2019-2020年高考物理总复习配餐作业29法拉第电磁感应定律自感和涡流

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1、2019-2020年高考物理总复习配餐作业29法拉第电磁感应定律自感和涡流1.如图所示是描述电磁炉工作原理的示意图。炉子的内部有一个金属线圈,当电流通过线圈时,会产生磁场,这个磁场的大小和方向是不断变化的,这个变化的磁场又会引起放在电磁炉上面的铁质(或钢质)锅底内产生感应电流,由于锅底有电阻,所以感应电流又会在锅底产生热效应,这些热能便起到加热物体的作用从而煮食。因为电磁炉是以电磁感应产生电流,利用电流的热效应产生热量,所以不是所有的锅或器具都适用。以下说法正确的是(  )A.最好使用铝锅或铜锅B.最好使用平底不锈钢锅或铁锅C.最好使用陶瓷锅或耐热玻璃锅D.在电磁炉与铁锅之间放一层

2、白纸后无法加热解析 选用陶瓷锅或耐热玻璃锅无法形成涡流,C选项错误;A、B选项中均能形成涡流,铜和铝的电阻率小,电热少,效率低,相对来说选用平底不锈钢锅或铁锅为最佳,A选项错误,B选项正确;由于线圈产生的磁场能穿透白纸到达锅底,在铁锅中产生涡流,能够加热,D选项错误。答案 B2.(多选)如图所示,将一个近似超导的圆环水平置于非匀强磁场中,圆环恰好能处于静态平衡。则以下分析正确的是(  )A.俯视圆环,圆环中的电流方向为顺时针方向B.若给圆环一个向下的扰动,俯视圆环,电流将变为逆时针方向C.若增大圆环的微小阻值,圆环将缓慢下降D.若增大磁场的磁感应强度,圆环将向下加速运动解析 这里的

3、“置于非匀强磁场中”,应该理解为从正上方放下,当将环靠近磁铁时,由于越靠近磁铁,其磁场就越强,磁感线就越密,所以在靠近过程中环会切割磁感线运动,即在该环中会产生感应电流;由于发生了超导,即没有电阻,所以此时环中的电流不会变小;同时据焦耳定律能看出,由于没有电阻,所以在B环上不会产生电热。根据楞次定律,感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化,原磁通量向上增加,所以感应出顺时针方向(俯视)的电流以阻碍之,A正确;在向下扰动使原磁通量继续向上增加,电流方向依然不变,B错;如果存在电阻,那么环中电流会不断减少,这样,安培力减小,不足以平衡重力时,环就会下降,C正确;若增大磁场的磁

4、感应强度,则安培力增加,会排斥圆环即圆环向上运动,D错。答案 AC3.(xx·宁波联考)(多选)单匝线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动,穿过线圈的磁通量Φ随时间t的关系图象如图所示,则(  )A.在t=0时刻,线圈中磁通量最大,感应电动势也最大B.在t=1×10-2s时刻,感应电动势最大C.在t=2×10-2s时刻,感应电动势为零D.在0~2×10-2s时间内,线圈中感应电动势的平均值为零解析 由法拉第电磁感应定律知E∝,故t=0及t=2×10-2s时刻,E=0,A错,C对;t=1×10-2s,E最大,B对;0~2×10-2s,ΔΦ≠0,E≠0,D错。答案 BC4.(多选)如

5、图所示是研究通电自感实验的电路图,A1、A2是两个规格相同的小灯泡,闭合开关S,调节电阻R,使两个灯泡的亮度相同,调节可变电阻R1,使它们都正常发光,然后断开开关S,再重新闭合开关S,则(  )A.闭合瞬间,A1立刻变亮,A2逐渐变亮B.闭合瞬间,A2立刻变亮,A1逐渐变亮C.稳定后,L和R两端电势差一定相同D.稳定后,A1和A2两端电势差不相同解析 根据题设条件可知,闭合开关S,调节电阻R,使两个灯泡的亮度相同,说明此时电阻R接入电路的阻值与线圈L的电阻一样大,断开开关S,再重新闭合开关S的瞬间,根据自感原理,可判断A2立刻变亮,而A1逐渐变亮,B正确,A错误;稳定后,自感现象消

6、失,根据题设条件,可判断线圈L和R两端的电势差一定相同,A1和A2两端电势差也相同,所以,C正确,D错误。答案 BC5.如图甲所示,光滑导轨水平放置在斜向下且与水平方向夹角为60°的匀强磁场中,匀强磁场的磁感应强度B随时间t的变化规律如图乙所示(规定斜向下为B的正方向),导体棒ab垂直导轨放置且与导轨接触良好,除导体棒电阻R的阻值外,其余电阻不计,导体棒ab在水平外力作用下始终处于静止状态。规定a→b的方向为电流的正方向,水平向右的方向为外力的正方向,则在0~t1时间内,能正确反映流过导体棒ab的电流I和导体棒ab所受水平外力F随时间t变化的图象是(  )解析 由楞次定律可判定回路

7、中的电流方向始终为b→a,由法拉第电磁感应定律可判定回路中的电流大小恒定,故A、B两项错;由F安=BIl可得F安随B的变化而变化,在0~t0时间内,F安方向水平向右,故外力F与F安等值反向,方向水平向左,为负值;在t0~t1时间内,F安方向改变,故外力F方向也改变,为正值,综上所述,D项正确。答案 D6.如图所示,两块水平放置的金属板距离为d,用导线、开关K与一个n匝的线圈连接,线圈置于方向竖直向上的均匀变化的磁场B中。两板间放一台小型压力传感器,压力传感器上表面绝缘

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