一輪復(fù)習(xí)精品資料(高中)PAGE1-法拉第電磁感應(yīng)定律及其應(yīng)用1.(法拉第電磁感應(yīng)定律的應(yīng)用)半徑為R的圓形線圈共有n匝,總阻值為R0,其中心位置處半徑為r的虛線范圍內(nèi)有勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁場(chǎng)方向垂直線圈平面,如圖所示,若初始的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,在時(shí)間t內(nèi)均勻減小為0,則通過(guò)圓形線圈的電流為()A.nBπR2 B.nBπr2 C.πBr22.(轉(zhuǎn)動(dòng)切割磁感線)如圖所示,金屬棒MN以角速度ω繞過(guò)O點(diǎn)的豎直軸在水平面內(nèi)旋轉(zhuǎn),空間存在豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。已知MO>NO,則()A.M點(diǎn)電勢(shì)高于N點(diǎn)B.N點(diǎn)電勢(shì)高于O點(diǎn)C.磁感應(yīng)強(qiáng)度B加倍時(shí)M、N兩點(diǎn)間電勢(shì)差也加倍D.角速度ω加倍時(shí)M、N兩點(diǎn)間電勢(shì)差變?yōu)樵瓉?lái)的4倍3.(自感)在生產(chǎn)實(shí)際中,有些高壓直流電路中含有自感系數(shù)很大的線圈,當(dāng)電路中的開關(guān)S由閉合到斷開時(shí),線圈會(huì)產(chǎn)生很高的自感電動(dòng)勢(shì),使開關(guān)S處產(chǎn)生電弧,危及操作人員的人身安全,為了避免電弧的產(chǎn)生,可在線圈處并聯(lián)一個(gè)元件,下列方案可行的是()4.(法拉第電磁感應(yīng)定律的應(yīng)用)如圖所示,某同學(xué)在電磁爐面板上豎直放置一紙質(zhì)圓筒,圓筒上套一環(huán)形輕質(zhì)鋁箱,電磁爐產(chǎn)生的交變磁場(chǎng)的頻率、強(qiáng)度及鋁箔厚度可以調(diào)節(jié)?，F(xiàn)給電磁爐通電,發(fā)現(xiàn)鋁箱懸浮了起來(lái)。若只改變其中一個(gè)變量,則()A.增強(qiáng)磁場(chǎng),鋁箔懸浮高度將不變B.鋁箔越薄,鋁箔中產(chǎn)生的感應(yīng)電流越大C.增大頻率,鋁箱中產(chǎn)生的感應(yīng)電流增大D.在剛斷開電源產(chǎn)生如圖磁場(chǎng)的瞬間,鋁箱中會(huì)產(chǎn)生如圖所示的電流5.(渦流)電磁爐又名電磁灶,是現(xiàn)代廚房革命的產(chǎn)物,它無(wú)需明火或傳導(dǎo)式加熱而讓熱直接在鍋底產(chǎn)生,因此熱效率得到了極大的提高,是一種高效節(jié)能廚具。如圖所示是描述電磁爐工作原理的示意圖,下列說(shuō)法正確的是()A.電磁爐通電線圈加直流電,電流越大,電磁爐加熱效果越好B.電磁爐原理是通電線圈加交流電后,在鍋底產(chǎn)生渦流,進(jìn)而發(fā)熱工作C.在鍋和電磁爐中間放一絕緣物質(zhì),電磁爐不能起到加熱作用D.電磁爐的鍋不能用陶瓷鍋或耐熱玻璃鍋,主要原因是這些材料的導(dǎo)熱性能較差6.(多選)(導(dǎo)體棒切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的分析與計(jì)算)如圖所示,兩根足夠長(zhǎng)、電阻不計(jì)且相距l(xiāng)=0.2m的平行金屬導(dǎo)軌固定在傾角θ=37°的絕緣斜面上,頂端接有一盞額定電壓U=4V的小燈泡,兩導(dǎo)軌間有一磁感應(yīng)強(qiáng)度B=5T、方向垂直斜面向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。今將一根長(zhǎng)為2l、質(zhì)量m=0.2kg、電阻r=1.0Ω的金屬棒垂直于導(dǎo)軌放置在頂端附近無(wú)初速度釋放,且始終與導(dǎo)軌垂直,金屬棒與導(dǎo)軌接觸良好,金屬棒與導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.25。