电磁感应-自感和涡流.doc
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必考部分 选修3-2 第九章
第2单元 法拉第电磁感应定律 自感和涡流
[课时作业]命 题 设 计 难度 题号 较易 中等 稍难 单一目标 法拉第电磁感应定律 2、3、4、5 6、8、9 自感、互感 1、7 综合
目标 综合应用 10 11、12 一、选择题(本大题共9个小题,共63分,每小题至少有一个选项正确,全部选对的得7分,选对但不全的得4分,有选错的得0分)1.(2010·银川模拟)在图1所示的电路中,两个灵敏电流表G1和G2的零点都在刻度盘中央,当电流从“+”接线柱流入时,指针向右摆;电流从“-”接线柱流入时,指针向左摆.在电路接通后再断开的瞬间,下列说法中符合实际情况的是( )
A.G1表指针向左摆,G2表指针向右摆
B.G1表指针向右摆,G2表指针向左摆
C.G1、G2表的指针都向左摆
D.G1、G2表的指针都向右摆
解析:电路接通后线圈中电流方向向右,当电路断开时,线圈中电流减小,产生与原方向相同的自感电动势,与G2和电阻组成闭合回路,所以G1中电流方向向右,G2中电流方向向左,即G1指针向右摆,G2指针向左摆.B项正确.
答案:B
2.(2009·山东高考)如图2所示,一导线弯成半径为a的半圆形闭合回路.虚线MN右侧有磁感应强度为B的匀强磁场,方向垂直于回路所在的平面.回路以速度v向右匀速进入磁场,直径CD始终与MN垂直.从D点到达边界开始到C点进入磁场为止,下列结论正确的是( )
图2
A.感应电流方向不变
B.CD段直导线始终不受安培力
C.感应电动势最大值Em=Bav
D.感应电动势平均值=πBav
解析:导体切割磁感线产生电动势,由右手定则可知,感应电流方向不变.A正确.
感应电动势的最大值即切割磁感线等效长度最大时的电动势,故Em=Bav,C正确.
=①
ΔΦ=B·πa2②
Δt=③
由①②③得=πBav,D正确.
4.如图4甲所示,水平面上的平行导轨MN、PQ上放着两根导体棒ab、cd,两棒中间用绝缘丝线系住.开始,匀强磁场垂直于纸面向里,磁感应强度B随时间t的变化如图4乙所示.I和FT分别表示流过导体棒中的电流和丝线的拉力.则在t0时刻( )
图4
A.I=0,FT=0 B.I=0,FT≠0
C.I≠0,FT=0 D.I≠0,FT≠0
解析:t0时刻,磁场变化,磁通量变化,故I≠0;由于B=0,故ab、cd所受安培力均为零,丝线的拉力为零.C项正确.
答案:C
5.如图5所示是法拉第做成的世界上第一台发电机模型的原理图.将铜盘放在磁场中,让磁感线垂直穿过铜盘;图中a、b导线与铜盘的中轴线处在同一竖直平面内;转动铜盘,就可以使闭合电路获得电流.若图中铜盘半径为L,匀强磁场的磁感应强度为B,回路总电阻为R,从上往下看逆时针匀速转动铜盘的角速度为ω.则下列说法正确的是( )
A.回路中有大小和方向周期性变化的电流
B.回路中电流大小恒定,且等于
C.回路中电流方向不变,且从b导线流进灯泡,再从a导线流向旋转的铜盘
D.若将匀强磁场改为仍然垂直穿过铜盘的正弦变化的磁场,不转动铜盘,灯泡中也会有电流流过
解析:把铜盘看做若干条由中心指向边缘的铜棒组合而成,当铜盘转动时,每根铜棒都在切割磁感线,相当于电源,由右手定则知,中心为电源正极,盘边缘为负极,若干个相同的电源并联对外供电,电流方向由b经灯泡再从a流回铜盘,方向不变,C对,A错.回路中感应电动势为E=BL=BωL2,所以电流I==,B对.当铜盘不动,磁场按正弦规律变化时,铜盘中形成涡流,但没有电流通过灯泡,D错.
答案:BC
6.(2009·安徽高考)如图6甲所示,一个电阻为R、面积为S的矩形导线框abcd,水平放置在匀强磁场中,磁场的磁感应强度为B,方向与ad边垂直并与线框平面成45°角,O、O′分别是ab边和cd边的中点.现将线框右半边ObcO′绕OO′逆时针旋转90°到图6乙所示位置.在这一过程中,导线中通过的电荷量是( )
图6
A. B.
C. D.0
解析:甲图中,磁通量Φ1=BS,乙图中穿过线圈的磁通量等于零,根据公式q==,A正确.
答案:A
7.如图7所示是测定自感系数很大的线圈L的直流电阻的电路,L两端并联一只电压表,用来测自感线圈的直流电压,在测量完毕后,将电路解体时应先( )
A.断开S1
B.断开S2
C.拆除电流表
D.拆除电阻R
解析:当S1、S2均闭合时,电压表与线圈L并联;当S2闭合而S1断开时,电压表与线圈L串联,所以在干路断开前后自感线圈L中电流方向相同而电压表中电流方向相反.
只要不断开S2,线圈L与电压表就会组成回路,在断开干路时,L中产生与原来电流同方向的自感电流,使电压表中指针反向转动而可能损坏电
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