2019高考物理二輪復(fù)習(xí)小題狂做專練二十二法拉第電磁感應(yīng)定律、楞次定律、自感現(xiàn)象

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1、22 法拉第電磁感應(yīng)定律、楞次定律、自感現(xiàn)象 一、選擇題 1．【邯鄲摸底】下列四幅演示實(shí)驗(yàn)圖中，實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象能正確表述實(shí)驗(yàn)結(jié)論的是 ( ) A．圖甲用磁鐵靠近輕質(zhì)鋁環(huán) A，A 會(huì)靠近磁鐵 B．圖乙斷開(kāi)開(kāi)關(guān) S，觸點(diǎn) C不立即斷開(kāi) C．圖丙閉合開(kāi)關(guān) S時(shí)，電流表有示數(shù)，斷開(kāi)開(kāi)關(guān) S時(shí)，電流表沒(méi)有示數(shù) D．圖丁銅盤靠慣性轉(zhuǎn)動(dòng)，手持磁鐵靠近銅盤，銅盤轉(zhuǎn)動(dòng)加快 2．【江門調(diào)研】 如圖所示為游樂(lè)場(chǎng)中過(guò)山車的“磁力剎車裝置”。 在過(guò)山車兩側(cè)安裝銅片， 停車區(qū)的軌道兩側(cè) 安裝強(qiáng)力磁鐵， 當(dāng)過(guò)山車進(jìn)入停車區(qū)時(shí)， 銅片與強(qiáng)力磁鐵的相互作用使過(guò)山車能很快地停下， 下列說(shuō)法中錯(cuò)誤 的是( ) A．過(guò)

2、山車進(jìn)入停車區(qū)時(shí)其動(dòng)能轉(zhuǎn)化成電能 B．過(guò)山車進(jìn)入停車區(qū)的過(guò)程中兩側(cè)的銅片中會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流 C．把銅片換成有機(jī)玻璃片，也能達(dá)到相同的剎車效果 D．過(guò)山車進(jìn)入停車區(qū)的過(guò)程中銅片受到的安培力使過(guò)山車減速 3．【阜陽(yáng)調(diào)研】 據(jù)外媒某軍事雜志一篇關(guān)于中國(guó)航母的報(bào)道， 其猜測(cè)中國(guó)自行設(shè)計(jì)建造的第三艘國(guó)產(chǎn)航母將采 用電磁彈射裝置。航母上飛機(jī)彈射起飛所利用的電磁驅(qū)動(dòng)原理如圖所示。當(dāng)固定線圈上突然通過(guò)直流電流時(shí)， 線圈左側(cè)的金屬環(huán)被彈射出去。則下列說(shuō)法正確的是 ( ) A．合上開(kāi)關(guān) S 的瞬間，從右側(cè)看環(huán)中產(chǎn)生沿順時(shí)針?lè)较虻母袘?yīng)電流 B．金屬環(huán)向左運(yùn)動(dòng)過(guò)程中將有擴(kuò)大趨勢(shì) C．若將金屬環(huán)置于線圈

3、的右側(cè)，環(huán)將不能彈射出去 D．若將電池正、負(fù)極調(diào)換后，金屬環(huán)不能向左彈射 4．【天一中學(xué)考前熱身卷】如圖所示的圓形線圈共 n 匝，電阻為 R，過(guò)線圈中心 O垂直于線圈平面的直線上有 A、B兩點(diǎn)， A、B兩點(diǎn)的距離為 L，A、B關(guān)于 O點(diǎn)對(duì)稱。一條形磁鐵開(kāi)始放在 A點(diǎn)，中心與 O點(diǎn)重合，軸線與 A、B所在直線重合，此時(shí)線圈中的磁通量為 Φ1，將條形磁鐵以速度 v 勻速向右移動(dòng)，軸線始終與直線重合， 磁鐵中心到 O點(diǎn)時(shí)線圈中的磁通量為 Φ2，下列說(shuō)法中正確的是 ( ) A．磁鐵在 A點(diǎn)時(shí)，通過(guò)一匝線圈的磁通量為 2017 年高考“最后三十天”專題透析 B．磁鐵從 A到 O的過(guò)程中，