已知金屬棒下滑到速度穩(wěn)定時(shí),小燈泡恰能正常發(fā)光,重力加速度g取10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8,則()A.金屬棒剛開始運(yùn)動(dòng)時(shí)的加速度大小為3m/s2B.金屬棒剛開始運(yùn)動(dòng)時(shí)的加速度大小為4m/s2C.金屬棒穩(wěn)定下滑時(shí)的速度大小為9.6m/sD.金屬棒穩(wěn)定下滑時(shí)的速度大小為4.8m/s素養(yǎng)綜合練7.(多選)邊長(zhǎng)為L(zhǎng)的單匝正方形導(dǎo)線框abcd放在絕緣的光滑水平桌面上,其右端相距s處有邊界PQ,在PQ左側(cè)存在垂直于線框面向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)?，F(xiàn)用水平向右的恒力F使線框由靜止向右運(yùn)動(dòng),且線框運(yùn)動(dòng)過(guò)程中ad邊始終與PQ保持垂直,線框全部離開磁場(chǎng)前已做勻速直線運(yùn)動(dòng),已知磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B,線框質(zhì)量為m,電阻為R,邊長(zhǎng)為L(zhǎng)。下列說(shuō)法正確的是()A.cd邊離開磁場(chǎng)時(shí)線框中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小為34BLB.cd邊離開磁場(chǎng)時(shí)線框的加速度大小為FC.線框全部離開磁場(chǎng)過(guò)程中,通過(guò)線框某一橫截面的電荷量為BD.線框全部離開磁場(chǎng)過(guò)程中,線框中產(chǎn)生的熱量為F(s+L)-m8.(多選)如圖甲所示,線圈兩端a、b與一電阻R相連,線圈內(nèi)有垂直于線圈平面向里的磁場(chǎng),t=0時(shí)起,穿過(guò)線圈的磁通量按圖乙所示的規(guī)律變化,下列說(shuō)法正確的是()A.0.5t0時(shí)刻,R中電流方向?yàn)橛蒩到bB.1.5t0時(shí)刻,R中電流方向?yàn)橛蒩到bC.0~t0時(shí)間內(nèi)R的電流小于t0~2t0時(shí)間內(nèi)R的電流D.0~t0時(shí)間內(nèi)R的電流大于t0~2t0時(shí)間內(nèi)R的電流9.(多選)如圖所示,一根長(zhǎng)為l、橫截面積為S的閉合軟導(dǎo)線置于光滑水平面上,其材料的電阻率為ρ,導(dǎo)線內(nèi)單位體積的自由電子數(shù)為n,電子的電荷量為e,空間存在垂直紙面向里的磁場(chǎng)。某時(shí)刻起磁場(chǎng)開始減弱,磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間的變化規(guī)律是B=B0-kt,當(dāng)軟導(dǎo)線形狀穩(wěn)定時(shí),磁場(chǎng)方向仍然垂直紙面向里,此時(shí)()A.軟導(dǎo)線將圍成一個(gè)圓形B.軟導(dǎo)線將圍成一個(gè)正方形C.導(dǎo)線中的電流為klSD.導(dǎo)線中自由電子定向移動(dòng)的速率為klS10.(多選)(2020黑龍江哈爾濱高三三模)輕質(zhì)細(xì)線吊著一質(zhì)量為m=0.32kg、邊長(zhǎng)為L(zhǎng)=0.8m、匝數(shù)n=10的正方形線圈,總電阻為R=1Ω。如圖甲所示,邊長(zhǎng)為L(zhǎng)2的正方形磁場(chǎng)區(qū)域?qū)ΨQ分布在線圈下方的兩側(cè),磁場(chǎng)方向垂直紙面向里,大小隨時(shí)間變化如圖乙所示。從t=0開始經(jīng)t0時(shí)間細(xì)線開始松弛,g取10m/s2,則(A.t=0時(shí)刻穿過(guò)線圈的磁通量為0.8WbB.在前t0時(shí)間內(nèi)線圈中產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)為0.4VC.t=0時(shí)刻的線圈受到的安培力為0.016ND.t0的數(shù)值為2s11.如圖甲所示是一個(gè)電磁阻尼現(xiàn)象演示裝置,鋼鋸條上端固定在支架上,下端固定有強(qiáng)磁鐵,將磁鐵推開一個(gè)角度釋放,它會(huì)在豎直面內(nèi)擺動(dòng)較長(zhǎng)時(shí)間;如圖乙所示,若在其正下方固定一銅塊(不與磁鐵接觸),則擺動(dòng)迅速停止。