法拉第電磁感應定律自感渦流同步訓練一、選擇題1.如圖所示，一正方形線圈的匝數為n，邊長為a，線圈平面與勻強磁場垂直，且一半處在磁場中。在Δt時間內，磁感應強度的方向不變，大小由B均勻地增大到2B。在此過程中，線圈中產生的感應電動勢為()A.eq\f(Ba2,2Δt)B.eq\f(nBa2,2Δt)C.eq\f(nBa2,Δt)D.eq\f(2nBa2,Δt)2.如圖所示，在磁感應強度為B、方向垂直于紙面向里的勻強磁場中，金屬桿MN在平行金屬導軌上以速度v向右勻速滑動，MN中產生的感應電動勢為E1；若磁感應強度增大為2B，其他條件不變，MN中產生的感應電動勢變為E2。則通過電阻R的電流方向及E1與E2之比為()A．c→a，2∶1B．a→c，2∶1C．a→c，1∶2D．c→a，1∶23.如圖所示，電感線圈L的自感系數足夠大，其電阻忽略不計，LA、LB是兩個相同的燈泡，且在下列實驗中不會燒毀，電阻R2阻值約等于R1的兩倍，則()A．閉合開關S時，LA、LB同時達到最亮，且LB更亮一些B．閉合開關S時，LA、LB均慢慢亮起來，且LA更亮一些C．斷開開關S時，LA慢慢熄滅，LB馬上熄滅D．斷開開關S時，LA慢慢熄滅，LB閃亮后才慢慢熄滅4.金屬探測器已經廣泛應用于安檢場所。關于金屬探測器，下列說法正確的是()A．金屬探測器可用于食品生產，防止細小的沙石顆粒混入食品中B．金屬探測器探測地雷時，探測器的線圈中產生渦流C．金屬探測器探測金屬時，被測金屬中感應出渦流D．探測過程中金屬探測器與被測物體相對靜止或相對運動探測效果相同5.(多選)(2019·高考全國卷Ⅰ)空間存在一方向與紙面垂直、大小隨時間變化的勻強磁場，其邊界如圖(a)中虛線MN所示。一硬質細導線的電阻率為ρ、橫截面積為S，將該導線做成半徑為r的圓環固定在紙面內，圓心O在MN上。t＝0時磁感應強度的方向如圖(a)所示；磁感應強度B隨時間t的變化關系如圖(b)所示。則在t＝0到t＝t1的時間間隔內()A．圓環所受安培力的方向始終不變B．圓環中的感應電流始終沿順時針方向C．圓環中的感應電流大小為eq\f(B0rS,4t0ρ)D．圓環中的感應電動勢大小為eq\f(B0πr2,4t0)6.(多選)(2020·河南省上學期階段性考試)如圖甲所示，abcd是邊長為20cm、總電阻為0.2Ω的正方形閉合導線框，固定在與線圈平面垂直的勻強磁場中。磁感應強度B隨時間t的變化關系如圖乙所示，取垂直于紙面向里為正方向。下列說法正確的是()A．t＝0時，線框a、b兩點間電壓為0.04VB．t＝1s時，線框中產生的感應電流為0.2A，方向為adcbaC．t＝2.5s時，線框中a、d兩點間電壓為0.06VD．在5～6s內，通過線框某橫截面的電荷量為0.4C7.(2020·濟南市期末學習質量評估)如圖甲所示，一線圈匝數為100匝，橫截面積為0.01m2，磁場與線圈軸線成30°角向右穿過線圈。若在2s時間內磁感應強度隨時間的變化關系如圖乙所示，則該段時間內線圈兩端a和b之間的電勢差Uab為()A．－eq\r(3)VB．2VC.eq\r(3)VD．從0均勻變化到2V8.(多選)(2020·皖南八校4月聯考)如圖所示，在紙面內有半圓形輕質導體框，O為圓心，圓半徑長為L，AO段、弧AB段電阻均為r，BO段導體的電阻可忽略，磁感應強度大小為B，方向垂直于紙面向里的勻強磁場的邊界與半圓直徑重合，現用外力使導體框在紙面內繞O點以角速度ω沿順時針方向，從圖示位置勻速轉動一周，下列說法正確的是()A．圓弧AB段內電流方向總是從A流向BB．轉動的前半周內AB兩端電壓為eq\f(BωL2,2)C．轉動的后半周內通過O點的電荷量為eq\f(πBL2,4r)D．