4、線圈中產(chǎn)生的平均感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為 E= C．磁鐵從 A到 B的過(guò)程中，線圈中磁通量的變化量為 2Φ 1 D．磁鐵從 A到 B的過(guò)程中，通過(guò)線圈某一截面的電量不為零 5．【重慶月考】如圖所示，矩形閉合線圈 abcd 豎直放置， OO′是它的對(duì)稱軸，通電直導(dǎo)線 AB與 OO′平行， 且 AB、OO′所在平面與線圈平面垂直。如要在線圈中形成方向?yàn)?abcda 的感應(yīng)電流，可行的做法是 ( ) A．AB中電流 I 逐漸增大 B．AB中電流 I 先增大后減小 C．導(dǎo)線 AB正對(duì) OO′靠近線圈 D．線圈繞 OO′軸逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng) 90° ( 俯視 ) 6．【吉林調(diào)研】如圖所示，金屬導(dǎo)軌上的導(dǎo)體

5、棒 ab 在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中沿導(dǎo)軌做下列哪種運(yùn)動(dòng)時(shí)，銅制線圈 c 中將 有感應(yīng)電流產(chǎn)生且被螺線管吸引 ( ) ①向右做勻速運(yùn)動(dòng) ②向左做減速運(yùn)動(dòng) ③向右做減速運(yùn)動(dòng) ④向右做加速運(yùn)動(dòng) A． ①② B ． ③④ C ． ②③ D ． ①④ 7．【江西聯(lián)考】 ( 多選) 電吉他中電拾音器的基本結(jié)構(gòu)如圖所示，磁體附近的金屬弦被磁化，因此弦振動(dòng)時(shí)，在 線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電流，電流經(jīng)電路放大后傳送到音箱發(fā)出聲音。下列說(shuō)法正確的有 ( ) A．選用銅質(zhì)弦，電吉他仍能正常工作 B．取走磁體，電吉他將不能正常工作 C．增加線圈匝數(shù)可以增大線圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì) D．弦振動(dòng)過(guò)程中，線圈中的電流方向不變 8．

6、【湖南師大附中月考】 ( 多選) 等腰直角三角形 OPQ區(qū)域內(nèi)存在勻強(qiáng)磁場(chǎng)。另有一等腰直 角三角形導(dǎo)線框 ABC以恒定的速度沿垂直于磁場(chǎng)方向穿過(guò)磁場(chǎng)，穿越過(guò)程中速度方向始終 與 AB邊垂直， 且保持 A C平行于 OQ，關(guān)于線框中的感應(yīng)電流， 以下說(shuō)法中正確的是 ( ) A．開(kāi)始進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)感應(yīng)電流最大 B．產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)屬于動(dòng)生電動(dòng)勢(shì) C．開(kāi)始進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)感應(yīng)電流沿順時(shí)針?lè)较? D．開(kāi)始穿出磁場(chǎng)時(shí)感應(yīng)電流沿順時(shí)針?lè)较? 9．【武昌聯(lián)考】 ( 多選) 如圖所示是用電流傳感器 ( 相當(dāng)于電流表， 其內(nèi)阻可以忽略不計(jì) ) 研究自感現(xiàn)象的實(shí)驗(yàn)電 路，圖中兩個(gè)電阻的阻值均為 R，L 是一個(gè)自感系

7、數(shù)足夠大的自感線圈，其直流電阻值也為 R。圖甲、乙、丙、 丁是某同學(xué)畫出的在 t 0 時(shí)刻開(kāi)關(guān) S 切換前后，通過(guò)傳感器的電流隨時(shí)間變化的圖象。關(guān)于這些圖象，下列說(shuō) 法中正確的是 ( ) 2 好教育云平臺(tái)——教育因你我而變 A．圖甲是開(kāi)關(guān) S 由斷開(kāi)變?yōu)殚]合，通過(guò)傳感器 1 的電流隨時(shí)間變化的情況 B．圖乙是開(kāi)關(guān) S 由斷開(kāi)變?yōu)殚]合，通過(guò)傳感器 1 的電流隨時(shí)間變化的情況 C．圖丙是開(kāi)關(guān) S 由閉合變?yōu)閿嚅_(kāi)，通過(guò)傳感器 2 的電流隨時(shí)間變化的情況 D．圖丁是開(kāi)關(guān) S 由閉合變?yōu)閿嚅_(kāi)，通過(guò)傳感器 2 的電流隨時(shí)間變化的情況 二、解答題 10．【華中師大附中模擬】據(jù)報(bào)道，一法國(guó)攝

8、影師拍到“天宮一號(hào)”空間站飛過(guò) 太陽(yáng)的瞬間。照片中，“天宮一號(hào)”的太陽(yáng)帆板輪廓清晰可見(jiàn)。如圖所示，假 設(shè)“天宮一號(hào)”正以速度 v＝7.7 km/s 繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)方向與太 陽(yáng)帆板兩端 M、N的連線垂直， M、N間的距離 L＝20 m，地磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度垂 直于 v，MN所在平面的分量 B＝1.0 × 10 ﹣5 T，將太陽(yáng)帆板視為導(dǎo)體。 (1) 求 M、N間感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小 E； (2) 在太陽(yáng)帆板上將一只“ 1.5 V 0.3 W”的小燈泡與 M、N相連構(gòu)成閉合電路，不計(jì)太陽(yáng)帆板和導(dǎo)線的電阻， 試判斷小燈泡能否發(fā)光，并說(shuō)明理由； (3) 取地球半徑 R＝6.