關(guān)于實(shí)驗(yàn),以下分析與結(jié)論正確的是()A.如果將磁鐵的磁極調(diào)換,重復(fù)實(shí)驗(yàn)將不能觀察到電磁阻尼現(xiàn)象B.用閉合的銅制線圈替代銅塊,重復(fù)實(shí)驗(yàn)將不能觀察到電磁阻尼現(xiàn)象C.在圖乙情況中,下擺和上擺過(guò)程中磁鐵和鋸條組成的系統(tǒng)機(jī)械能均減少D.在擺動(dòng)過(guò)程中銅塊不受磁鐵的作用力12.(多選)(2020黑龍江大慶鐵人中學(xué)高三模擬)如圖所示,空間內(nèi)存在一水平向右的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B,磁場(chǎng)中有一個(gè)形狀為等腰直角三角形的剛性金屬線框OO'P,OO'=OP=L,轉(zhuǎn)軸OO'沿豎直方向,線框總電阻為r。當(dāng)線框在外力作用下繞著OO'以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),線框上的P點(diǎn)先后經(jīng)過(guò)A、B兩點(diǎn),在A點(diǎn)時(shí),P的速度與磁場(chǎng)方向相同,在B點(diǎn)時(shí),P的速度與磁場(chǎng)方向垂直,則以下說(shuō)法正確的是()A.當(dāng)P點(diǎn)與A點(diǎn)重合時(shí),O'、P兩點(diǎn)電勢(shì)差為UO'P=0B.當(dāng)P點(diǎn)與B點(diǎn)重合時(shí),O'、P兩點(diǎn)電勢(shì)差為UO'P=(C.金屬線框在轉(zhuǎn)動(dòng)一圈的過(guò)程中電流方向改變一次D.從A點(diǎn)旋轉(zhuǎn)到B點(diǎn)的過(guò)程中,通過(guò)線框某橫截面積的電荷量為q=B▁▃▅▇█參*考*答*案█▇▅▃▁課時(shí)規(guī)范練33法拉第電磁感應(yīng)定律及其應(yīng)用1.D由于線圈平面與磁場(chǎng)方向垂直,故穿過(guò)該面的磁通量為:Φ=BS,半徑為r的虛線范圍內(nèi)有勻強(qiáng)磁場(chǎng),所以磁場(chǎng)的區(qū)域面積為:S=πr2即Φ=πBr2,由E=nΔΦΔt及I=E2.C由電磁感應(yīng)定律可得UON=12BUOM=12B由①②可得UNM=UOM-UON=12B(LOM2因此N點(diǎn)電勢(shì)高于M點(diǎn)電勢(shì),A錯(cuò)誤;由右手定則可得:O點(diǎn)電勢(shì)高于N點(diǎn)電勢(shì),O點(diǎn)電勢(shì)高于M點(diǎn)電勢(shì),B錯(cuò)誤;由于UNM=12B(LOM2-LON2)ω,因此當(dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)度B加倍時(shí)M、N3.D由題意可知,當(dāng)斷開瞬間時(shí),線圈中產(chǎn)生很高的自感電動(dòng)勢(shì),若不并聯(lián)元件,則會(huì)產(chǎn)生電弧,當(dāng)并聯(lián)電容器時(shí),只能對(duì)電容器充電,仍不能解決電弧現(xiàn)象,故A錯(cuò)誤;當(dāng)并聯(lián)發(fā)光二極管時(shí),由于發(fā)光二極管有單向?qū)щ娦?B選項(xiàng)的二極管的接法與C選項(xiàng)的導(dǎo)線有一樣的作用,唯有D選項(xiàng),既能避免產(chǎn)生電弧,又能不影響電路,故D正確,B、C錯(cuò)誤。