高考物理一轮复习第十章法拉第电磁感应定律自感备考精炼

1 74 法拉第电磁感应定律 自感

1．(多选)(2020·四川泸州一检)如图1甲所示，线圈两端a、b与一电阻R相连，线圈内有垂直于线圈平面向里的磁场，t＝0时起，穿过线圈的磁通量按图乙所示规律变化．下列说法正确的是(

)

图1

A.t02时刻，R中电流方向由a到b

B.32t0时刻，R中电流方向由a到b

C．0～t0时间内R中的电流是t0～2t0时间内的12

D．0～t0时间内R产生的焦耳热是t0～2t0时间内的12

2．(多选)(2020·山东淄博一模) 如图2甲所示，在竖直方向分布均匀的磁场中水平放置一个金属圆环，圆环所围面积为0.1 m2，圆环电阻为0.2 Ω.在第1 s内感应电流I沿顺时针方向．磁场的磁感应强度B随时间t的变化规律如图乙所示(其中在4～5 s的时间段呈直线)．则( )

图2

A．在0～5 s时间段，感应电流先减小再增大

B．在0～2 s时间段感应电流沿顺时针的方向，在2～5 s时间段感应电流沿逆时针方向

C．在0～5 s时间段，圆环最大发热功率为5.0×10－4 W

D．在0～2 s时间段，通过圆环横截面积的电荷量为0.5 C

3．(多选)(2020·湖南株洲一模)用导线绕成一圆环，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3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．当磁场均匀减弱时( ) 2

图3

A．线框和圆环中的电流方向都为顺时针

B．线框和圆环中的电流方向都为逆时针

C．线框和圆环中的电流大小之比为1∶2

D．线框和圆环中的电流大小之比为1∶2

4．(多选)(2020·福建三明一中模拟)如图4甲所示，一个匝数为n的圆形线圈(图中只画了2匝)，面积为S，线圈的电阻为R，在线圈外接一个阻值为R的电阻和一个理想电压表，将线圈放入垂直线圈平面指向纸内的磁场中，磁感应强度随时间变化规律如图乙所示，下列说法正确的是(

)

图4

A．0～t1时间内P端电势高于Q端电势

B．0～t1时间内电压表的读数为nB1－B0St1

C．t1～t2时间内R上的电流为nB1S2t2－t1R

D．t1～t2时间内P端电势高于Q端电势

5．(2020· 四川凉山州二诊)如图5所示，一横截面积为S的N匝线圈，与水平放置相距为d、电容大小为C的平行板电容器组成一电路，线圈放于方向竖直向上的的磁场中，有一质量为m、带电荷量＋q的粒子在板间刚好可匀速运动(重力加速度为g)．则线圈中的磁场B变化为( )

图5

A．减少，且ΔBΔt＝mgdNSq B．增加，且ΔBΔt＝mgdNSq

C．减少，且ΔBΔt＝mgdSq D．增加，且ΔBΔt＝mgdSq

6．(2020·北京海淀区模拟)如图6所示电路为演示自感现象的电路图，其中R0为定值电阻，电源电动势为E、内阻为r，小灯泡的灯丝电阻为R(可视为不变)，电感线圈的自感系数为L、电阻为RL.电路接通并 3 达到稳定状态后，断开开关S，可以看到灯泡先是“闪亮”(比开关断开前更亮)一下，然后才逐渐熄灭，但实验发现“闪亮”现象并不明显．为了观察到断开开关S时灯泡比开关断开前有更明显的“闪亮”现象，下列措施中一定可行的是(

)

图6

A．撤去电感线圈中的铁芯，使L减小

B．更换电感线圈中的铁芯，使L增大

C．更换电感线圈，保持L不变，使RL增大

D．更换电感线圈，保持L不变，使RL减小

7．(多选)(2020·江西南昌三校第四次联考)如图7中a所示是用电流传感器(相当于电流表，其内阻可以忽略不计)研究自感现象的实验电路，图中两个电阻的阻值均为R，L是一个自感系数足够大的自感线圈，其直流电阻值也为R.图b是某同学画出的在t0时刻开关S切换前后，通过传感器的电流随时间变化的图象．关于这些图象，下列说法中正确的是(

)

图7

A．图b中甲是开关S由断开变为闭合，通过传感器1的电流随时间变化的情况

B．图b中乙是开关S由断开变为闭合，通过传感器1的电流随时间变化的情况

C．图b中丙是开关S由闭合变为断开，通过传感器2的电流随时间变化的情况

D．图b中丁是开关S由闭合变为断开，通过传感器2的电流随时间变化的情况

8．(2020·广东东莞模拟)如图8所示，在竖直平面内有一金属环，环半径为0.5 m，金属环总电阻为2

Ω，在整个竖直平面内存在垂直纸面向里的匀强磁场(图中未画出)，磁感应强度为B＝1 T，在环的最高点上方A点用铰链连接一长度为1.5 m、电阻为3 Ω的均匀导体棒AB，当导体棒AB摆到竖直位置时，导 4 体棒B端的速度为3 m/s.已知导体棒下摆过程中紧贴环面且与金属环有良好接触，则导体棒AB摆到竖直位置时AB两端的电压大小为(

)

