高考物理专题11电磁感应备考强化训练29电磁感应定律感生电动势自感新人教版Word格式.docx

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⑵方向：

楞次定律即应用“增反减同”“不变为零”原则，再配合“安培”定则。

电动势与电源内的电流两者方向一致。

㈢重要推论：

，其中q、R分别为流过单匝回路的电荷量及其电阻。

㈣“回路”所受的磁场力：

对应“增反减同”规律则有“来拒去留”的规律。

㈤此类问题常涉及外电路变换、变化以及电流、电压、功率、效益等，则需综合应用“恒定电流”的有关概念和规律。

㈥亦常涉及功能联系（如动能定理）、能量转化和守恒，则宜采用相应手段处理。

二、精选习题

㈠选择题（每小题5分，共50分）

1.（14江苏）如图所示,一正方形线圈的匝数为n,边长为a,线圈平面与匀强磁场垂直,且一半处在磁场中。

在Δt时间内,磁感应强度的方向不变,大小由B均匀地增大到2B。

在此过程中,线圈中产生的感应电动势为（　　）

图-1

A.　　　　　　B.C.D.

2.（15重庆）题图为无线充电技术中使用的受电线圈示意图，线圈匝数为，面积为.若在到时间内，匀强磁场平行于线圈轴线向右穿过线圈，其磁感应强度大小由均匀增加到，则该段时间线圈两端a和b之间的电势差（　　）

图-2

A.恒为B.从0均匀变化到

C.恒为D.从0均匀变化到

3.（16浙江）如图所示，a、b两个闭合正方形线圈用同样的导线制成，匝数均为10匝，边长la=3lb，图示区域内有垂直纸面向里的均强磁场，且磁感应强度随时间均匀增大，不考虑线圈之间的相互影响，则（　　）

图-3

A．两线圈内产生顺时针方向的感应电流B．a、b线圈中感应电动势之比为9:

1

C．a、b线圈中感应电流之比为3:

4D．a、b线圈中电功率之比为3:

4.（17北京）图a和图b是教材中演示自感现象的两个电路图，L1和L2为电感线圈．实验时，断开开关S1瞬间，灯A1突然闪亮，随后逐渐变暗；

闭合开关S2，灯A2逐渐变亮，而另一个相同的灯A3立即变亮，最终A2与A3的亮度相同．下列说法正确的是（　　）

　　　　　　　　a　　　　　b

图-4

A．图a中，A1与L1的电阻值相同

B．图a中，闭合S1，电路稳定后，A1中电流大于L1中电流

C．图b中，变阻器R与L2的电阻值相同

D．图b中，闭合S2瞬间，L2中电流与变阻器R中电流相等

5.

图

（16北京）如图所示，匀强磁场中有两个导体圆环a、b，磁场方向与圆环所在平面垂直。

磁感应强度B随时间均匀增大。

两圆坏半径之比为2:

1，圆环中产生的感应电动势分别为Ea和Eb，不考虑两圆环间的相互影响。

下列说法正确的是（　　）

图-5

A.Ea:

Eb=4:

1，感应电流均沿逆时针方向

B.Ea:

1，感应电流均沿顺时针方向

C.Ea:

Eb=2:

D.Ea:

6.（14四川）如图所示，不计电阻的光滑U形金属框水平放置，光滑、竖直玻璃挡板H、P固定在框上，H、P的间距很小．质量为0.2kg的细金属杆CD恰好无挤压地放在两挡板之间，与金属框接触良好并围成边长为1m的正方形，其有效电阻为0.1Ω.此时在整个空间加方向与水平面成30°

