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1、考點(diǎn)規(guī)范練49 法拉第電磁感應(yīng)定律 自感、互感
一、單項(xiàng)選擇題
1.如圖所示,三個(gè)相同的金屬圓環(huán)內(nèi)存在著不同的有界勻強(qiáng)磁場(chǎng),虛線表示環(huán)的某條直徑,已知所有磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間變化關(guān)系都滿足B=kt,磁場(chǎng)方向如圖所示。測(cè)得A環(huán)內(nèi)感應(yīng)電流為I,則B環(huán)和C環(huán)內(nèi)感應(yīng)電流分別為( )
A.IB=I,IC=0 B.IB=I,IC=2I
C.IB=2I,IC=2I D.IB=2I,IC=0
2.(2017·天津卷)如圖所示,兩根平行金屬導(dǎo)軌置于水平面內(nèi),導(dǎo)軌之間接有電阻R。金屬棒ab與兩導(dǎo)軌垂直并保持良好接觸,整個(gè)裝置放在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,磁場(chǎng)方向垂直于導(dǎo)軌平面向下?，F(xiàn)使磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間均勻減小
2、,ab始終保持靜止,下列說法正確的是( )
A.ab中的感應(yīng)電流方向由b到a
B.ab中的感應(yīng)電流逐漸減小
C.ab所受的安培力保持不變
D.ab所受的靜摩擦力逐漸減小
3.(2018·北京海淀重點(diǎn)中學(xué)月考)如圖甲所示,水平面上的平行導(dǎo)軌MN、PQ上放著兩根導(dǎo)體棒ab、cd,兩棒間用絕緣絲線系住。開始勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直紙面向里,磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間t的變化如圖乙所示,圖線與t軸的交點(diǎn)為t0。I和FT分別表示通過導(dǎo)體棒中的電流和絲線的拉力(不計(jì)電流間的相互作用)。則在t0時(shí)刻( )
A.I=0,FT=0 B.I=0,FT≠0
C.I≠0,FT=0 D.I≠0,FT≠0
二、多
3、項(xiàng)選擇題
4.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)過程中,線圈中的電流方向不斷變化
5.(2018·北京海淀模擬)如圖所示,A1和A2是兩個(gè)規(guī)格完全相同的燈泡,A1與自感線圈L串聯(lián)后接到電路中,A2與可變電阻R串聯(lián)后接到電路中。先閉合開關(guān)S,緩慢調(diào)節(jié)電阻R,使兩個(gè)燈泡的亮度相同,再調(diào)節(jié)電阻R1,使兩個(gè)燈泡都正常發(fā)光,然后斷開開關(guān)S。對(duì)
4、于這個(gè)電路,下列說法正確的是( )
A.再次閉合開關(guān)S時(shí),A2先亮,A1后亮
B.再次閉合開關(guān)S時(shí),A1和A2同時(shí)亮
C.再次閉合開關(guān)S,待電路穩(wěn)定后,重新斷開開關(guān)S,A2立刻熄滅,A1過一會(huì)兒熄滅
D.再次閉合開關(guān)S,待電路穩(wěn)定后,重新斷開開關(guān)S,A1和A2都要過一會(huì)兒才熄滅
6.電磁爐采用感應(yīng)電流(渦流)的加熱原理,是通過電子線路產(chǎn)生交變磁場(chǎng),把鐵鍋放在爐面上時(shí),在鐵鍋底部產(chǎn)生交變電流。它具有升溫快、效率高、體積小、安全性好等優(yōu)點(diǎn)。下列關(guān)于電磁爐的說法正確的是( )
A.電磁爐面板可采用陶瓷材料,發(fā)熱部分為鐵鍋底部
B.電磁爐面板可采用金屬材料,通過面板發(fā)熱加熱鍋
5、內(nèi)食品
C.電磁爐可以用陶瓷器皿作為鍋具對(duì)食品加熱
D.可以通過改變電子線路的頻率來改變電磁爐的功率
三、非選擇題
7.(2018·湖北黃岡調(diào)研)如圖甲所示,一個(gè)阻值為R、匝數(shù)為n的圓形金屬線圈與阻值為2R的電阻R1連接成閉合回路。線圈的半徑為r1,在線圈中半徑為r2的圓形區(qū)域內(nèi)存在垂直于線圈平面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間t變化的關(guān)系圖線如圖乙所示。圖線與橫、縱軸的截距分別為t0和B0,導(dǎo)線的電阻不計(jì)。在0至t1時(shí)間內(nèi),求:
