《【創(chuàng)新設(shè)計】(廣東專用)2014屆高考物理一輪復(fù)習(xí)方案 第30講 法拉第電磁感應(yīng)定律 自感和渦流(含解析)》由會員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《【創(chuàng)新設(shè)計】(廣東專用)2014屆高考物理一輪復(fù)習(xí)方案 第30講 法拉第電磁感應(yīng)定律 自感和渦流(含解析)(6頁珍藏版)》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。
1、
課時作業(yè)(三十) [第30講 法拉第電磁感應(yīng)定律 自感和渦流]
1.2012·南通一模電磁爐的原理是利用電磁感應(yīng)現(xiàn)象產(chǎn)生的渦流使鍋體發(fā)熱從而加熱食物.有關(guān)電磁爐,下列說法中正確的是( )
A.鍋體中渦流的強(qiáng)弱與磁場變化的頻率有關(guān)
B.電磁爐中通入電壓足夠高的直流電也能正常工作
C.金屬或環(huán)保絕緣材料制成的鍋體都可以利用電磁爐來烹飪食物
D.電磁爐的上表面一般都用金屬材料制成,以加快熱傳遞、減少熱損耗
2.2012·安徽六校聯(lián)考圖K30-1中(a)~(d)為穿過某一閉合回路的磁通量Φ隨時間t變化的圖象,關(guān)于回路中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢,下列論述正確的是( )
2、(a) (b) (c) (d)
圖K30-1
A.圖(a)中回路產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢恒定不變
B.圖(b)中回路產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢一直在變大
C.圖(c)中回路在0~t1時間內(nèi)產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢小于在 t1~t2時間內(nèi)產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢
D.圖(d)中回路產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢先變小再變大
3.2012·廣州模擬(雙選)線圈通以如圖K30-2所示的隨時間變化的電流,則( )
圖K30-2
A.0~t1時間內(nèi)線圈中的自感電動勢最大
B.t1~t2時間內(nèi)線圈中的自感電動勢最大
C.t2~t3時間內(nèi)線圈中的自感電動勢最大
D.t1~t2時間內(nèi)線圈中的自感電動勢為零
3、
4.(雙選)如圖K30-3所示,A、B兩個閉合線圈由同種材料、同樣粗細(xì)的導(dǎo)線繞成,半徑為rA=2rB,兩個線圈的圓心重合,勻強(qiáng)磁場只分布在B線圈內(nèi).若磁場均勻地減弱,則( )
圖K30-3
A.A中無感應(yīng)電流
B.A、B中均有恒定的感應(yīng)電流
C.A、B中感應(yīng)電動勢之比為2∶1
D.A、B中感應(yīng)電流之比為1∶2
5.如圖K30-4所示,三個相同的金屬圓環(huán)內(nèi)存在不同的有界勻強(qiáng)磁場,虛線表示環(huán)的某條直徑.已知所有磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時間變化的關(guān)系都滿足B=kt,方向如圖所示.測得A環(huán)中感應(yīng)電流為I,則B環(huán)和C環(huán)內(nèi)感應(yīng)電流大小分別為( )
圖K30-4
A.
