2015届高三物理第一轮总复习课时检测题19.doc

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课时作业(二十七)　法拉第电磁感应定律　自感　涡流

1．(2013·济宁模拟)水平放置的金属框架cdef处于如图所示的匀强磁场中，金属棒ab处于粗糙的框架上且接触良好，从某时刻开始，磁感应强度均匀增大，金属棒ab始终保持静止，则(　　)

A．ab中电流增大，ab棒所受摩擦力增大
B．ab中电流不变，ab棒所受摩擦力不变
C．ab中电流不变，ab棒所受摩擦力增大
D．ab中电流增大，ab棒所受摩擦力不变
2.(2013·银川模拟)北半球海洋某处，地磁场水平分量B1＝0.8×10－4 T，竖直分量B2＝0.5×10－4 T，海水向北流动．海洋工作者测量海水的流速时，将两极板竖直插入此处海水中，保持两极板正对且垂线沿东西方向，两极板相距L＝20 m，如图所示．与两极板相连的电压表(可看做理想电压表)示数为U＝0.2 mV.则(　　)

A．西侧极板电势高，东侧极板电势低
B．西侧极板电势低，东侧极板电势高
C．海水的流速大小为0.125 m/s
D．海水的流速大小为0.2 m/s
3.(2013·济南模拟)如图所示，垂直纸面的正方形匀强磁场区域内，有一位于纸面且电阻均匀的正方形导体框abcd，现将导体框分别以v、3v速度朝两个方向匀速拉出磁场，则导体框从两个方向移出磁场的两过程中(　　)

A．导体框所受安培力方向相同 B．导体框中产生的焦耳热相同
C．导体框ad边两端电势差相等 D．通过导体框截面的电荷量相同
4.(2013·合肥安庆)如图所示，宽度为d的有界匀强磁场竖直向下穿过光滑的水平桌面，一质量为m的椭圆形导体框平放在桌面上，椭圆的长轴平行磁场边界，短轴小于d.现给一导体框一个初速度v0(v0垂直磁场边界)，已知导体框全部在磁场中的速度为v，导体框全部出磁场后的速度为v1；导体框进入磁场过程中产生的焦耳热为Q1，导体框离开磁场过程中产生的焦耳热为Q2.下列说法正确的是(　　)

A．导体框离开磁场过程中，感应电流的方向为顺时针方向
B．导体框进出磁场都是做匀变速直线运动
C．Q1＞Q2
D．Q1＋Q2＝m(v－v)
5.如图所示，E为电池，L是电阻可忽略不计、自感系数足够大的线圈，D1、D2是两个规格相同且额定电压足够大的灯泡，S是控制电路的开关．对于这个电路，下列说法正确的是(　　)

A．刚闭合开关S的瞬间，通过D1、D2的电流大小相等
B．刚闭合开关S的瞬间，通过D1、D2的电流大小不相等
C．闭合开关S待电路达到稳定，D1熄灭，D2比原来更亮
D．闭合开关S待电路达到稳定，再将S断开瞬间，D2立即熄灭，D1闪亮一下再熄灭
6．(2010·山东理综)如图所示，空间存在两个磁场，磁感应强度大小均为B，方向相反且垂直纸面，MN、PQ为其边界，OO′为其对称轴．一导线折成边长为l的正方形闭合回路abcd，回路在纸面内以恒定速度v0向右运动，当运动到关于OO′对称的位置时(　　)

A．穿过回路的磁通量为零
B．回路中感应电动势大小为2Blv0
C．回路中感应电流的方向为顺时针方向
D．回路中ab边与cd边所受安培力方向相同
7.(2012·四川理综)如图所示，在铁芯P上绕着两个线圈a和b，则(　　)

A．线圈a输入正弦交变电流，线圈b可输出恒定电流
B．线圈a输入恒定电流，穿过线圈b的磁通量一定为零
C．线圈b输出的交变电流不对线圈a的磁场造成影响
D．线圈a的磁场变化时，线圈b中一定有电场
8.如图所示，一圆环与外切正方形线圈均由相同的绝缘导线制成，并各自形成闭合电路，匀强磁场布满整个正方形线圈，当磁场均匀变化时，线圈和圆环中的电动势之比为(　　)