(1)通過電阻R1的電流大小和方向;
(2)通過電阻R1的電荷量q和產(chǎn)生的熱量Q。
考點(diǎn)規(guī)范練49 法拉第電磁感應(yīng)定律 自感、互感
1.D
6、 解析C環(huán)中穿過圓環(huán)的磁感線完全抵消,磁通量為零,保持不變,所以沒有感應(yīng)電流產(chǎn)生,則IC=0。根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律得E=nΔΦΔt=nΔBΔtS=kS,S是有效面積,可得E∝S,所以A、B中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)之比EA∶EB=1∶2,根據(jù)歐姆定律得,IB=2IA=2I,選項(xiàng)D正確。
2.D 解析原磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度均勻減小,由楞次定律得感應(yīng)磁場(chǎng)與原磁場(chǎng)方向相同,由安培定則可得感應(yīng)電流方向由a向b,故A錯(cuò)誤;由法拉第電磁感應(yīng)定律可知,感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)恒定,感應(yīng)電流恒定,故B錯(cuò)誤;棒ab所受安培力F安=IlB,其中I恒定,B均勻減小,l不變,F安減小,故C錯(cuò)誤;由二力平衡Ff=F安可知Ff逐漸減小,故D正確。
7、
3.C 解析由題圖乙看出,磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間t做均勻變化,則穿過回路的磁通量隨時(shí)間也做均勻變化,根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律可知回路中將產(chǎn)生恒定的感應(yīng)電流,所以I≠0,但t0時(shí)刻B=0,兩棒都不受安培力,故絲線的拉力FT=0。所以C正確。
4.BCD 解析銅質(zhì)弦為非磁性材料,不能被磁化,選用銅質(zhì)弦,電吉他不能正常工作,A錯(cuò)誤;若取走磁體,金屬弦不能被磁化,其振動(dòng)時(shí),不能在線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì),電吉他不能正常工作,B正確;由E=nΔΦΔt可知,C正確;弦振動(dòng)過程中,穿過線圈的磁通量大小不斷變化,由楞次定律可知,線圈中感應(yīng)電流方向不斷變化,D正確。
5.AD 解析再次閉合開關(guān)S時(shí),自感線圈L中產(chǎn)生
8、感應(yīng)電動(dòng)勢(shì),阻礙電流的增大,故A1后亮,A正確,B錯(cuò)誤;待電路穩(wěn)定后,重新斷開開關(guān)S,線圈L中產(chǎn)生自感電動(dòng)勢(shì),阻礙電流的減小,并且A1、A2、R形成回路,故A1和A2都要過一會(huì)兒才熄滅,C錯(cuò)誤,D正確。
6.AD 解析電磁爐是利用電磁感應(yīng)加熱原理制成的電氣烹飪器具。由高頻感應(yīng)加熱線圈(即勵(lì)磁線圈)、高頻電力轉(zhuǎn)換裝置、控制器及鐵磁材料鍋底炊具等部分組成。使用時(shí),加熱線圈中通入交變電流,線圈周圍便產(chǎn)生一交變磁場(chǎng),交變磁場(chǎng)的磁感線大部分通過金屬鍋體,在鍋底中產(chǎn)生大量渦流,從而產(chǎn)生烹飪所需的熱。所以電磁爐發(fā)熱部分需要用鐵鍋底部,而不能用陶瓷材料,產(chǎn)生的熱量可通過面板加熱,故面板可采用陶瓷材料,A正確
9、,B、C錯(cuò)誤;鍋體中渦流的強(qiáng)弱與磁場(chǎng)變化的快慢有關(guān),D正確。
7.解析(1)由題圖乙分析可知,0至t1時(shí)間內(nèi)有ΔBΔt=B0t0。
由法拉第電磁感應(yīng)定律有E=nΔΦΔt=nΔBΔt·S。
而S=πr22,由閉合電路歐姆定律有I1=ER1+R。
聯(lián)立以上各式解得I1=nB0πr223Rt0。
由楞次定律可得電阻R1上的電流方向?yàn)閺腷到a。
(2)通過電阻R1上的電荷量
q=I1t1=nB0πr22t13Rt0。
電阻R1上產(chǎn)生的熱量
Q=I12R1t1=2n2B02π2r24t19Rt02。
答案(1)nB0πr223Rt0 方向從b到a
(2)nB0πr22t13Rt0 2n2B02π2r24t19Rt02
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