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2021版高考物理一轮复习专题九电磁感应第2讲法拉第电磁感应定律自感学案

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2021版高考物理一轮复习专题九电磁感应第2讲法

拉第电磁感应定律自感学案

一、单项选择题

1.如图K9-2-1所示,长为l的金属导线弯成一圆环,导线的两端接在电容为C的平行板电容器上,P、Q为电容器的两个极板,磁场垂直于环面(纸面)向里,磁感应强度以B=B0+kt(k>0)随时刻变化,t=0时,P、Q两极板电势相等.两极板间的距离远小于环的半径,则经时刻t电容器P板( )

图K9-2-1

A.不带电

B.所带电荷量与t成正比 C.带正电,电荷量是

kl2C4π

2.如图K9-2-2所示,直角三角形金属框abc放置在匀强磁场中,磁感应强度大小为B,方向平行于ab边向上.当金属框绕ab边以角速度ω逆时针转动时,a、b、c三点的电势分别为Ua、Ub、Uc.已知bc边的长度为l.则下列判定正确的是( )

D.带负电,电荷量是

kl2C

图K9-2-2

A.Ua> Uc,金属框中无电流

B.Ub >Uc,金属框中电流方向沿a→b→c→a

12

C.Ubc=-Blω,金属框中无电流

212

D.Ubc=Blω,金属框中电流方向沿

2

a→c→b→a

3.如图K9-2-3所示有A、B两个线圈.线圈B连接一电阻R,要使流过电阻R的电流大小恒定,且方向由c点流经电阻R到d点.设线圈A中电流i从a点流入线圈的方向为正方向,则线圈A中的电流随时刻变化的图象是( )

图K9-2-3

1 / 4

A B C D

4.(2021年湖南衡阳八中高三质检)如图K9-2-4所示,电灯的灯丝电阻为2 Ω,电池电动势为2 V,内阻不计,线圈匝数足够多,其直流电阻为3 Ω.先合上电键K,过一段时刻突然断开K,则下列说法正确的是( )

图K9-2-4

A.电灯赶忙变暗再熄灭,且电灯中电流方向与K断开前方向相同 B.电灯赶忙变暗再熄灭,且电灯中电流方向与K断开前方向相反

C.电灯会突然比原先亮一下再熄灭,且电灯中电流方向与K断开前方向相同 D.电灯会突然比原先亮一下再熄灭,且电灯中电流方向与K断开前方向相反

5.(2021年福建龙岩高三质检)如图K9-2-5所示,abcd为水平放置的平行“”形光滑金属导轨,导轨间距为l,电阻不计.导轨间有垂直于导轨平面的匀强磁场,磁感应强度大小为B.金属杆放置在导轨上,与导轨的接触点为M、N,并与导轨成θ角.金属杆以ω的角速度绕N点由图示位置匀速转动到与导轨ab垂直,转动过程金属杆与导轨始终良好接触,金属杆单位长度的电阻为r.则在金属杆转动过程中( )

图K9-2-5

A.M、N两点电势相等

B.金属杆中感应电流的方向是由N流向M C.电路中感应电流的大小始终为D.电路中通过的电量为

Blω 2r

2rtan θBl二、多项选择题

6.(2021年湖南株洲高三质检)用导线绕一圆环,环内有一用同样导线折成的内接正方形线框,圆环与线框绝缘,如图K9-2-6所示.把它们放在磁感应强度为B的匀强磁场中,磁场方向垂直于圆环平面(纸面)向里.当磁场平均减弱时( )

图K9-2-6

A.圆环和线框中的电流方向都为顺时针 B.圆环和线框中的电流方向都为逆时针 C.圆环和线框中的电流大小之比为 2∶1 D.圆环和线框中的电流大小之比为2∶1

7.(2021年河南郑州第三次质量推测)铁路运输中设计的多种装置都运用了电磁感应原理.有一种电磁装置能够向操纵中心传输信号以确定火车的位置和运动状态,装置的原理是:将能产生匀强磁场的磁铁安装在火车首节车厢下面,如图K9-2-7甲所示(俯视图),当它通过安放在两铁轨间的矩形线圈时,线圈便产生一个电信号传输给操纵中心.线圈长为l1,宽为l2,匝数为n.若匀强磁场只分布在一个矩形区域内,当火车首节车厢通过线圈时,操纵

2 / 4

中心接收到线圈两端电压u与时刻t的关系如图乙所示(ab、cd均为直线),则在t1~t2时刻内( )

甲 乙

图K9-2-7

A.火车做匀速直线运动 B.M点电势低于N点电势

u2-u1

C.火车加速度大小为

nBl2t2-t1

u2+u1

D.火车平均速度大小为

2nBl1

8.(2021年山东威海高三期末)如图K9-2-8所示,两个同心金属环水平放置,半径分别是r和2r,两环间有磁感应强度为B、方向垂直环面向里的匀强磁场,在两环间连接有一个电容为C的电容器,a、b是电容器的两个极板.长为r的金属棒AB沿半径方向放置在两环间且与两环接触良好,并绕圆心以角速度ω做逆时针方向(从垂直环面向里看)的匀速圆周运动.则下列说法正确的是( )

图K9-2-8

A.金属棒中有从B到A的电流 B.电容器a极板带正电

2

3BωrC.电容器两端电压为

2D.电容器所带电荷量为

CBωr2

2

三、非选择题

9.把总电阻为2R的平均电阻丝焊接成一半径为a的圆环,水平固定在竖直向下、磁感应强度为B的匀强磁场中,如图K9-2-9所示.一长度为2a、电阻等于R、粗细平均的金属棒MN放在圆环上,它与圆环始终保持良好的接触.当金属棒以恒定速度v向右移动通过环心O时,求:

(1)流过金属棒的电流的大小、方向及金属棒两端的电压UMN. (2)在圆环和金属棒上消耗的总热功率.

图K9-2-9

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