4.C鋁箔浮起,說(shuō)明鋁箔受到豎直向上的安培力作用,磁場(chǎng)頻率不變,根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律E=nΔΦΔt=nΔBΔtS,可知電動(dòng)勢(shì)不變,所以鋁箔中感應(yīng)電流不變,增強(qiáng)磁場(chǎng),根據(jù)F=BIL可知安培力增大,所以鋁箔的懸浮高度增大,A錯(cuò)誤;鋁箔越薄,厚度對(duì)應(yīng)的橫截面積S5.B電磁爐通電線圈加直流電,會(huì)產(chǎn)生恒定磁場(chǎng),穿過(guò)鍋底的磁通量不會(huì)發(fā)生變化,不能產(chǎn)生渦流,所以沒有加熱效果,故選項(xiàng)A錯(cuò)誤;電磁爐的原理是磁場(chǎng)感應(yīng)渦流加熱,即利用交變電流通過(guò)線圈產(chǎn)生交變磁場(chǎng),所以電磁爐通過(guò)線圈加交流電后,在鍋底產(chǎn)生渦流,進(jìn)而發(fā)熱工作,故選項(xiàng)B正確;在鍋和電磁爐中間放一絕緣物質(zhì),不會(huì)影響渦流的產(chǎn)生,因此不會(huì)影響電磁爐的加熱作用,故選項(xiàng)C錯(cuò)誤;金屬鍋?zhàn)陨懋a(chǎn)生無(wú)數(shù)小渦流而直接加熱鍋,陶瓷鍋或耐熱玻璃鍋屬于絕緣材料,不會(huì)產(chǎn)生渦流,而不是因?yàn)閷?dǎo)熱性能較差,故選項(xiàng)D錯(cuò)誤。6.BD金屬棒剛開始運(yùn)動(dòng)時(shí)初速度為零,不受安培力作用,由牛頓第二定律得mgsinθ-μmgcosθ=ma,代入數(shù)據(jù)得a=4m/s2,故選項(xiàng)A錯(cuò)誤,選項(xiàng)B正確;設(shè)金屬棒穩(wěn)定下滑時(shí)速度為v,感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為E(金屬棒的有效長(zhǎng)度為l),回路中的電流為I,由平衡條件得mgsinθ=BIl+μmgcosθ,由閉合電路歐姆定律得I=E-Ur,由法拉第電磁感應(yīng)定律得E=Blv,聯(lián)立解得v=7.BCD線框完全在磁場(chǎng)中時(shí),穿過(guò)線框的磁通量不變,不產(chǎn)生感應(yīng)電流,線框不受安培力作用,對(duì)線框,由動(dòng)能定理得:Fs=12mv2,解得:v=2Fsm,cd邊離開磁場(chǎng)時(shí)線框產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為:E=BLv=BL2Fsm,故A錯(cuò)誤;cd邊離開磁場(chǎng)時(shí)線框受到的安培力為:F安培=BIL=B解得:a=Fm-B2L2mR2Fsm=Fm-B2L2m2R2mFs,故B正確;根據(jù)電磁感應(yīng)電荷量推論公式q=ΔΦ8.AC由楞次定律可知0~t0時(shí)間內(nèi)線圈中的感應(yīng)電流方向?yàn)槟鏁r(shí)針方向,t0~2t0時(shí)間內(nèi)線圈中感應(yīng)電流的方向?yàn)轫槙r(shí)針方向,故A正確,B錯(cuò)誤;根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律:E=NΔΦΔt=NΔBΔtS,可知0~t0時(shí)間內(nèi)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)是t0~2t0時(shí)間內(nèi)的12,感應(yīng)電流為:I=ER,所以0~t0時(shí)間內(nèi)R中的電流是t9.AC當(dāng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度減弱時(shí),由楞次定律可知,軟管圍成的圖形的面積有擴(kuò)大的趨勢(shì),結(jié)合周長(zhǎng)相等時(shí),圓的面積最大可知,最終軟導(dǎo)線圍成一個(gè)圓形,故A正確,B錯(cuò)誤;設(shè)線圈圍成的圓形半徑為r,則有:l=2πr,圓形的面積為:S1=πr2,線圈的電阻為:R=ρlS,線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為:E=ΔBΔtS1=kl24π,感應(yīng)電流為:I=E10.BDt=0時(shí)刻穿過(guò)線圈的磁通量Φ=B0×12S=1×12×0.822Wb=0.08Wb,A錯(cuò)誤;由法拉第電磁感應(yīng)定律得E=nΔΦΔt=nSΔBΔt=n×12×L22×ΔBΔt=0.4V,B正確;線圈中的電流為I=ER=0.41A=0.4A,t=0時(shí)刻的線圈受到的安培力F=nB0IL2=10×1×0.4×0.82N=1.6N,C錯(cuò)誤;分析線圈受力可知,當(dāng)細(xì)線開始松弛時(shí)有F安=mg=11