2020-2021【名校提分专用】高考物理一轮复习课时跟踪检测三十二法拉第电磁感应定律 联系客服

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最新人教版试题 10.[多选](2018·苏州期末)如图所示,两个相同灯泡L1、L2,分别与电阻R和自感线圈L串联,接到内阻不可忽略的电源的两端,当闭合开关S电路稳定后,两灯泡均正常发光。已知自感线圈的自感系数很大。则下列说法正确的是( )

A.闭合开关S到电路稳定前,灯泡L1亮度不变 B.闭合开关S到电路稳定前,灯泡L2由亮变暗 C.断开开关S的一段时间内,A点电势比B点电势低 D.断开开关S的一段时间内,灯泡L2亮一下逐渐熄灭

解析:选BC 由题,闭合开关S达到稳定后两灯均可以正常发光,说明L与R的直流电阻相等;电阻R不产生自感现象,灯L2立即正常发光;而自感线圈L电流增大时,产生自感电动势,根据楞次定律得知,自感电动势阻碍电流的增大,使得电路中电流只能逐渐增大,所以闭合开关的瞬间,通过L1灯的电流小于通过L2灯的电流,L1灯逐渐变亮,即L2灯先亮,L1灯后亮。闭合开关S到电路稳定前,灯泡L1由暗变亮,灯泡L2由亮变暗,故A错误,B正确。电路稳定后断开开关,自感线圈L产生自感电动势,相当于电源,电流由B流向A,A点电势比B点电势低,故C正确。由于开始时两灯都正常发光,可知稳定后两个支路的电流是相等的,电流由流过自感线圈的值开始逐渐变小,灯泡L2不能亮一下后逐渐熄灭,故D错误。

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11.(2018·南京模拟)如图甲所示,不计电阻的平行金属导轨竖直放置,导轨间距为L=1 m,上端接有电阻R=3 Ω,虚线OO′下方是垂直于导轨平面向里的匀强磁场。现将质量m=0.1 kg、电阻r=1 Ω的金属杆ab从OO′上方某处垂直导轨由静止释放,杆下落过程中始终与导轨保持良好接触,杆下落过程中的v-t图像如图乙所示。(g取10 m/s)求:

2

(1)磁感应强度B的大小。

(2)杆在磁场中下落0.1 s过程中电阻R产生的热量。

解析:(1)由图像知,杆自由下落0.1 s进入磁场以v=1.0 m/s做匀速运动,产生的电动势E=Blv

杆中的电流:I=

ER+r

杆所受安培力:F=BIL

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代入相关数据,解之得B=2 T

(2)电阻R中产生的热量为:Q=IRt=0.075 J。 答案:(1)2 T (2)0.075 J

12.(1)如图甲所示,两根足够长的平行导轨,间距L=0.3 m,在导轨间有垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度B1=0.5 T。一根直金属杆MN以v=2 m/s的速度向右匀速运动,杆MN始终与导轨垂直且接触良好。杆MN的电阻r1=1 Ω,导轨的电阻可忽略。求杆MN中产生的感应电动势E1。

(2)如图乙所示,一个匝数n=100的圆形线圈,面积S1=0.4 m,电阻r2=1 Ω。在线圈中存在面积S2=0.3 m垂直线圈平面(指向纸外)的匀强磁场区域,磁感应强度B2随时间t变化的关系如图丙所示。求圆形线圈中产生的感应电动势E2。

(3)将一个R=2 Ω的电阻分别与图甲和图乙中的a、b端相连接,然后b端接地。试判断以上两种情况中,哪种情况a端的电势较高?并求出较高的电势φa。

2

2

2

解析:(1)杆MN做切割磁感线的运动, 产生的感应电动势E1=B1Lv=0.3 V。 (2)穿过圆形线圈的磁通量发生变化, ΔB2

产生的感应电动势E2=nS2=4.5 V。

Δt(3)题图甲中φa>φb=0,题图乙中φa<φb=0,所以当电阻R与题图甲中的导轨相连接时,a端的电势较高。

此时通过电阻R的电流I=

E1

R+r1

电阻R两端的电势差φa-φb=IR

a端的电势φa=IR=0.2 V。

答案:(1)0.3 V (2)4.5 V (3)与图甲中的导轨相连接a端电势高 φa=0.2 V

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