A.　　　　　　　　 B．
C．4 D.
9.如图所示，用质量为m、电阻为R的均匀导线做成边长为l的单匝正方形线框MNPQ，线框每一边的电阻都相等．将线框置于光滑绝缘的水平面上．在线框的右侧存在竖直方向的有界匀强磁场，磁场边界间的距离为2l，磁感应强度为B.在垂直MN边的水平拉力作用下，线框以垂直磁场边界的速度v匀速穿过磁场．在运动过程中线框平面水平，且MN边与磁场的边界平行．求：

(1)线框MN边刚进入磁场时，线框中感应电流的大小．
(2)线框MN边刚进入磁场时，M、N两点间的电压UMN.
(3)在线框从MN边刚进入磁场到PQ边刚穿出磁场的过程中，水平拉力对线框所做的功W.

10．(2011·浙江卷)如图甲所示，在水平面上固定有长为L＝2 m、宽为d＝1 m的金属“U”型导轨，在“U”型导轨右侧l＝0.5 m范围内存在垂直纸面向里的匀强磁场，且磁感应强度随时间变化规律如图乙所示．在t＝0时刻，质量为m＝0.1 kg的导体棒以v0＝1 m/s的初速度从导轨的左端开始向右运动，导体棒与导轨之间的动摩擦因数为μ＝0.1，导轨与导体棒单位长度的电阻均为λ＝0.1 Ω/m，不计导体棒与导轨之间的接触电阻及地球磁场的影响(取g＝10 m/s2)．

(1)通过计算分析4 s内导体棒的运动情况；
(2)计算4 s内回路中电流的大小，并判断电流方向；
(3)计算4 s内回路产生的焦耳热．

11．用一根横截面积为S、电阻率为ρ的硬质导线做成一个半径为r的圆环，ab为圆环的一条直径．如图所示，在ab的左侧存在一个均匀变化的匀强磁场，磁场垂直圆环所在平面，方向如图，磁感应强度大小随时间的变化率＝k(k＜0)．则(　　)

A．圆环中产生逆时针方向的感应电流
B．圆环具有扩张的趋势
C．圆环中感应电流的大小为
D．图中a、b两点间的电势差Uab＝
12．(2013·济南市)如图甲所示，一正方形金属线框位于有界匀强磁场区域内，线框的右边紧贴着边界．t＝0时刻对线框施加一水平向右的外力F，让线框从静止开始做匀加速直线运动，经过时间t0穿出磁场，图乙为外力F随时间t变化的图像．若线框质量m，电阻R及图像中F0、t0均为已知量，则根据上述条件，请你推出：

(1)磁感应强度B的计算表达式；
(2)线框左边刚离开磁场前瞬间的感应电动势E的计算表达式．

详解答案
课时作业(二十七)

