微練42法拉第電磁感應(yīng)定律自感和渦流梯級(jí)Ⅰ基礎(chǔ)練1.如圖所示，導(dǎo)體棒ab跨接在金屬框架MNPQ上與框架?chē)梢粋€(gè)邊長(zhǎng)為L(zhǎng)的正方形回路，空間有垂直框架平面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B0，方向如圖。電路中除ab棒以外其余電阻均不計(jì)。若磁感應(yīng)強(qiáng)度保持B0不變，讓ab棒以恒定速度v向右運(yùn)動(dòng)時(shí)，導(dǎo)體棒中的電流大小為I;若保持ab棒在初始位置不動(dòng)，讓磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間t均勻變化，要使通過(guò)導(dǎo)體棒的電流仍為I，磁感應(yīng)強(qiáng)度的變化率ΔBΔt應(yīng)為(A.vB02LB.vB0LC2.(2024·廣東卷)電磁俘能器可在汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)振動(dòng)時(shí)利用電磁感應(yīng)發(fā)電實(shí)現(xiàn)能量回收，結(jié)構(gòu)如圖甲所示。兩對(duì)永磁鐵可隨發(fā)動(dòng)機(jī)一起上下振動(dòng)，每對(duì)永磁鐵間有水平方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B，磁場(chǎng)中，邊長(zhǎng)為L(zhǎng)的正方形線圈豎直固定在減震裝置上。某時(shí)刻磁場(chǎng)分布與線圈位置如圖乙所示，永磁鐵振動(dòng)時(shí)磁場(chǎng)分界線不會(huì)離開(kāi)線圈。關(guān)于圖乙中的線圈。下列說(shuō)法正確的是()A.穿過(guò)線圈的磁通量為BL2B.永磁鐵相對(duì)線圈上升越高，線圈中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)越大C.永磁鐵相對(duì)線圈上升越快，線圈中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)越小D.永磁鐵相對(duì)線圈下降時(shí)，線圈中感應(yīng)電流的方向?yàn)轫槙r(shí)針?lè)较?.如圖所示，均勻磁場(chǎng)中有一由半圓弧及其直徑構(gòu)成的導(dǎo)線框，半圓直徑與磁場(chǎng)邊緣重合;磁場(chǎng)方向垂直于半圓面(紙面)向里，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B0。使該導(dǎo)線框從靜止開(kāi)始繞過(guò)圓心O、垂直于半圓面的軸以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動(dòng)半周，在線框中產(chǎn)生感應(yīng)電流。現(xiàn)使線框保持圖中所示位置，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小隨時(shí)間線性變化。為了產(chǎn)生與線框轉(zhuǎn)動(dòng)半周過(guò)程中同樣大小的電流，磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間的變化率ΔBΔt的大小應(yīng)為(A.4ωB0π B.2ωB0π C.4.如圖所示，一不可伸長(zhǎng)的細(xì)繩的上端固定，下端系在邊長(zhǎng)為l=0.40m的正方形金屬框的D點(diǎn)上。金屬框的一條對(duì)角線AC水平，其下方有方向垂直于金屬框所在平面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。已知構(gòu)成金屬框的導(dǎo)線單位長(zhǎng)度的阻值為λ=5.0×10-3Ω/m。在t=0到t=3.0s時(shí)間內(nèi)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小隨時(shí)間t的變化關(guān)系為B(t)=0.3-0.1t(SI制，以磁場(chǎng)垂直紙面向外為正)。則下列說(shuō)法正確的是()A.t=0到t=3.0s時(shí)間內(nèi)，金屬框中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為0.016VB.t=0到t=3.0s時(shí)間內(nèi)，金屬框中的電流方向?yàn)锳→D→C→B→AC.t=2.0s時(shí)金屬框所受安培力的大小為0.042ND.