9、4 × 10 3 km，地球表面的重力加速度 g＝9.8 m/s 2 ，試估算“天宮一號(hào)”距離地球表面的 高度 h。（計(jì)算結(jié)果保留一位有效數(shù)字） 11．【嘉興 2019 屆教學(xué)測(cè)試】如圖所示，豎直面內(nèi)有一圓形小線圈，與絕緣均勻帶正電圓環(huán)同心放置。帶電圓 3 2017 年高考“最后三十天”專題透析 環(huán)的帶電量為 Q，繞圓心做圓周運(yùn)動(dòng)， 其角速度 ω 隨時(shí)間 t 的變化關(guān)系如圖乙所示 ( 圖中 ω0、t 1、t 2 為已知量 ) 。 線圈通過(guò)絕緣導(dǎo)線連接兩根豎直的間距為 l 的光滑平行金屬長(zhǎng)導(dǎo)軌， 兩導(dǎo)軌間的矩形區(qū)域內(nèi)存在垂直紙面向里 的水平勻強(qiáng)磁場(chǎng)， 磁場(chǎng)的上下邊界間

10、距為 h，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小恒為 B。“工”字形構(gòu)架由絕緣桿固連間距為 H( H ＞h) 的水平金屬棒 AB、CD組成， 并與導(dǎo)軌緊密接觸。 初始時(shí)鎖定“工”字形構(gòu)架， 使 AB棒位于磁場(chǎng)內(nèi)的上邊 沿，t 1 時(shí)刻解除鎖定， t 2 時(shí)刻開(kāi)始運(yùn)動(dòng)。已知“工”字形構(gòu)架的質(zhì)量為 m，AB棒和 CD棒離開(kāi)磁場(chǎng)下邊沿時(shí)的 速度大小均為 v，金屬棒 AB、CD和圓形線圈的電阻均為 R，其余電阻不計(jì)，不考慮線圈的自感。求： (1)0 －t 1 時(shí)間內(nèi)，帶電圓環(huán)的等效電流； (2) t 1－t 2 時(shí)間內(nèi)，圓形線圈磁通量變化率的大小， 并判斷帶電圓環(huán)圓周運(yùn)動(dòng)方向 ( 順時(shí)針還是逆時(shí)針 方向?) ；

11、 (3) 從 0 時(shí)刻到 C D棒離開(kāi)磁場(chǎng)的全過(guò)程 AB棒上產(chǎn) 生的焦耳熱。 答 案 與 解 析 4 好教育云平臺(tái)——教育因你我而變 1．【答案】 B 【解析】 圖甲用磁鐵靠近輕質(zhì)鋁環(huán) A，由于 A環(huán)中發(fā)生電磁感應(yīng)，根據(jù)楞次定律可知， A 將遠(yuǎn)離磁鐵，故 A 錯(cuò) 誤；圖乙斷開(kāi)開(kāi)關(guān) S，由于 B 線圈中發(fā)生電磁感應(yīng)現(xiàn)象阻礙電流的減小，因此線圈仍有磁性，觸電 C不立即斷 開(kāi)，故 B正確；圖丙閉合開(kāi)關(guān) S 和斷開(kāi)開(kāi)關(guān) S時(shí)均會(huì)發(fā)生電磁感應(yīng)，因此電流表均有示數(shù)，故 C錯(cuò)誤；當(dāng)轉(zhuǎn)動(dòng) 銅盤時(shí)，導(dǎo)致銅盤切割磁感線，從而產(chǎn)生感應(yīng)電流，出現(xiàn)安培力，由楞次定律可知，產(chǎn)生安培力導(dǎo)致銅盤轉(zhuǎn)動(dòng) 受到