.C此現(xiàn)象的原理是當(dāng)磁鐵在銅塊上方擺動(dòng)時(shí),在銅塊中產(chǎn)生渦流,與磁場(chǎng)相互作用阻礙磁鐵的運(yùn)動(dòng);則如果將磁鐵的磁極調(diào)換,重復(fù)實(shí)驗(yàn)仍能觀察到電磁阻尼現(xiàn)象,選項(xiàng)A錯(cuò)誤;用閉合的銅制線圈替代銅塊,仍能在線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電流,從而與磁鐵產(chǎn)生阻礙作用,則重復(fù)實(shí)驗(yàn)仍能觀察到電磁阻尼現(xiàn)象,選項(xiàng)B錯(cuò)誤;在題圖乙情況中,下擺和上擺過(guò)程中均會(huì)產(chǎn)生渦流從而消耗機(jī)械能,則磁鐵和鋸條組成的系統(tǒng)機(jī)械能均減少,選項(xiàng)C正確;由上述分析可知,在擺動(dòng)過(guò)程中銅塊對(duì)磁鐵有阻礙作用,同時(shí)銅塊也要受磁鐵的作用力,選項(xiàng)D錯(cuò)誤。12.AD當(dāng)P點(diǎn)與A點(diǎn)重合時(shí),各邊都不切割磁感應(yīng)線,O'、P兩點(diǎn)的電勢(shì)差為UO'P=0,所以A正確;當(dāng)P點(diǎn)與B點(diǎn)重合時(shí),線框有效切割長(zhǎng)度為L(zhǎng),所以感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小為E=BLv=BL2ω,根據(jù)幾何關(guān)系可得O'P=2L,所以O(shè)'、P兩點(diǎn)的電勢(shì)差為UO'P=2L2L+2LE=(2-1)BωL2,所以B錯(cuò)誤;線框在轉(zhuǎn)動(dòng)一整圈的過(guò)程中兩次經(jīng)過(guò)中性面,電流方向改變兩次,所以C錯(cuò)誤;從A點(diǎn)旋轉(zhuǎn)到B點(diǎn)的過(guò)程中,磁通量的改變量為ΔΦ=12BL2,根據(jù)q=I·法拉第電磁感應(yīng)定律及其應(yīng)用1.(法拉第電磁感應(yīng)定律的應(yīng)用)半徑為R的圓形線圈共有n匝,總阻值為R0,其中心位置處半徑為r的虛線范圍內(nèi)有勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁場(chǎng)方向垂直線圈平面,如圖所示,若初始的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,在時(shí)間t內(nèi)均勻減小為0,則通過(guò)圓形線圈的電流為()A.nBπR2 B.nBπr2 C.πBr22.(轉(zhuǎn)動(dòng)切割磁感線)如圖所示,金屬棒MN以角速度ω繞過(guò)O點(diǎn)的豎直軸在水平面內(nèi)旋轉(zhuǎn),空間存在豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。已知MO>NO,則()A.M點(diǎn)電勢(shì)高于N點(diǎn)B.N點(diǎn)電勢(shì)高于O點(diǎn)C.磁感應(yīng)強(qiáng)度B加倍時(shí)M、N兩點(diǎn)間電勢(shì)差也加倍D.角速度ω加倍時(shí)M、N兩點(diǎn)間電勢(shì)差變?yōu)樵瓉?lái)的4倍3.(自感)在生產(chǎn)實(shí)際中,有些高壓直流電路中含有自感系數(shù)很大的線圈,當(dāng)電路中的開關(guān)S由閉合到斷開時(shí),線圈會(huì)產(chǎn)生很高的自感電動(dòng)勢(shì),使開關(guān)S處產(chǎn)生電弧,危及操作人員的人身安全,為了避免電弧的產(chǎn)生,可在線圈處并聯(lián)一個(gè)元件,下列方案可行的是()4.(法拉第電磁感應(yīng)定律的應(yīng)用)如圖所示,某同學(xué)在電磁爐面板上豎直放置一紙質(zhì)圓筒,圓筒上套一環(huán)形輕質(zhì)鋁箱,電磁爐產(chǎn)生的交變磁場(chǎng)的頻率、強(qiáng)度及鋁箔厚度可以調(diào)節(jié)?，F(xiàn)給電磁爐通電,發(fā)現(xiàn)鋁箱懸浮了起來(lái)。若只改變其中一個(gè)變量,則()A.