4、IB=I,IC=0 B.IB=I,IC=2I
C.IB=2I,IC=2I D.IB=2I,IC=0
6.(雙選)用一根橫截面積為S、電阻率為ρ的硬質(zhì)導(dǎo)線做成一個半徑為r的圓環(huán),AB為圓環(huán)的一條直徑.如圖K30-5所示,在AB的左側(cè)存在一個均勻變化的勻強(qiáng)磁場,磁場垂直圓環(huán)所在平面,方向如圖K30-5所示,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小隨時間的變化率=k(k<0).則( )
圖K30-5
A.圓環(huán)中產(chǎn)生逆時針方向的感應(yīng)電流
B.圓環(huán)具有擴(kuò)張的趨勢
C.圓環(huán)中感應(yīng)電流的大小為
D.圖中A、B兩點間的電勢差UAB=
圖K30-6
7.2012·南充模擬(雙選)如圖K30-6所
5、示的電路中,L是一個自感系數(shù)很大、直流電阻不計的線圈,D1、D2和D3是三個完全相同的燈泡,E是內(nèi)阻不計的電源.在t=0時刻,閉合開關(guān)S,電路穩(wěn)定后在t1時刻斷開開關(guān)S.規(guī)定電路穩(wěn)定時流過D1、D2的電流方向為正方向,分別用I1、I2表示流過D1、D2的電流,則圖K30-7中能定性描述電流隨時間變化關(guān)系的是( )
A B
C D
圖K30-7
8. 2012·宜昌模擬(雙選)如圖K30-8所示,兩條平行虛線之間存在勻強(qiáng)磁場,磁場方向垂直紙面向里,虛線間的距離為l.金屬圓環(huán)的直徑也是l.圓環(huán)從左邊界進(jìn)入磁場,以
6、垂直于磁場邊界的恒定速度v穿過磁場區(qū)域.則下列說法正確的是( )
圖K30-8
A.感應(yīng)電流先增大后減小再增大再減小
B.感應(yīng)電流先逆時針后順時針
C.金屬圓環(huán)受到的安培力先向左后向右
D.進(jìn)入磁場時感應(yīng)電動勢平均值E=πBlv
9.如圖K30-9所示,光滑平行金屬導(dǎo)軌間距為L,直導(dǎo)線MN垂直跨在導(dǎo)軌上,且與導(dǎo)軌接觸良好,整個裝置處于垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場中,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B.電容器的電容為C,除電阻R外,導(dǎo)軌和導(dǎo)線的電阻均不計.現(xiàn)給導(dǎo)線MN一初速度,使導(dǎo)線MN向右運動,當(dāng)電路穩(wěn)定后,MN以速度v向右做勻速運動,則( )
圖K30-9
A.電容器兩端的電壓為零
B.
7、電阻兩端的電壓為BLv
C.電容器所帶電荷量為CBLv
D.為保持MN勻速運動,需對其施加的拉力大小為
10. 2012·惠州模擬在質(zhì)量為M=1 kg的小車上豎直固定著一個質(zhì)量m=0.2 kg、高h(yuǎn)=0.05 m、總電阻R=100 Ω、n=100匝的矩形線圈,且小車與線圈的水平長度l相同.現(xiàn)線圈和小車一起在光滑的水平面上運動,速度v1=10 m/s,隨后穿過與線圈平面垂直的磁感應(yīng)強(qiáng)度B=1.0 T的水平有界勻強(qiáng)磁場,方向垂直紙面向里,如圖K30-10甲所示.已知小車運動(包括線圈)的速度v隨車的位移x變化的v-x圖象如圖乙所示.求:
(1)小車的水平長度l和磁場的寬
8、度d;
(2)小車的位移x=10 cm時線圈中的電流大小I以及此時小車的加速度a;
(3)線圈和小車通過磁場的過程中線圈電阻產(chǎn)生的熱量Q.
圖K30-10
課時作業(yè)(三十)
1.A [解析] 渦流是高頻交流電產(chǎn)生的磁場引起的電磁感應(yīng)現(xiàn)象,其強(qiáng)弱與磁場變化的頻率有關(guān),選項A正確,選項B錯誤;電磁爐表面一般用絕緣材料制成,是為了避免安全隱患,鍋體用金屬制成,利用渦流加熱食物,選項C、D錯誤.
2.D [解析] 磁通量Φ隨時間t變化的圖象中,斜率可定性地表示感應(yīng)電動勢,故圖(a)中不產(chǎn)生感應(yīng)電動勢,圖(b)中產(chǎn)生恒定的感應(yīng)電動勢,圖(c)中0~t1時間內(nèi)的感應(yīng)電動勢大于t1~
9、t2時間內(nèi)的感應(yīng)電動勢,圖(d)中感應(yīng)電動勢先變小再變大,選項D正確.
3.CD [解析] 線圈中的自感電動勢與電流的變化率成正比,即E∝.根據(jù)圖象可知:0~t1時間內(nèi)的電流變化率小于t2~t3時間內(nèi)的電流變化率,t1~t2時間內(nèi)的電流變化率為零,選項A、B錯誤,選項C、D正確.
