高考物理电磁感应精讲精练法拉第电磁感应定律典型习题1801122141

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[基础巩固题组]

1. (多选)粗细均匀的导线绕成匝数为n、半径为r的圆形闭合线圈．线圈放在磁场中，磁场的磁感应强度随时间均匀增大，线圈中产生的电流为I，下列说法正确的是( )

A．电流I与匝数n成正比 B．电流I与线圈半径r成正比 C．电流I与线圈面积S成正比 D．电流I与导线横截面积S0成正比

解析：选BD.由题给条件可知感应电动势为E＝nπr2

ΔBρn2πr，电阻为R＝，电流IΔtS0

ES0rΔB＝，联立以上各式得I＝·，则可知B、D项正确，A、C项错误． R2ρΔt2．(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 解析：选AB.由右手定则知，圆盘按如题图所示的方向转动时，感应电流沿a到b的方12

向流动，选项B正确；由感应电动势E＝Blω知，角速度恒定，则感应电动势恒定，电流

2大小恒定，选项A正确；角速度大小变化，感应电动势大小变化，但感应电流方向不变，选项C错误；若ω变为原来的2倍，则感应电动势变为原来的2倍，电流变为原来的2倍，由P＝IR知，电流在R上的热功率变为原来的4倍，选项D错误．

1

2

3．(多选)一导线弯成如图所示的闭合线圈，以速度v向左匀速进入磁感应强度为B的匀强磁场，磁场方向垂直纸面向外．线圈总电阻为R，从线圈进入磁场开始到完全进入磁场为止，下列结论正确的是( )

A．感应电流一直沿顺时针方向 B．线圈受到的安培力先增大，后减小 C．感应电动势的最大值E＝Brv

Br2＋πr2

D．穿过线圈某个横截面的电荷量为 R解析：选AB.在闭合线圈进入磁场的过程中，通过闭合线圈的磁通量逐渐增大，根据楞次定律可知感应电流的方向一直沿顺时针方向，A正确；线圈切割磁感线的有效长度先变长后变短，感应电流先变大后变小，安培力也先变大后变小，B正确；线圈切割磁感线的有效长度最大值为2r，感应电动势最大值E＝2Brv，C错误；穿过线圈某个横截面的电荷量为QΔΦ＝＝π2?2?r＋r?B?2??

RR，D错误．

4．如图所示，正方形线框的左半侧处在磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场方向与线框平面垂直，线框的对称轴MN恰与磁场边缘平齐．若第1次将线框从磁场中以恒定速度v1向右匀速拉出，第2次以线速度v2让线框绕轴MN匀速转过90°，为使两次操作过程中，线框产生的平均感应电动势相等，则( )

A．v1∶v2＝2∶π C．v1∶v2＝1∶2

B．v1∶v2＝π∶2 D．v1∶v2＝2∶1

解析：选A.第1次将线框从磁场中以恒定速度v1向右匀速拉出，线框中的感应电动势πr恒定，有E1＝E1＝BLv1.第2次以线速度v2让线框绕轴MN匀速转过90°，所需时间t＝

2v2πLL12ΔΦ2BLv2＝，线框中的磁通量变化量ΔΦ＝B·L·＝BL，产生的平均电动势E2＝＝.4v222tπ由题意知E1＝E2，可得v1∶v2＝2∶π，A正确．

5．如图所示的电路，电源电动势为E，线圈L的电阻不计，以下判断正确的是( )

2

A．闭合S，稳定后，电容器两端电压为E B．闭合S，稳定后，电容器的a极板带正电 C．断开S的瞬间，电容器的a极板将带正电 D．断开S的瞬间，电容器的a极板将带负电

解析：选C.由题意及自感现象规律可知，当开关S闭合且电路稳定后，电容器与线圈L并联，由于线圈的直流电阻不计，所以电容器两端电压为零，故A、B项错误；断开S的瞬间，由自感规律可知，线圈中要产生感应电动势，感应电动势引起的感应电流的方向与原电流的方向一致，因而电容器的a极板将带正电，故C项正确．

[综合应用题组]

6．光滑曲面与竖直平面的交线是抛物线，如右图所示，抛物线的方程是y＝x，下半部处在一个水平方向的匀强磁场中，磁场的上边界是y＝a的直线(图中的虚线所示)，一个小金属块从抛物线上y＝b(b＞a)处以速度v沿抛物线下滑，假设抛物线足够长，金属块沿抛物线下滑后产生的焦耳热总量是( )

2

A．mgb C．mg(b－a)

12B.mv 2

12

D．mg(b－a)＋mv

2

解析：选D.金属块在进出磁场过程中要产生感应电流，机械能要减少，上升的最大高12

度不断降低，最后刚好飞不出磁场，就往复运动永不停止，由能量守恒可得Q＝ΔE＝mv2＋mg(b－a)．

7．如图所示，边长为2L的正方形虚线框内有垂直于纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为B.一个边长为L、粗细均匀的正方形导线框abcd，其所在平面与磁场方向垂直，导线框的对角线与虚线框的对角线在一条直线上，导线框各边的电阻大小均为R.在导线框从图示位置开始以恒定速度沿对角线方向进入磁场，到整个导线框离开磁场区域的过程中，下列说法正确的是( )

3

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