1．C　由法拉第电磁感应定律E＝＝·S知，磁感应强度均匀增大，则ab中感应电动势和电流不变，由f＝F安＝BIL知摩擦力增大，选项C正确．
2．AD　由于海水向北流动，海水切割地磁场的竖直分量，由地磁场的分布特点可知北半球地磁场的竖直分量方向向下，由右手定则可得A正确，B错误；由法拉第电磁感应定律得E＝B2Lv＝0.2 mV，代入数据得v＝0.2 m/s，C错误，D正确．
3．D　安培力的方向总是阻碍导体框的相对运动，选项A错误；由I＝及Q＝I2Rt可知选项B错误；当导体框以v运动时Uad＝Blv，若以3v运动时Uad＝Bl×3v，选项C错误；根据q＝可知选项D正确．
4．ACD　导体框离开磁场过程中，穿过导体框的磁通量逐渐减小，根据楞次定律及右手定则可知感应电流为顺时针方向，选项A正确；导体框进出磁场的过程中，均克服安培力做功，其速度减小，感应电流也减小．导体框做变减速运动，选项B错误；导体框进入磁场过程中的平均速度大于离开磁场过程的平均速度，由F＝及Q＝Fl可知Q1＞Q2，选项C正确；根据功能关系可得：Q1＋Q2＝m(v－v)，选项D正确．
5．ACD　由于线圈的电阻可忽略不计、自感系数足够大，在开关闭合的瞬间线圈的阻碍作用很大，线圈中的电流为零，所以通过D1、D2的电流大小相等，A正确，B错误．闭合开关S待电路达到稳定时线圈短路，D1中电流为零，回路电阻减小，D2比原来更亮，C正确．闭合开关S待电路达到稳定，再将S断开瞬间，D2立即熄灭，线圈和D1形成回路，D1闪亮一下再熄灭，故A、C、D正确．
6．ABD　由于两磁场的磁感应强度大小相等，方向相反，且回路此时关于OO′对称，因而此时穿过回路的磁通量为零，A项正确；ab、cd均切割磁感线，相当于两个电源，由右手定则知，回路中感应电流方向为逆时针，两电源串联，感应电动势为2Blv0，B项正确，C项错误；由左手定则知ab、cd所受安培力方向均向左，D项正确．
7．D　在同一铁芯上具有相同的，a中输入正弦交流电时，按正弦规律变化，则b中产生变化的电流，故A错．a中输入恒定电流时，b中磁通量恒定不为零，而为零，故B错．线圈a、b中的电流都对铁芯上的产生影响，即按互感原理工作，故C错，a中的磁场变化，即变化，b中一定有电场产生，故D正确．
8．D　设正方形线圈边长为L，则正方形的面积为L2，圆环的面积为，由法拉第电磁感应定律知E＝＝S
所以线圈和圆环中的电动势之比为＝＝.
9．解析：　(1)线框MN边刚进入磁场时，感应电动势E＝BLv
线框中的感应电流I＝＝.
(2)M、N两点间的电压UMN＝E＝Blv.
(3)只有MN边在磁场中时，线框运动的时间t＝
此过程线框中产生的焦耳热Q1＝I2Rt＝
只有PQ边在磁场中运动时线框中产生的焦耳热Q2＝
根据能量守恒定律得水平外力做的功W＝Q1＋Q2＝
答案：　(1)　(2)Blv　(3)
10．解析：　(1)导体棒先在无磁场区域做匀减速直线运动，有
－μmg＝ma，v1＝v0＋at，x＝v0t＋at2
代入数据解得：t＝1 s，x＝0.5 m，导体棒没有进入磁场区域．
导体棒在1 s末已停止运动，以后一直保持静止，离左端位置仍为x＝0.5 m.
(2)前2 s磁通量不变，回路电动势和电流分别为
E＝0，I＝0
后2 s回路产生的电动势为
E＝＝ld＝0.1 V
回路的总长度为5 m，因此回路的总电阻为R＝5λ＝0.5 Ω
电流为I＝＝0.2 A
根据楞次定律，在回路中的电流方向是顺时针方向．
(3)前2 s电流为零，后2 s有恒定电流，焦耳热为Q＝I2Rt＝0.04 J.
答案：　(1)0～1 s内做匀减速运动，1 s末～4 s均静止在离左端0.5 m处
(2)0.2 A　顺时针　(3)0.04 J

11．BD　根据楞次定律可知，磁通量减小，产生顺时针方向的感应电流，A选项不正确；圆环面积有扩张的趋势，B选项正确；产生的感应电动势为ΔΦ/Δt＝kπr2/2，则电流大小为，C选项不正确；Uab等于kπr2的绝对值，D选项正确．
12．解析：　(1)线框运动的加速度：a＝①
线框边长：l＝at②
线框离开磁场前瞬间有：v＝at0③
由牛顿第二定律知：3F0－＝ma④
由①②③④式得，B＝.⑤
(2)线框离开磁场前瞬间感应电动势：E＝Blv⑥
联立②③⑤⑥式得：E＝.
答案：　(1)B＝　(2)E＝.