增強(qiáng)磁場(chǎng),鋁箔懸浮高度將不變B.鋁箔越薄,鋁箔中產(chǎn)生的感應(yīng)電流越大C.增大頻率,鋁箱中產(chǎn)生的感應(yīng)電流增大D.在剛斷開電源產(chǎn)生如圖磁場(chǎng)的瞬間,鋁箱中會(huì)產(chǎn)生如圖所示的電流5.(渦流)電磁爐又名電磁灶,是現(xiàn)代廚房革命的產(chǎn)物,它無(wú)需明火或傳導(dǎo)式加熱而讓熱直接在鍋底產(chǎn)生,因此熱效率得到了極大的提高,是一種高效節(jié)能廚具。如圖所示是描述電磁爐工作原理的示意圖,下列說(shuō)法正確的是()A.電磁爐通電線圈加直流電,電流越大,電磁爐加熱效果越好B.電磁爐原理是通電線圈加交流電后,在鍋底產(chǎn)生渦流,進(jìn)而發(fā)熱工作C.在鍋和電磁爐中間放一絕緣物質(zhì),電磁爐不能起到加熱作用D.電磁爐的鍋不能用陶瓷鍋或耐熱玻璃鍋,主要原因是這些材料的導(dǎo)熱性能較差6.(多選)(導(dǎo)體棒切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的分析與計(jì)算)如圖所示,兩根足夠長(zhǎng)、電阻不計(jì)且相距l(xiāng)=0.2m的平行金屬導(dǎo)軌固定在傾角θ=37°的絕緣斜面上,頂端接有一盞額定電壓U=4V的小燈泡,兩導(dǎo)軌間有一磁感應(yīng)強(qiáng)度B=5T、方向垂直斜面向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。今將一根長(zhǎng)為2l、質(zhì)量m=0.2kg、電阻r=1.0Ω的金屬棒垂直于導(dǎo)軌放置在頂端附近無(wú)初速度釋放,且始終與導(dǎo)軌垂直,金屬棒與導(dǎo)軌接觸良好,金屬棒與導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.25。已知金屬棒下滑到速度穩(wěn)定時(shí),小燈泡恰能正常發(fā)光,重力加速度g取10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8,則()A.金屬棒剛開始運(yùn)動(dòng)時(shí)的加速度大小為3m/s2B.金屬棒剛開始運(yùn)動(dòng)時(shí)的加速度大小為4m/s2C.金屬棒穩(wěn)定下滑時(shí)的速度大小為9.6m/sD.金屬棒穩(wěn)定下滑時(shí)的速度大小為4.8m/s素養(yǎng)綜合練7.(多選)邊長(zhǎng)為L(zhǎng)的單匝正方形導(dǎo)線框abcd放在絕緣的光滑水平桌面上,其右端相距s處有邊界PQ,在PQ左側(cè)存在垂直于線框面向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)?，F(xiàn)用水平向右的恒力F使線框由靜止向右運(yùn)動(dòng),且線框運(yùn)動(dòng)過(guò)程中ad邊始終與PQ保持垂直,線框全部離開磁場(chǎng)前已做勻速直線運(yùn)動(dòng),已知磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B,線框質(zhì)量為m,電阻為R,邊長(zhǎng)為L(zhǎng)。下列說(shuō)法正確的是()A.cd邊離開磁場(chǎng)時(shí)線框中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小為34BLB.cd邊離開磁場(chǎng)時(shí)線框的加速度大小為FC.線框全部離開磁場(chǎng)過(guò)程中,通過(guò)線框某一橫截面的電荷量為BD.線框全部離開磁場(chǎng)過(guò)程中,線框中產(chǎn)生的熱量為F(s+L)-m8.(多選)如圖甲所示,線圈兩端a、b與一電阻R相連,線圈內(nèi)有垂直于線圈平面向里的磁場(chǎng),t=0時(shí)起,穿過(guò)線圈的磁通量按圖乙所示的規(guī)律變化,下列說(shuō)法正確的是()A.0.5t0時(shí)刻,R中電流方向?yàn)橛蒩到bB.1.5t0時(shí)刻,R中電流方向?yàn)橛蒩到bC.0~t0時(shí)間內(nèi)R的電流小于t0~2t0時(shí)間內(nèi)R的電流D.0~t0時(shí)間內(nèi)R的電流大于t0~2t0時(shí)間內(nèi)R的電流9.