备考2020年高考物理一轮复习:40 法拉第电磁感应定律 自感、涡流
试卷更新日期:2019-11-07 类型:一轮复习
一、单选题
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1. 关于电磁感应,下列说法正确的是( )A、导体相对磁场运动,导体内一定会产生感应电流 B、穿过闭合电路的磁通量发生变化,电路中一定会产生感应电流 C、闭合电路在磁场中作切割磁感线运动,电路中一定会产生感应电流 D、导体作切割磁感线运动,导体内一定会产生感应电流2. 如图所示,导线框MNQP近旁有一个跟它在同一竖直平面内的矩形线圈abcd,下列说法中不正确的是( )A、当滑动交阻器滑片向下滑动一小段距离时,abcad中有感应电流 B、当滑动变阻器滑片向上滑动一小段距离时,abcd中有感应电流 C、电阻不变,将abcd在其原来所在的平面内竖直向上运动时,其中有感应电流 D、电阻不变,将abcd在其原来所在的平面内向PQ靠近时,其中有感应电流3. 在如图所示的匀强磁场中有一个平面线圈 ABCD,线圈做如下运动时能够产生感应电流的是 ( )A、线圈在纸平面内左右移动 B、线圈绕 AB 边向纸外转动 C、线圈在纸平面内上下移动 D、线圈在纸平面内绕 A 点转动4. 如图所示,a、b是用同种规格的铜丝做成的两个同心圆环,两环半径之比为2∶3,其中仅在a环所围区域内有垂直于纸面向里的匀强磁场.当该匀强磁场的磁感应强度均匀增大时,a、b两环内的感应电动势大小和感应电流大小之比分别为( )A、1∶1,3∶2 B、1∶1,2∶3 C、4∶9,2∶3 D、4∶9,9∶45. 物理实验中常用一种叫做“冲击电流计”的仪器测定通过电路的电量。如图所示,探测线圈与冲击电流计串联后可用来测定磁场的磁感应强度。已知线圈的匝数为n,面积为S,线圈与冲击电流计组成的回路电阻为R。若将线圈放在被测匀强磁场中,开始线圈平面与磁场垂直,现把探测线圈翻转180 ,冲击电流计测出通过线圈的电量为q,由上述数据可测出磁场的磁感应强度为( )A、 B、 C、 D、6. 如图所示,一个匝数为n的圆形线圈,面积为S,电阻为r。将其两端a、b与阻值为R的电阻相连接,其他部分电阻不计。在线圈中存在垂直线圈平面向里的磁场区域,磁感应强度B随时间t均匀增加, =k。则ab两点间的电压为( )A、nSk B、 C、 D、7. 如图所示,闭合开关k,将条形磁铁两次插入闭合线圈,且两次的起始和终止位置相同,第一次用时0.4s,第二次用时0.2s,则( )A、第一次通过线圈的磁通量变化较大 B、第一次通过线圈的磁通量的变化率较小 C、第一次经过电流表G的总电荷量较多 D、第一次电流表G的指针偏转较大8. 电阻为4R的正方形均匀导线框ABCD从图示位置沿水平向右方向以速度v匀速穿过磁场区域,在下图中线框A、B两端电压UAB与线框移动距离x的关系图象正确的是( )A、 B、 C、 D、9. 实验室有一个N=10匝矩形闭合金属线圈,在匀强磁场中绕垂直磁场方向的转轴OO'匀速转动,线圈中磁通量Φ随时间t变化的情况如图所示。已知线圈的总电阻为10Ω,则下列描述中正确的是( )A、线圈产生的交流电的电动势有效值为100V B、电流的瞬时表达式 i=10cos10πt(A), C、在0.05〜0.1s时间内,通过线圈某一横截面的电荷量为0.25C D、此交流电1s内电流的方向改变5次10. 一矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴匀速转动,线圈中产生的电动势为e=Emsinωt。若将线圈的转速加倍,其它条件不变,则产生的电动势为( )A、Emsin 2ωt B、2Emsinωt C、2Emsint D、2Emsin 2ωt
二、多选题