在t=0到t=2.0s時(shí)間內(nèi)金屬框產(chǎn)生的焦耳熱為0.032J5.如圖所示，一用粗細(xì)均勻的金屬導(dǎo)線制成的花瓶形單匝閉合線圈ABCD置于y軸左側(cè)，整個(gè)線圈平行紙面且關(guān)于x軸對(duì)稱，在y軸右側(cè)區(qū)域存在垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)?，F(xiàn)將線圈沿x軸向右勻速平移進(jìn)入磁場(chǎng)，從BC邊剛進(jìn)入磁場(chǎng)開(kāi)始計(jì)時(shí)，以電流逆時(shí)針流動(dòng)方向?yàn)檎较颍瑒t線圈中的電流i隨時(shí)間t變化的圖像可能是()ABCD梯級(jí)Ⅱ能力練6.(多選)如圖所示的甲、乙電路中，A1、A2為兩盞完全相同的燈泡，L1、L2是自感系數(shù)很大、直流電阻值大于燈泡阻值的自感線圈，E為電源，S1、S2為開(kāi)關(guān)，在演示自感現(xiàn)象的過(guò)程中，下列說(shuō)法正確的是()A.閉合開(kāi)關(guān)S1時(shí)，通過(guò)A1電流突然增大，然后逐漸減小達(dá)到穩(wěn)定B.閉合開(kāi)關(guān)S2時(shí)，通過(guò)A2電流突然增大，然后逐漸減小達(dá)到穩(wěn)定C.斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S1時(shí)，通過(guò)A1電流逐漸減小，燈泡逐漸變暗，電流方向不變D.斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S2時(shí)，通過(guò)A2電流逐漸減小，燈泡逐漸變暗，電流方向不變7.(多選)(2023·全國(guó)甲卷)一有機(jī)玻璃管豎直放在水平地面上，管上有漆包線繞成的線圈，線圈的兩端與電流傳感器相連，線圈在玻璃管上部的5匝均勻分布，下部的3匝也均勻分布，下部相鄰兩匝間的距離大于上部相鄰兩匝間的距離，如圖甲所示?，F(xiàn)讓一個(gè)很小的強(qiáng)磁體在玻璃管內(nèi)沿軸線從上端口由靜止下落，電流傳感器測(cè)得線圈中電流I隨時(shí)間t的變化如圖乙所示。則()A.小磁體在玻璃管內(nèi)下降速度越來(lái)越快B.下落過(guò)程中，小磁體的N極、S極上下顛倒了8次C.下落過(guò)程中，小磁體受到的電磁阻力始終保持不變D.與上部相比，小磁體通過(guò)線圈下部的過(guò)程中，磁通量變化率的最大值更大8.(多選)(2025·泉州模擬)如圖甲所示，光滑絕緣細(xì)圓管固定在水平面上，半徑為r。圓管平面存在方向豎直向上且均勻分布的磁場(chǎng)，其磁感應(yīng)強(qiáng)度大小隨時(shí)間的變化規(guī)律如圖乙所示(t0、B0均已知)，取豎直向上為正方向。已知當(dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)度均勻變化時(shí)，會(huì)在圓管內(nèi)產(chǎn)生場(chǎng)強(qiáng)大小處處相等且電場(chǎng)線閉合的渦旋電場(chǎng)。管中有一質(zhì)量為m、電荷量大小為q的帶負(fù)電小球從靜止開(kāi)始在管內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)。下列說(shuō)法正確的是()A.從上往下看小球沿順時(shí)針?lè)较蜻\(yùn)動(dòng)B.管內(nèi)渦旋電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)大小為BC.小球第2次回到出發(fā)點(diǎn)時(shí)的速度大小為2rπqD.小球先后相鄰兩次回到出發(fā)點(diǎn)的過(guò)程中渦旋電場(chǎng)對(duì)小球的沖量增大梯級(jí)Ⅲ創(chuàng)新練9.如圖所示，匝數(shù)N=2000、面積S=60cm2、電阻r=1.0Ω的線圈處在豎直向下的均勻磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B1，通過(guò)軟導(dǎo)線分別與邊長(zhǎng)為L(zhǎng)=10cm、每個(gè)邊的阻值均為4Ω、質(zhì)量分布均勻的正方形線框的d、c相連接，正方形線框用兩個(gè)勁度系數(shù)為k=150N/m的輕質(zhì)絕緣彈簧懸吊在天花板上，整個(gè)線框處在垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B2，已知B1隨時(shí)間的變化規(guī)律為B1=5t(T)，開(kāi)關(guān)閉合前線框靜止，開(kāi)關(guān)