4.BD [解析] 線圈A、B的磁通量都發(fā)生變化,因此兩個線圈中都有感應(yīng)電流,選項A錯誤,選項B正確;由于兩個線圈中磁通量及其變化完全相同,根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律,兩個線圈中感應(yīng)電動勢之比為1∶1,選項C錯誤;由于兩個線圈用同樣導(dǎo)線繞成,所以兩個線圈A、B的電阻之比為2∶1,因此A、B中感應(yīng)電流之比是1∶2,選項
10、D正確.
5.D [解析] 由于E==·S=kS,則=,且RA=RB,故IB=2IA=2I;C環(huán)中磁通量始終為零,不產(chǎn)生感應(yīng)電動勢,選項D正確.
6.BD [解析] 線圈磁通量減小,根據(jù)楞次定律可知,產(chǎn)生順時針方向的感應(yīng)電流,圓環(huán)有擴(kuò)張的趨勢,選項A錯誤,選項B正確;產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢E==,則電流I===,選項C錯誤;UAB==,選項D正確.
7.BC [解析] 閉合開關(guān)S,在線圈L中產(chǎn)生自感電動勢,I1逐漸增大,I2立即增大,穩(wěn)定后I1>I2.斷開開關(guān)S,線圈L中產(chǎn)生自感電動勢,與D2、D3、L形成閉合回路,電流由I1減小直至為零,但通過D2的電流與之前相反,選項B、C正確,選項A、D
11、錯誤.
8.AB [解析] 金屬圓環(huán)進(jìn)入磁場時,導(dǎo)體切割磁感線的有效長度先增大后減小,穿出磁場時,導(dǎo)體切割磁感線有效長度也是先增大后減小,選項A正確;進(jìn)入磁場時,穿過金屬圓環(huán)的磁通量向里增加,由楞次定律可知,感應(yīng)電流的方向為逆時針,穿出磁場時,穿過金屬圓環(huán)的磁通量向里減小,由楞次定律可知,感應(yīng)電流的方向為順時針,選項B正確;根據(jù)左手定則可知,金屬圓環(huán)受到的安培力方向始終向左,選項C錯誤;金屬圓環(huán)進(jìn)入磁場時,磁通量的變化量為ΔΦ=,經(jīng)歷時間為Δt=,所以感應(yīng)電動勢平均值E==πBlv,選項D錯誤.
9.C [解析] 當(dāng)導(dǎo)線MN勻速向右運動時,導(dǎo)線MN產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢恒定,穩(wěn)定后,電容器既不充
12、電也不放電,無電流產(chǎn)生,故電阻兩端無電壓,電容器兩極板間電壓U=E=BLv,所帶電荷量Q=CU=CBLv,選項A、B錯誤,選項C正確;導(dǎo)線MN勻速運動時,MN中無電流而不受安培力,故拉力為零,選項D錯誤.
10.(1)10 cm 25 cm (2)0.4 A 1.67 m/s2 (3)57.6 J
[解析] (1)由圖乙可知:從x=5 cm開始,線圈進(jìn)入磁場,線圈中有感應(yīng)電流,受安培力作用,小車做減速運動,速度v隨位移x減小;當(dāng)x=15 cm時,線圈完全進(jìn)入磁場,線圈中感應(yīng)電流消失,小車做勻速運動.因此小車的水平長度l=10 cm.當(dāng)x=30 cm時,線圈開始離開磁場,則磁場的寬度d=30 cm-5 cm=25 cm.
(2)當(dāng)x=10 cm時,由圖乙可知,線圈切割磁感線的速度v2=8 m/s
由法拉第電磁感應(yīng)定律,線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)的動勢E=nBhv2=40 V
由閉合電路歐姆定律,線圈中的電流I==0.4 A
此時線圈所受安培力F=nBIh=2 N
小車的加速度a==1.67 m/s2.
(3)由圖乙可知,線圈離開磁場時,小車的速度為v3=2 m/s.
線圈進(jìn)入磁場和離開磁場時,都要克服安培力做功,并在線圈上產(chǎn)生電熱.由能量守恒定律,線圈電阻產(chǎn)生的熱量Q=(M+m)(v-v)=57.6 J.
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