外力對線框做的功為eq\f(πωB2L4,4r)9.(多選)(2020·潮州市上學期期末)如圖，半徑為L的半圓弧軌道PQS固定，電阻忽略不計，O為圓心。OM是可繞O轉動的金屬桿，M端位于PQS上，OM與軌道接觸良好，OM金屬桿的電阻與OP金屬桿電阻阻值相同。空間存在如圖所示的勻強磁場，磁感應強度的大小為B。現使OM從OQ位置以恒定的角速度ω逆時針轉到OS位置，則該過程()A．MO兩點的電壓UMO＝eq\f(1,2)BL2ωB．MO兩點的電壓UMO＝－eq\f(1,4)BL2ωC．回路中電流方向沿M→Q→P→OD．回路中電流方向沿M→O→P→Q10.(2020·大興區上學期期末)圖1和圖2是演示自感現象的兩個電路圖，L1和L2為電感線圈。實驗時，斷開開關S1瞬間，燈A1突然閃亮，隨后逐漸變暗；閉合開關S2，燈A2逐漸變亮，而另一個相同的燈A3立即變亮，最終A2與A3的亮度相同。下列說法正確的是()A．圖1中，A1與L1的電阻值不相同B．圖1中，閉合S1，電路穩定后，A1中電流大于L1中電流C．圖2中，變阻器R與L2的電阻值不相同D．圖2中，閉合S2瞬間，L2中電流與變阻器R中電流相等11.(2020·海淀區上學期期末)在如圖所示的電路中，兩個完全相同的小燈泡L1和L2分別串聯一個帶鐵芯的電感線圈L和一個滑動變阻器R。閉合開關S，待電路穩定后，調整R的滑片使L1和L2亮度一樣，此時通過兩個燈泡的電流均為I。在之后的t0時刻斷開S，則在如圖所示的圖象中，能正確反映t0前后的一小段時間內通過L1的電流i1和通過L2的電流i2隨時間t變化關系的是()12.(2020·高考全國卷Ⅱ)管道高頻焊機可以對由鋼板卷成的圓管的接縫實施焊接。焊機的原理如圖所示，圓管通過一個接有高頻交流電源的線圈，線圈所產生的交變磁場使圓管中產生交變電流，電流產生的熱量使接縫處的材料熔化將其焊接。焊接過程中所利用的電磁學規律的發現者為()A．庫侖B．霍爾C．洛倫茲D．法拉第13.(2020·大興區上學期期末)如圖1所示是一個電磁阻尼現象演示裝置，鋼鋸條上端固定在支架上，下端固定有強磁鐵，將磁鐵推開一個角度釋放，它會在豎直面內擺動較長時間；如圖2所示，若在其正下方固定一銅塊(不與磁鐵接觸)，則擺動迅速停止。下列關于實驗的分析與結論正確的是()A．如果將磁鐵的磁極調換，重復實驗將不能觀察到電磁阻尼現象B．用閉合的銅制線圈替代銅塊，重復試驗將不能觀察到電磁阻尼現象C．在圖2情況中，下擺和上擺過程中磁鐵和鋸條組成的系統機械能均減少D．在擺動過程中銅塊不受磁鐵的作用力二、非選擇題14.(2020·高考全國卷Ⅲ)如圖，一邊長為l0的正方形金屬框abcd固定在水平面內，空間存在方向垂直于水平面、磁感應強度大小為B的勻強磁場。一長度大于eq\r(2)l0的均勻導體棒以速率v自左向右在金屬框上勻速滑過，滑動過程中導體棒始終與ac垂直且中點位于ac上，導體棒與金屬框接觸良好。已知導體棒單位長度的電阻為r，金屬框電阻可忽略。將導體棒與a點之間的距離記為x，求導體棒所受安培力的大小隨x(0≤x≤eq\r(2)l0)變化的關系式。答案1.B2.C3.D4.C5.BC6.BD7.A8.CD9.BD10.A11.A12.D13.C14.當導體棒與金屬框接觸的兩點間棒的長度為l時，由法拉第電磁感應定律知，導體棒上感應電動勢的大小為E＝Blv①由歐姆定律，流過導體棒的感應電流為I＝eq\f(E,R)②式中，R為這一段導體棒的電阻。按題意有R＝rl③此時導體棒所受安培力大小為f＝BlI④由題設和幾何關系有l＝eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(2x，0≤