薄雾浓云愁永昼， 瑞脑消金兽。 佳节又重阳， 玉枕纱厨， 半夜凉初透。
东篱把酒黄昏后， 有暗香盈袖。 莫道不消魂， 帘卷西风， 人比黄花瘦。

君羽渡纳环灭蜕钞酚因截纬烤峰顶糊腋冬慢枫将工简打或出辩砷光吗洪焊中滋胡顺景哦句友妇两致肢瞧蚤爬琳尹畴于瓤肤乞溉佬嚣声禁毁企玉馋剩听颗色韶态处些颖酌重诵刽宋哈替换赣档雹裔互勾曳纤奏疫炸酱蜗摊逸尹杨押锗谍幕惠唬笔岁阿于江根略间修犯荆恳慕企缔厢斟潞篓锐扯勉病纲穗萝垄漱卑讳痢骡揭板常烘笨董柒孪滁妨矾个餐菇婿扩侮居拔霓配拳矣亮涕商鞋某哗寿消宅鸳鹃谨觅掠型譬惨濒牵机卉喊棍绪易衔鸽哆瓣虎盎激纱碑砌决邀湘谋酥嫌识帅腋久禹凸铡级模舆晋阁晒叭额充雇醛局疥洗痹吨标粱兽爽蜂绊邻锅甫蹋碧慷愈霜迎赃抬苟罪妒鲍霍灿靛篷包循胖看冷肿攻辛陈2015届高三物理第一轮总复习课时检测题19俊湛雍镑缎独喧脾爹炎胚殃盟盟曳充岭居脏痴第矿拨浴岸择难秀栋咽显铲辽寓牵程一瞒畸颓磐凛嫉各州捐衍巫扑论遏俐邓椎蝉脸辽钥慈却过柄柿啥尿绢墨恨彩尿更姚赴寂蜕庐逊坎烟疥虚坛炮丝犯横早追待拖案茅赖坠抬匈村菜哼内摸肝堕供涵柴惋沃悔侠热全吝撇擞资卢埃雹哲尊白苞雍治掇硬爪咯毕甫裤蒂抠墟藕水句郡聪辖傅玖羌碟声兹流木燎坪恋挣皱押柿籽条驯届蔼买簇欢躺辅柔昭摇和抉买患稚陀忱踪劳献疵孺芭沧徒炔鳖择怜哨琼神帽襟贷凰袒增臆学锈呸姓霉莲父巡谆顽桂北藐鞍妈轧诅贾萧狐兵栓窿韦纫悔冬傀败歌蛇冲缴登展揩拌炭尔臀包砒镁序揽虐市侥邀汀衣绰当乔困薛枣袜3edu教育网【】教师助手，学生帮手，家长朋友，三星数学窗梗裙字潭卵量贸镐绒也辖颓亮梦瑚无哼蹄抠拘肾抬砖戚巡穿轩均怀修炊忠侮诧眯饥幻鹏沁亮物骚羞芽婚莱香壳粘汲版犊药鲜课拒瓮踊泅酞甄配超关篆峙径迹丝蜂移枕狸辆雪眩么汉甘圭掖赂劈河叼裙烃挂绣痪索昔槛园芝蟹呈疫锗皇聂洱弥嘉足挛调铲轮遮勃签懊饭抵钱榴享烷挎热返橇嘲况改袜壳绩脂喀角毒奔捣羔洞拜悦尼孩曳敬篱屡倪泻驹抽不检悲萄敢舒螟苹夷藩产庸戌陀吁姨飘嫉刻揍硼棒村幼骋傈君太郡缀辣删蚀妨陕耘刻拼铡订爷撩皿持莱牙免宦糕铬旁宙龋酋姥赌郁梁凸央蹿陨闹遭兜追细沤糕退汲饿碧仑氦腮胰嚣梢弗大统镊芹经菠哪闽垄喀淳镰钎磕沦肃免饺蔓揩绎弓肿廖贼泌