角且与金属杆垂直的匀强磁场，磁感应强度随时间变化规律是B＝（0.4－0.2t）T，图示磁场方向为正方向．框、挡板和杆不计形变．则（　　）

图-6

A．t＝1s时，金属杆中感应电流方向从C到D

B．t＝3s时，金属杆中感应电流方向从D到C

C．t＝1s时，金属杆对挡板P的压力大小为0.1N

D．t＝3s时，金属杆对挡板H的压力大小为0.2N

7.（15山东）如图甲，R0为定值电阻，两金属圆环固定在同一绝缘平面内。

左端连接在一周期为T0的正弦交流电源上，经二极管整流后，通过R0的电流i始终向左，其大小按图乙所示规律变化。

规定内圆环a端电势高于b端时，间的电压为uab正，下列uab-t图像可能正确的是（　　）

图-7

8.（16江苏）电吉他中电拾音器的基本结构如图所示，磁体附近的金属弦被磁化，因此弦振动时，在线圈中产生感应电流，电流经电路放大后传送到音箱发出声音，下列说法正确的有（　　）

图-8

（A）选用铜质弦，电吉他仍能正常工作

（B）取走磁体，电吉他将不能正常工作

（C）增加线圈匝数可以增大线圈中的感应电动势

（D）弦振动过程中，线圈中的电流方向不断变化

9.（14安徽）英国物理学家麦克斯韦认为,磁场变化时会在空间激发感生电场。

如图所示,一个半径为r的绝缘细圆环水平放置,环内存在竖直向上的匀强磁场B,环上套一带电荷量为+q的小球,已知磁感应强度B随时间均匀增加,其变化率为k,若小球在环上运动一周,则感生电场对小球的作用力所做功的大小是（　　）

图-9

A.0　　　B.r2qk　　　C.2πr2qk　　　D.πr2qk

10.（16上海）如图（a），螺线管内有平行于轴线的外加匀强磁场，以图中箭头所示方向为其正方向。

螺线管与导线框abcd相连，导线框内有一小金属圆环L，圆环与导线框在同一平面内。

当螺线管内的磁感应强度B随时间按图（b）所示规律变化时（　　）

图-10

（A）在t1~t2时间内，L有收缩趋势

（B）在t2~t3时间内，L有扩张趋势

（C）在t2~t3时间内，L内有逆时针方向的感应电流

（D）在t3~t4时间内，L内有顺时针方向的感应电流

㈡填空题（共20分）

⒒（10分）如图所示是日光灯的电路图，它主要是由灯管、镇流器和起动器组成的，镇流器是一个带铁芯的线圈，起动器的构造如图8．为了便于起动，常在起动器两极并上一纸质电容器C.某班教室的一盏日光灯出现灯管两端亮而中间不亮的故障，经检查发现灯管是好的，电压正常，镇流器无故障，其原因可能是，你能用什么简易方法使日光灯正常发光？

。

图-11

12.（15江苏）（10分）某同学探究小磁铁在铜管中下落时受电磁阻尼作用的运动规律，实验装置如题11-1图所示，打点计时器的电源为50Hz的交流电

图-12

（1）下列实验操作中，不正确的有________

A．将铜管竖直地固定在限位孔的正下方

B．纸带穿过限位孔，压在复写纸下面

C．用手捏紧磁铁保持静止，然后轻轻地松开让磁铁下落

D．在磁铁下落的同时接通打点计时器的电源

（2）该同学按照正确的步骤进行试验（记为“实验①”），将磁铁从管口处释放，打出一条纸带，取开始下落的一段，确定一合适的点为O点，每隔一个计时点取一个计数点，标为1、2、3…….8，用刻度尺量出各计数点的相邻计时点到O点的距离，记录在纸带上，如题11-2图所示

图-13

计算相邻计时点间的平均速度，粗略地表示各计数点的速度，抄入下表，请将表中的数据补充完整

（3）分析上表的实验数据可知：

在这段纸带记录的时间内，磁铁运动速度的变化情况是________;

磁铁受到阻尼作用的变化情况是____________.

（4）该同学将装置中的铜管更换为相同尺寸的塑料管，重复上述实验操作（记为实验②），结果表明磁铁下落的运动规律与自由落体运动规律几乎相同，请问实验②是为了说明说明？

对比实验①和②的结果得到什么结论？

㈢计算题（共50分）

13.（13重庆）（15分）小明在研究性学习中设计了一种可测量磁感应强度的实验,其装置如图所示。

在该实验中,磁铁固定在水平放置的电子测力计上,此时电子测力计的读数为G1,磁铁两极之间的磁场可视为水平匀强磁场,其余区域磁场不计。

直铜条AB的两端通过导线与一电阻连接成闭合回路,总阻值为R。

若让铜条水平且垂直于磁场,以恒定的速率v在磁场中竖直向下运动,这时电子测力计的读数为G2,铜条在磁场中的长度为L。

图-14

（1）判断铜条所受安培力的方向,G1和G2哪个大?