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11. 如图,两条光滑平行金属导轨固定,所在平面与水平面夹角为θ , 导轨电阻忽略不计。虚线ab、cd均与导轨垂直,在ab与cd之间的区域存在垂直于导轨所在平面的匀强磁场。将两根相同的导体棒PQ、MN先后自导轨上同一位置由静止释放,两者始终与导轨垂直且接触良好。已知PQ进入磁场开始计时,到MN离开磁场区域为止,流过PQ的电流随时间变化的图像可能正确的是( )A、 B、 C、 D、12. 如图a所示,矩形导线框ABCD固定在匀强磁场中,磁感线垂直于线框所在平面向里。规定垂直于线框所在平面向里为磁场的正方向,线框中沿着ABCDA方向为感应电流i的正方向。要在线框中产生如图b所示的感应电流,则磁感应强度B随时间t变化的规律可能为( )A、 B、 C、 D、13. 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14. 单匝矩形线圈在匀强磁场中匀速运动,转轴垂直于磁场,若线圈所围面积里磁通量随时间变化的规律如图所示,则O~D过程中( )A、线圈中O时刻感应电动势最大 B、线圈中D时刻感应电动势为零 C、线圈中D时刻感应电动势最大 D、线圈中O至D时间内平均感应电动势为0.4 V
三、综合题
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15. 如图所示,匀强磁场的磁感应强度B=0.5 T,边长L=10 cm的正方形线圈abcd共100匝,线圈电阻r=1 Ω,线圈绕垂直于磁感线的对称轴OO′匀速转动,角速度ω=2π rad/s,外电路电阻R=4 Ω.求:(1)、转动过程中感应电动势的最大值;(2)、从线圈平面垂直于磁场开始计时,写出线圈中感应电动势瞬时值的表达式;(3)、电路中电压表的示数.16. 如图所示,一对平行光滑轨道放置在水平面上,两轨道相距l=1m,左端用R=3Ω的电阻连接,一质量m=0.5kg、电阻r=1Ω的导体棒与两轨道垂直,静止放在轨道上,轨道的电阻可忽略不计。整个装置处于磁感应强度B=2T 的匀强磁场中,磁场方向垂直轨道平面向上,现用水平恒力F沿轨道向右拉导体棒,导体棒由静止开始运动,当导体棒开始做匀速运动时,电阻消耗的功率为3W。求:(1)、水平恒力F;(2)、导体棒匀速运动的速度;17. 如图所示,在磁感应强度为0.6T的匀强磁场中, 让长为0.4m,电阻为1Ω的导体棒AB在金属框上以5m/s的速度水平向右运动, 已知R=5Ω,其它导线上的电阻忽略不计,求:(1)、导体AB棒中产生的感应电动势为多少伏?(2)、通过导体棒AB的电流是多少安?18. 如图所示,半径为L的圆形金属框,电阻值为R,用细线把它悬挂于一个有界的匀强磁场中,金属框的下半部处于磁场内.磁场方向与线框平面垂直,磁场随时间变化规律为B=kt(k>0),求:(1)、线框中感应电流的方向;(2)、线框中感应电流的大小;19. 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=1.0m、bc=0.5m , 电阻r=2Ω.磁感应强度B在0-1s内从零均匀变化到0.2T . 在1-5s内从0.2T均匀变化到-0.2T , 取垂直纸面向里为磁场的正方向.求:(1)、0.5s时线圈内感应电动势的大小E和感应电流的方向;(2)、在1-5s内通过线圈的电荷量q .20. 如图所示,匀强磁场的磁感应强度B=0.5 T,边长L=10 cm的正方形线圈共100匝,线圈总电阻r=1 Ω,线圈绕垂直于磁感线的对称轴OO′匀速转动,角速度ω=2 rad/s,外电路中的电阻R=4 Ω,(结果可以保留根号和π)求:(1)、感应电动势的最大值;(2)、交流电压表的示数;