12、阻礙，因此銅盤將轉(zhuǎn)慢，故 D錯(cuò)誤。 2．【答案】 C 【解析】 磁力剎車制動(dòng)器是由一個(gè)或兩個(gè)磁力很強(qiáng)的釹磁鐵長(zhǎng)條，當(dāng)金屬片 ( 通常是銅或銅鋁合金 ) 切割磁感 線時(shí)， 會(huì)在金屬內(nèi)部產(chǎn)生渦流， 這將生成一個(gè)磁場(chǎng)來(lái)反抗運(yùn)動(dòng)。 由此產(chǎn)生的制動(dòng)力是與速度成正比的。 金屬片 在磁鐵內(nèi)移動(dòng)，同時(shí)產(chǎn)生熱能。 C 選項(xiàng)中玻璃片不是金屬，達(dá)不到同樣的剎車效果，故 C 錯(cuò)誤。 3．【答案】 A 【解析】 線圈中電流為左側(cè)流入，磁場(chǎng)方向?yàn)橄蛴遥陂]合開(kāi)關(guān)的過(guò)程中，磁場(chǎng)變強(qiáng)，則由楞次定律可知， 金屬環(huán)的感應(yīng)電流由右側(cè)看為順時(shí)針，故 A正確；在閉合開(kāi)關(guān)的過(guò)程中，磁場(chǎng)變強(qiáng)，則由楞次定律可知，故金 屬環(huán)

13、的面積右縮小的趨勢(shì)，故 B 錯(cuò)誤；若金屬環(huán)放在線圈右方，根據(jù)“來(lái)拒去留”可得，環(huán)將向右運(yùn)動(dòng)；故 C 錯(cuò)誤；電池正負(fù)極調(diào)換后，金屬環(huán)受力向左，故仍將向左彈出，故 D錯(cuò)誤。 4．【答案】 B 【解析】 磁鐵在 A點(diǎn)時(shí)，線圈中的磁通量為 Φ1，故通過(guò)一匝線圈的磁通量也為 Φ1，與匝數(shù)無(wú)關(guān)，故 A錯(cuò)誤； 磁鐵從 A到 O的過(guò)程中，線圈中產(chǎn)生的平均感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為 E=n =n = ，故 B 正確；磁通量 先增加后減小， 磁通量的變化量為零， 故平均感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為零， 故平均感應(yīng)電流為零， 故通過(guò)線圈某一截面的 電量為零，故 C、D錯(cuò)誤。 5．【答案】 D 【解析】 OO′為線框的對(duì)稱軸，由圖

14、示可知， AB中電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)穿過(guò)線圈的磁通量為零； AB中電流 I 逐漸 增大，穿過(guò)線圈的磁通量始終為零，保持不變，線圈中沒(méi)有感應(yīng)電流產(chǎn)生，故 A 錯(cuò)誤； AB中電流 I 先增大后 減小，穿過(guò)線圈的磁通量始終為零，保持不變，線圈中沒(méi)有感應(yīng)電流產(chǎn)生，故 B 錯(cuò)誤；導(dǎo)線 AB正對(duì) OO′靠近 線圈，穿過(guò)線圈的磁通量始終為零，保持不變，線圈中沒(méi)有感應(yīng)電流產(chǎn)生，故 C 錯(cuò)誤；線圈繞 OO′軸逆時(shí)針 轉(zhuǎn)動(dòng) 90° ( 俯視 ) ，穿過(guò)線圈的磁通量增大，由楞次定律可知，感應(yīng)電流方向?yàn)?abcda，故 D正確。 6．【答案】 C 【解析】 導(dǎo)體棒 ab 向右或向左做勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)， ab 中產(chǎn)生的

15、感應(yīng)電流不變，螺線管 5 2017 年高考“最后三十天”專題透析 產(chǎn)生的磁場(chǎng)是穩(wěn)定的， 穿過(guò) c 的磁通量不變， c 中沒(méi)有感應(yīng)電流， 線圈 c 不受安培力作用， 不會(huì)被螺線管吸引， 故①錯(cuò)誤。 導(dǎo)體棒 ab 向左做減速運(yùn)動(dòng)時(shí)， 根據(jù)右手定則判斷得到， ab 中產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向從 b→a， 感應(yīng)電 流減小，螺線管產(chǎn)生的磁場(chǎng)減弱，穿過(guò) c 的磁通量減小，根據(jù)楞次定律得知， c 中產(chǎn)生逆時(shí)針?lè)较颍◤淖笙蛴? 看）的感應(yīng)電流，與線圈中的電流的方向相同，則線圈 c 被螺線管吸引，故②正確。導(dǎo)體棒 ab 向右做減速運(yùn) 動(dòng)時(shí)，根據(jù)右手定則判斷得到， ab 中產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向從 a→b，感應(yīng)