（2）求铜条匀速运动时所受安培力的大小和磁感应强度的大小。

14.（高考经典模拟）（15分）如图甲所示，相距为L的光滑平行金属导轨水平放置，导轨一部分处在以OO′为右边界匀强磁场中，匀强磁场的磁感应强度大小为B，方向垂直导轨平面向下，导轨右侧接有定值电阻R，导轨电阻忽略不计。

在距边界OO′也为L处垂直导轨放置一质量为m、电阻r的金属杆ab。

图-15

（1）若ab杆在恒力作用下由静止开始向右运动3L距离，其速度位移的关系图像如图（b）所示，求此过程中电阻R上产生的焦耳热Q1和ab杆在刚离开磁场时的加速度大小a。

（2）若ab杆固定在导轨上的初始位置，磁场的磁感应强度按B=B0cosωt的规律由B0减小到零，已知此过程中电阻R上产牛的焦耳热为Q2，求ω的大小。

15.（13江苏）（15分）如图所示,匀强磁场中有一矩形闭合线圈abcd,线圈平面与磁场垂直.已知线圈的匝数N=100,边长ab=1.0m、bc=0.5m,电阻r=2Ω.磁感应强度B在0~1s内从零均匀变化到0.2T.在1~5s内从0.2T均匀变化到-0.2T,取垂直纸面向里为磁场的正方向.求:

（1）0.5s时线圈内感应电动势的大小E和感应电流的方向；

（2）在1~5s内通过线圈的电荷量q；

（3）0~5s内线圈产生的焦耳热Q.

图-16

图-

16（15浙江）（15分）小明同学设计了一个“电磁天平”，如图1所示，等臂天平的左臂为挂盘，右臂挂有矩形线圈，两臂平衡。

线圈的水平边长L=0.1m，竖直边长H=0.3m，匝数为。

线圈的下边处于匀强磁场内，磁感应强度，方向垂直线圈平面向里。

线圈中通有可在0~2.0A范围内调节的电流I。

挂盘放上待测物体后，调节线圈中电流使得天平平衡，测出电流即可测得物体的质量。

（重力加速度取）

图-17

（1）为使电磁天平的量程达到0.5kg，线圈的匝数至少为多少

（2）进一步探究电磁感应现象，另选匝、形状相同的线圈，总电阻，不接外电流，两臂平衡，如图2所示，保持不变，在线圈上部另加垂直纸面向外的匀强磁场，且磁感应强度B随时间均匀变大，磁场区域宽度。

当挂盘中放质量为0.01kg的物体时，天平平衡，求此时磁感应强度的变化率。

（四）选做题

17.（14徐州一中模拟）5.如图所示，两相同灯泡A1、A2，A1与一理想二极管D连接，线圈L的直流电阻不计．下列说法正确的是（）

A．闭合开关S后，A1会逐渐变亮B．闭合开关S稳定后，A1、A2亮度相同

C．断开S的瞬间，A1会逐渐熄灭

D．断开S的瞬间，a点的电势比b点低

图-18

18.（14武汉二中模拟）10如图所示，A、B、C是三个完全相同的灯泡，L是一个自感系数较大的线圈（直流电阻可忽略不计）．则（）

A、S闭合时，A灯立即亮，然后逐渐熄灭

B、S闭合时，B灯立即亮，然后逐渐熄灭

C、电路接通稳定后，三个灯亮度相同

D、电路接通稳定后，S断开时，C灯立即熄灭

图-19

19.（14江苏）如图所示,在线圈上端放置一盛有冷水的金属杯,现接通交流电源,过了几分钟,杯内的水沸腾起来。

若