高考物理大一轮复习 第10章 第2讲 法拉第电磁感应定律自感涡流精练（含解析）-人教版高三全册物理试题.docx

第2讲法拉第电磁感应定律自感涡流◎基础巩固练1.(多选)(2018·陕西省宝鸡市高三教学质量检测)如图所示，金属杆ab静止放在水平固定的“U”形金属框上，整个装置处于竖直向上的匀强磁场中。当磁感应强度均匀增大时，杆ab总保持静止，则()A．杆中感应电流方向是从b到aB．杆中感应电流大小均匀增大C．金属杆所受安培力方向水平向左D．金属杆所受安培力大小均匀增大解析：由楞次定律知杆中感应电流方向是从a到b，由左手定则知金属杆所受安培力方向水平向左，则选项A错误，C正确；根据法拉第电磁感应定律，有E＝eq\f(ΔΦ,Δt)＝eq\f(SΔB,Δt)，可知当磁感应强度均匀增大时，产生的感应电动势大小是恒定的，由闭合电路欧姆定律知杆中感应电流大小是恒定的，金属杆所受安培力大小F＝BIL随磁感应强度B均匀增大，则选项B错误，D正确。答案：CD2．(多选)(2018·安徽省重点中学盟校模拟考试)下列对电磁感应现象的讨论中说法正确的是()A．人造卫星绕地球飞行时，轨道各处的地磁场的强弱不同，人造地球卫星的金属外壳中会产生微弱的感应电流，使卫星的机械能增大B．增大铁芯材料的电阻率是减小涡流的途径之一C．如果发现闭合电路中有感应电流，那么穿过这个闭合电路的磁通量一定在发生变化D．只要自感系数足够大或电流变化足够快，则断电时自感电流可以大于原电流解析：当穿过人造卫星的磁通量发生变化时，金属外壳中会有涡流产生，故会使卫星的机械能减小，A错误；增大铁芯材料的电阻率是减小涡流的途径之一，故B正确；根据感应电流的产生条件，可知C正确；如果断电时自感电流大于原电流，则违背了能量守恒定律，故D错误。答案：BC3.(2018·广东四校第一次联考)如图所示，在一磁感应强度B＝0.5T的匀强磁场中，垂直于磁场方向水平放置着两根相距为L＝0.1m的平行金属导轨MN和PQ，导轨电阻忽略不计，在两根导轨的端点N、Q之间连接一阻值R＝0.3Ω的电阻。导轨上正交放置着金属棒ab，其电阻r＝0.2Ω。当金属棒在水平拉力作用下以速度v＝4.0m/s向左做匀速运动时()A．ab棒所受安培力大小为0.02NB．N、Q间电压为0.2VC．a端电势比b端电势低D．回路中感应电流大小为1A答案：A4.如图所示，竖直平面内有一金属环，半径为a，总电阻为R(指拉直时两端的电阻)，磁感应强度为B的匀强磁场垂直穿过环平面，在环的最高点A用铰链连接长度为2a、电阻为eq\f(R,2)的导体棒AB，AB由水平位置紧贴环面摆下，当摆到竖直位置时，B点的线速度为v，则这时AB两端的电压大小为()A.eq\f(Bav,3)B．eq\f(Bav,6)C.eq\f(2Bav,3)D．Bav解析：摆到竖直位置时，AB切割磁感线的瞬时感应电动势E＝B·2a·eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,2)v))＝Bav。由闭合电路欧姆定律得，UAB＝eq\f(E,\f(R,2)＋\f(R,4))·eq\f(R,4)＝eq\f(1,3)Bav，故A正确。答案：A5．(多选)(2018·湖南省五市十校高三联考)如图所示，两平行的光滑导轨固定在同一水平面内，两导轨间距离为L，金属棒ab垂直于导轨，金属棒两端与导轨接触良好，在导轨左端接入阻值为R的定值电阻，整个装置处于竖直向下的磁感应强度为B的匀强磁场中。与R相连的导线、导轨和金属棒的电阻均可忽略不计。用平行于导轨向右的大小为F的力拉金属棒，使金属棒以大小为v的速度向右匀速运动，下列说法正确的是()A．金属棒ab相当于电源，其a端相当于电源负极B．拉力F＝eq\f(B2L2v,R)C．回路中的感应电流沿顺时针方向流动D．定值电阻消耗的电功率P＝Fv解析：用平行于导轨向右的恒力拉金属棒，使金属棒向右匀速运动，ab棒相当于电源，由右手定则知，电流方向由b→a，在电源内部电流由低电势流向高电势，所以a端相当于电源的正极，回路中的感应电流沿逆时针方向，A、C选项错误；由于金属棒匀速运动，所以F＝F安，根据法拉第电磁感应定律知F安＝BIL＝eq\f(B2L2v,R)，而定值电阻消耗的功率为安培力的功率，也等于拉力的功率，选项B、D正确。答案：BD6.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。若第一次将线框从磁场中以恒定速度v1向右匀速拉出，第二次以线速度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∶πB．v1∶v2＝π∶2C．v1∶v2＝1∶2D．v1∶v2＝2∶1解析：第一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恒定，有eq\