cd在水平外力F的作用下以恒定加速度a＝2 m/s2由静止开始向右做匀加速直线运动，求：‎ ‎ (1)5 s内的平均感应电动势；‎ ‎(2)第5 s末回路中的电流I；‎ ‎(3)第5 s末作用在杆cd上的水平外力F的大小．‎ 解析：(1)t＝5 s时金属杆的位移 x＝at2＝25 m ‎5 s内的平均速度＝＝5 m/s 故平均感应电动势＝BL＝0.4 V ‎(2)第5 s末杆的速度v＝at＝10 m/s 此时感应电动势E＝BLv 则回路中的电流I＝＝＝0.8 A ‎(3)杆cd做匀加速运动，由左手定则判得所受安培力方向向左，由牛顿第二定律得 F－F安＝ma 杆cd所受安培力F安＝BIL 即F＝BIL＋ma＝0.164 N.‎ 答案：(1)0.4 V　(2)0.8 A　(3)0.164 N ‎11. 如图所示，匀强磁场中有一矩形闭合线圈abcd，线圈平面与磁场垂直．已知线圈的匝数N＝100，边长ab＝1.0 m、bc＝0.5 m，电阻r＝2 Ω.磁感应强度B在0～1 s内从零均匀变化到0.2 T．在1～5 s内从0.2 T均匀变化到－0.2 T，取垂直纸面向里为磁场的正方向．求：‎ ‎ (1)0.5 s时线圈内感应电动势的大小E和感应电流的方向；‎ ‎(2)在1～5 s内通过线圈的电荷量q；‎ ‎(3)在0～5 s内线圈产生的焦耳热Q.‎ 解析：(1)感应电动势E1＝ 磁通量的变化量ΔΦ1＝ΔB1S 解得E1＝N 代入数据得E1＝10 V 由楞次定律得，感应电流的方向为a→d→c→b→a.‎ ‎(2)同理可得在1～5 s内产生的感应电动势 E2＝N 感应电流I2＝ 电荷量q＝I2Δt2‎ 解得q＝N 代入数据得q＝10 C ‎(3)0～1 s内的焦耳热Q1＝IrΔt1且I1＝ ‎1～5 s内的焦耳热Q2＝IrΔt2‎ Q＝Q1＋Q2‎ 代入数据得Q＝100 J.‎ 答案：(1)10 V　a→d→c→b→a ‎(2)10 C　(3)100 J