图8

A．0.4 V B．0.65 V

C．2.25 V D．4.5 V 5 答案精析

1．AC 2.BC 3.AC

4．AC [0～t1时间内，磁通量增大，根据楞次定律感应电流沿逆时针方向，线圈相当于电源，上端正极，下端负极，所以P端电势高于Q端电势，故A正确；

0～t1时间内线圈产生的感应电动势

E＝nΔΦΔt＝nΔBΔtS＝nB1－B0t1S，电压表的示数等于电阻R两端的电压U＝IR＝E2R·R＝nB1－B0S2t1，故B错误；

t1～t2时间内线圈产生的感应电动势E′＝nΔΦΔt＝nB1t2－t1S，

根据闭合电路的欧姆定律I′＝E′2R＝nB1S2t2－t1R，故C正确；

t1～t2时间内，磁通量减小，根据楞次定律，感应电流沿顺时针方向，线圈相当于电源，上端负极，下端正极，所以P端电势低于Q端电势，故D错误．]

5．A 6.D

7．BC [开关S由断开变为闭合，传感器2这一支路立即有电流，线圈这一支路，由于线圈阻碍电流的增加，通过线圈的电流要慢慢增加，所以干路电流(通过传感器1的电流)也要慢慢增加，故A错误，B正确．开关S由闭合变为断开，通过传感器1的电流立即消失，而线圈这一支路，由于线圈阻碍电流的减小，该电流又通过传感器2，只是电流的方向与以前相反，所以通过传感器2的电流逐渐减小．故C正确，D错误．]

8．B [当导体棒摆到竖直位置时，设导体棒与金属环上端的交点C，由v＝ωr可得：C点的速度为：

vC＝13vB＝13×3 m/s＝1 m/s

AC间电压为：UAC＝EAC＝BLAC·vC2＝1×0.5×12 V＝0.25 V

CB段产生的感应电动势为：

ECB＝BLCB·vC＋vB2＝1×1×1＋32 V＝2 V

金属环两侧并联，电阻为：R＝12 Ω＝0.5 Ω，

导体棒CB段的电阻为：r＝2 Ω

则CB间电压为：UCB＝Rr＋RECB＝0.50.5＋2×2 V＝0.4 V

故AB两端的电压大小为：UAB＝UAC＋UCB＝0.25 V＋0.4 V＝0.65 V] 6 高考理综物理模拟试卷

注意事项：

1. 答题前，考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚，将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。

2．选择题必须使用2B铅笔填涂；非选择题必须使用0.5毫米黑色字迹的签字笔书写，字体工整、笔迹清楚。

3．请按照题号顺序在各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试题卷上答题无效。

4．保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。

一、单项选择题

1．使物体脱离星球的引力束缚，不再绕星球运行，从星球表面发射所需的最小速度称为第二宇宙速度，星球的第二宇宙速度v2与第一宇宙速度v1的关系是。已知某星球的半径为r，它表面的重力加速度为地球表面重力加速度g的。不计其他星球的影响，则该星球的第二宇宙速度为

A． B． C． D．

2．如图，由某种粗细均匀的总电阻为3R的金属条制成的矩形线框abcd，固定在水平面内且处于方向竖直向下的匀强磁场B中．一接入电路电阻为R的导体棒PQ，在水平拉力作用下沿ab、dc以速度v匀速滑动，滑动过程PQ始终与ab垂直，且与线框接触良好，不计摩擦．在PQ从靠近ad处向bc滑动的过程中( )

A．PQ中电流先增大后减小

B．PQ两端电压先减小后增大

C．PQ上拉力的功率先减小后增大

D．线框消耗的电功率先减小后增大

3．如图所示，ab、cd是竖直平面内两根固定的光滑细杆，a、b、c、d位于同一圆周上，b点为圆周的最低点，c点为圆周的最高点，若每根杆上都套着一个小滑环(图中未画出)，将两滑杆同时从a、c处由静止释放，用t1、t2分别表示滑环从a到b、c到d所用的时间，则( )

7 A．t1＝t2 B．t1>t2 C．t1

4．一只小船渡河，水流速度各处相同且恒定不变，方向平行于岸边．小船相对于静水分别做匀加速、匀减速、匀速直线运动，运动轨迹如图所示．船相对于静水的初速度大小均相同，方向垂直于岸边，且船在渡河过程中船头方向始终不变．由此可以确定船（ ）

A．沿AD轨迹运动时，船相对于静水做匀减速直线运动

B．沿三条不同路径渡河的时间相同

C．沿AB轨迹渡河所用的时间最短

D．沿AC轨迹船到达对岸的速度最小

5．一质点做匀加速直线运动时速度变化时发生位移，紧接着速度变化同样的时发生位移，则该质点的加速度为（ ）

A． B．

C． D．

6．近来，有越来越多的天文观测现象和数据证实黑洞确实存在。科学研究表明，当天体的逃逸速度（即第二宇宙速度，为第一宇宙倍）超过光速时，该天体就是黑洞。 己知某天体与地球的质量之比为k，地球的半径为R，地球的第一宇宙速度为v1，光速为c，则要使该天体成为黑洞，其半径应小于

A． B． C． D．

二、多项选择题

7．下列说法正确的是________

A．显微镜下观察到墨水中的小炭粒在不停地作无规则运动，这反映了液体分子运动的无规则性

B．分子间的相互作用力随着分子间距离的增大，一定先减小后增大

C．分子势能随着分子间距离的增大，可能先减小后增大

D．当温度升高时，物体内每一个分子热运动的速率一定都增大

E．在真空、高温条件下，可以利用分子扩散向半导体材料掺入其他元素

8．如图甲所示，下端与挡板拴接的轻弹簧置于倾角为θ=30°的斜面上，质量为m的滑块(可视为质点)用细线与挡板相连(弹簧处于压缩状态)。现剪断细线，从此时开始计时，滑块沿斜面向上运动，滑块向上运动的v-t图像如乙图所示，已知bc段是直线且滑块bc段运动的加速度大小等于重力加速度g，t=t3时滑块恰好到达斜面顶端，t=0时滑块与斜面顶点间的竖直高度为h，则下列说法正确的是