(多選)如圖所示,一根長(zhǎng)為l、橫截面積為S的閉合軟導(dǎo)線置于光滑水平面上,其材料的電阻率為ρ,導(dǎo)線內(nèi)單位體積的自由電子數(shù)為n,電子的電荷量為e,空間存在垂直紙面向里的磁場(chǎng)。某時(shí)刻起磁場(chǎng)開始減弱,磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間的變化規(guī)律是B=B0-kt,當(dāng)軟導(dǎo)線形狀穩(wěn)定時(shí),磁場(chǎng)方向仍然垂直紙面向里,此時(shí)()A.軟導(dǎo)線將圍成一個(gè)圓形B.軟導(dǎo)線將圍成一個(gè)正方形C.導(dǎo)線中的電流為klSD.導(dǎo)線中自由電子定向移動(dòng)的速率為klS10.(多選)(2020黑龍江哈爾濱高三三模)輕質(zhì)細(xì)線吊著一質(zhì)量為m=0.32kg、邊長(zhǎng)為L(zhǎng)=0.8m、匝數(shù)n=10的正方形線圈,總電阻為R=1Ω。如圖甲所示,邊長(zhǎng)為L(zhǎng)2的正方形磁場(chǎng)區(qū)域?qū)ΨQ分布在線圈下方的兩側(cè),磁場(chǎng)方向垂直紙面向里,大小隨時(shí)間變化如圖乙所示。從t=0開始經(jīng)t0時(shí)間細(xì)線開始松弛,g取10m/s2,則(A.t=0時(shí)刻穿過(guò)線圈的磁通量為0.8WbB.在前t0時(shí)間內(nèi)線圈中產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)為0.4VC.t=0時(shí)刻的線圈受到的安培力為0.016ND.t0的數(shù)值為2s11.如圖甲所示是一個(gè)電磁阻尼現(xiàn)象演示裝置,鋼鋸條上端固定在支架上,下端固定有強(qiáng)磁鐵,將磁鐵推開一個(gè)角度釋放,它會(huì)在豎直面內(nèi)擺動(dòng)較長(zhǎng)時(shí)間;如圖乙所示,若在其正下方固定一銅塊(不與磁鐵接觸),則擺動(dòng)迅速停止。關(guān)于實(shí)驗(yàn),以下分析與結(jié)論正確的是()A.如果將磁鐵的磁極調(diào)換,重復(fù)實(shí)驗(yàn)將不能觀察到電磁阻尼現(xiàn)象B.用閉合的銅制線圈替代銅塊,重復(fù)實(shí)驗(yàn)將不能觀察到電磁阻尼現(xiàn)象C.在圖乙情況中,下擺和上擺過(guò)程中磁鐵和鋸條組成的系統(tǒng)機(jī)械能均減少D.在擺動(dòng)過(guò)程中銅塊不受磁鐵的作用力12.(多選)(2020黑龍江大慶鐵人中學(xué)高三模擬)如圖所示,空間內(nèi)存在一水平向右的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B,磁場(chǎng)中有一個(gè)形狀為等腰直角三角形的剛性金屬線框OO'P,OO'=OP=L,轉(zhuǎn)軸OO'沿豎直方向,線框總電阻為r。當(dāng)線框在外力作用下繞著OO'以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),線框上的P點(diǎn)先后經(jīng)過(guò)A、B兩點(diǎn),在A點(diǎn)時(shí),P的速度與磁場(chǎng)方向相同,在B點(diǎn)時(shí),P的速度與磁場(chǎng)方向垂直,則以下說(shuō)法正確的是()A.當(dāng)P點(diǎn)與A點(diǎn)重合時(shí),O'、P兩點(diǎn)電勢(shì)差為UO'P=0B.當(dāng)P點(diǎn)與B點(diǎn)重合時(shí),O'、P兩點(diǎn)電勢(shì)差為UO'P=(C.金屬線框在轉(zhuǎn)動(dòng)一圈的過(guò)程中電流方向改變一次D.