16、電流減小，螺線管產(chǎn)生的磁場(chǎng)減弱， 穿過(guò) c 的磁通量減小，根據(jù)楞次定律得知， c 中產(chǎn)生順時(shí)針?lè)较颍◤淖笙蛴铱矗┑母袘?yīng)電流，與線圈中的電流 的方向相同，則線圈 c 被螺線管吸引，故③正確。導(dǎo)體棒 ab 向右做加速運(yùn)動(dòng)時(shí)，根據(jù)右手定則判斷得到， ab 中產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向從 a→b，感應(yīng)電流增大，螺線管產(chǎn)生的磁場(chǎng)增強(qiáng)，穿過(guò) c 的磁通量增大，根據(jù)楞次定 律得知， c 中產(chǎn)生逆時(shí)針?lè)较颍◤淖笙蛴铱矗┑母袘?yīng)電流，與線圈中的電流的方向相同反，則線圈 c 被螺線管 排斥，故④錯(cuò)誤。故選 C。 7．【答案】 BC 【解析】 銅質(zhì)弦不能被磁化，選用銅質(zhì)弦，電吉他不能正常工作，故 A 項(xiàng)錯(cuò)誤；取

17、走磁體，金屬弦無(wú)法磁化， 電吉他將不能正常工作， 故 B 項(xiàng)正確； 據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律知， 增加線圈匝數(shù)可以增大線圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)， 故 C項(xiàng)正確；弦振動(dòng)過(guò)程中，線圈中磁通量一會(huì)增大一會(huì)減小，電流方向不斷變化，故 D項(xiàng)錯(cuò)誤。 8．【答案】 ABD 【解析】 當(dāng)線框進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)切割磁感線，產(chǎn)生的動(dòng)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為： E=BLv，導(dǎo)線框 ABC的速度恒定，當(dāng)有效 的切割長(zhǎng)度最大時(shí)，產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)也最大，那么感應(yīng)電流 I= 也最大，開(kāi)始進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最 大，此時(shí)感應(yīng)電流最大，故 AB正確。由右手定則可判定，開(kāi)始進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)導(dǎo)體切割磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電流方 向?yàn)?C到 A，即感應(yīng)電流沿逆

18、時(shí)針?lè)较?，?C錯(cuò)誤；由楞次定律可得開(kāi)始穿出磁場(chǎng)時(shí)感應(yīng)電流為 A 到 C，即感 應(yīng)電流沿順時(shí)針?lè)较?，?D正確。 9．【答案】 BC 【解析】 開(kāi)關(guān) S由斷開(kāi)變?yōu)殚]合，傳感器 2 這一支路立即有電流，線圈這一支路，由于線圈阻礙電流的增加， 通過(guò)線圈的電流要慢慢增加，所以干路電流 ( 通過(guò)傳感器 1 的電流 ) 也要慢慢增加，故 A 錯(cuò)誤， B 正確。開(kāi)關(guān) S 由閉合變?yōu)閿嚅_(kāi)， 通過(guò)傳感器 1 的電流立即消失， 而線圈這一支路， 由于線圈阻礙電流的減小， 該電流又通過(guò) 傳感器 2，只是電流的方向與以前相反，所以通過(guò)傳感器 2 的電流逐漸減小，故 C正確， D錯(cuò)誤。 二、解答題 1

19、0．【解析】 (1) 由法拉第電磁感應(yīng)定律得： E＝BLv＝1.54 V 。 (2) 不能，因?yàn)榇┻^(guò)閉合回路的磁通量不變，不產(chǎn)生感應(yīng)電流。 (3) 在地球表面有 勻速圓周運(yùn)動(dòng) 6 好教育云平臺(tái)——教育因你我而變 解得 代入數(shù)據(jù)得 h≈ 4×10 5 m（數(shù)量級(jí)正確都算對(duì)） 11．【解析】 (1) 由電流的定義式可知： I q Q Q Q 0 2 / 2 π π 0 t t 。 (2) t 1－t 2時(shí)間內(nèi)，“工”字形構(gòu)架處于平衡狀態(tài)，由平衡條件可知： mg＝BIL 解得： I mg BL 由歐姆定律可知： 2 3 E I R 2 t 解得： 3mgR t BL 由 AB棒處于平衡可知， AB棒中的電流方向由 A到 B，小圓形線圈中的電流方向?yàn)槟鏁r(shí)針?lè)较颍?由“楞次定律” 中的增反減同可知，帶電圓環(huán)圓周運(yùn)動(dòng)方向?yàn)槟鏁r(shí)針?lè)较颉? (3) 由功能關(guān)系可知： ( ) 1 2 mg H h mv Q 2 由電路特點(diǎn)可知： Q AB Q 2 由以上兩式解得： 1 1 2 Q mg( H h) mv 。 AB 2 4 7