從A點(diǎn)旋轉(zhuǎn)到B點(diǎn)的過(guò)程中,通過(guò)線框某橫截面積的電荷量為q=B▁▃▅▇█參*考*答*案█▇▅▃▁課時(shí)規(guī)范練33法拉第電磁感應(yīng)定律及其應(yīng)用1.D由于線圈平面與磁場(chǎng)方向垂直,故穿過(guò)該面的磁通量為:Φ=BS,半徑為r的虛線范圍內(nèi)有勻強(qiáng)磁場(chǎng),所以磁場(chǎng)的區(qū)域面積為:S=πr2即Φ=πBr2,由E=nΔΦΔt及I=E2.C由電磁感應(yīng)定律可得UON=12BUOM=12B由①②可得UNM=UOM-UON=12B(LOM2因此N點(diǎn)電勢(shì)高于M點(diǎn)電勢(shì),A錯(cuò)誤;由右手定則可得:O點(diǎn)電勢(shì)高于N點(diǎn)電勢(shì),O點(diǎn)電勢(shì)高于M點(diǎn)電勢(shì),B錯(cuò)誤;由于UNM=12B(LOM2-LON2)ω,因此當(dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)度B加倍時(shí)M、N3.D由題意可知,當(dāng)斷開瞬間時(shí),線圈中產(chǎn)生很高的自感電動(dòng)勢(shì),若不并聯(lián)元件,則會(huì)產(chǎn)生電弧,當(dāng)并聯(lián)電容器時(shí),只能對(duì)電容器充電,仍不能解決電弧現(xiàn)象,故A錯(cuò)誤;當(dāng)并聯(lián)發(fā)光二極管時(shí),由于發(fā)光二極管有單向?qū)щ娦?B選項(xiàng)的二極管的接法與C選項(xiàng)的導(dǎo)線有一樣的作用,唯有D選項(xiàng),既能避免產(chǎn)生電弧,又能不影響電路,故D正確,B、C錯(cuò)誤。4.C鋁箔浮起,說(shuō)明鋁箔受到豎直向上的安培力作用,磁場(chǎng)頻率不變,根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律E=nΔΦΔt=nΔBΔtS,可知電動(dòng)勢(shì)不變,所以鋁箔中感應(yīng)電流不變,增強(qiáng)磁場(chǎng),根據(jù)F=BIL可知安培力增大,所以鋁箔的懸浮高度增大,A錯(cuò)誤;鋁箔越薄,厚度對(duì)應(yīng)的橫截面積S5.B電磁爐通電線圈加直流電,會(huì)產(chǎn)生恒定磁場(chǎng),穿過(guò)鍋底的磁通量不會(huì)發(fā)生變化,不能產(chǎn)生渦流,所以沒有加熱效果,故選項(xiàng)A錯(cuò)誤;電磁爐的原理是磁場(chǎng)感應(yīng)渦流加熱,即利用交變電流通過(guò)線圈產(chǎn)生交變磁場(chǎng),所以電磁爐通過(guò)線圈加交流電后,在鍋底產(chǎn)生渦流,進(jìn)而發(fā)熱工作,故選項(xiàng)B正確;在鍋和電磁爐中間放一絕緣物質(zhì),不會(huì)影響渦流的產(chǎn)生,因此不會(huì)影響電磁爐的加熱作用,故選項(xiàng)C錯(cuò)誤;金屬鍋?zhàn)陨懋a(chǎn)生無(wú)數(shù)小渦流而直接加熱鍋,陶瓷鍋或耐熱玻璃鍋屬于絕緣材料,不會(huì)產(chǎn)生渦流,而不是因?yàn)閷?dǎo)熱性能較差,故選項(xiàng)D錯(cuò)誤。6.BD金屬棒剛開始運(yùn)動(dòng)時(shí)初速度為零,不受安培力作用,由牛頓第二定律得mgsinθ-μmgcosθ=ma,代入數(shù)據(jù)得a=4m/s2,故選項(xiàng)A錯(cuò)誤,選項(xiàng)B正確;設(shè)金屬棒穩(wěn)定下滑時(shí)速度為v,感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為E(金屬棒的有效長(zhǎng)度為l),回路中的電流為I,由平衡條件得mgsinθ=BIl+μmgcosθ,由閉合電路歐姆定律得I=E-Ur,由法拉第電磁感應(yīng)定律得E=Blv,聯(lián)立解得v=7.BCD線框完全在磁場(chǎng)中時(shí),穿過(guò)線框的磁通量不變,不產(chǎn)生感應(yīng)電流,線框不受安培力作用,對(duì)線框,由動(dòng)能定理得:Fs=12mv2,解得:v=2Fsm,cd邊離開磁場(chǎng)時(shí)線框產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為:E=BLv=BL2Fsm,故A錯(cuò)誤;cd邊離開磁場(chǎng)時(shí)線框受到的安培力為:F安培=BIL=B解得:a=Fm-B2L2mR2Fsm=Fm-B2L2m2R2mFs,故B正確;根據(jù)電磁感應(yīng)電荷量推論公式q=ΔΦ8.AC