专题11.2 法拉第电磁感应定律、自感和涡流【练】-2022年高考物理一轮复习讲练测

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1． (2021·贵州省思南中学开学考试) (多选)穿过闭合回路的磁通量Φ随时间t变化的图象分别如图甲、乙、丙、丁所示，下列关于回路中产生的感应电动势的说法，正确的是( )
A．图甲中回路产生的感应电动势恒定不变
B．图乙中回路产生的感应电动势一直在变大
C．图丙中回路在0～t0时间内产生的感应电动势大于t0～2t0时间内产生的感应电动势
D．图丁中回路产生的感应电动势先变小再变大
2. （2021·江苏省镇江市一模）（单选）如图所示，在均匀磁场中有一由两段eq \f(1,4)圆弧及其半径构成的导线框CDEF，且C点和F点正好是OD、OE的中点，eq \f(1,4)圆的半径OE和OD与磁场边缘重合，磁场方向垂直于eq \f(1,4)圆面(纸面)向里，磁感应强度大小为B0。使该线框绕过圆心O、垂直于半圆面的轴以角速度ω匀速转过90°，在线框中产生感应电流。现使线框保持图中所示位置不变，而磁感应强度大小随时间均匀变化。为了产生与线框转过90°过程中同样大小的电流，则磁感应强度随时间的变化率eq \f(ΔB,Δt)的大小应为( )
A.eq \f(ωB0,2π) B．eq \f(ωB0,π) C.eq \f(2ωB0,π) D．eq \f(4ωB0,π)
3．（2021·浙江高三二模）如图所示，匀强磁场中有一等边三角形线框abc，匀质导体棒在线框上向右匀速运动。导体棒在线框接触点之间的感应电动势为E，通过的电流为I。忽略线框的电阻，且导体棒与线框接触良好，则导体棒（ ）
A．从位置①到②的过程中，E增大、I增大 B．经过位置②时，E最大、I为零
C．从位置②到③的过程中，E减小、I不变 D．从位置①到③的过程中，E和I都保持不变
4．（2021云南玉溪模拟）(多选)如图所示，条形磁铁位于固定的半圆光滑轨道的圆心位置，一半径为R、质量为m的金属球从半圆轨道的一端沿半圆轨道由静止下滑，重力加速度大小为g。下列说法正确的是( )
A．金属球会运动到半圆轨道的另一端
B．由于金属球没有形成闭合电路，所以金属球中不会产生感应电流
C．金属球受到的安培力做负功
D．系统产生的总热量为mgR
5．(2021·龙岩市二模)如图所示，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向下的匀强磁场，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，转动过程中金属杆与导轨始终接触良好，金属杆单位长度的电阻为r。则在金属杆转动过程中( )
A．M、N两点电势相等 B．金属杆中感应电流的方向由N流向M
C．电路中感应电流的大小始终为eq \f(Blω,2r) D．电路中通过的电荷量为eq \f(Bl,2rtan θ)
6．(2021·湖南株洲质检) (多选)用导线绕成一圆环，环内有一用同种导线折成的内接正方形线框，圆环与线框绝缘，如图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和线框所在平面(纸面)向里。当磁感应强度均匀减弱时 ( )
A．圆环和线框中的电流方向都为顺时针方向 B. 圆环和线框中的电流方向都为逆时针方向
C．圆环和线框中的电流大小之比为eq \r(2)∶1 D．圆环和线框中的电流大小之比为2∶1
7．(2021·山东青岛市质检) (多选)如图所示的电路中，A1和A2是完全相同的灯泡，线圈L的电阻可以忽略，下列说法中正确的是( )
A．闭合开关S接通电路时，A2始终比A1亮
B．闭合开关S接通电路时，A2先亮，A1后亮，最后一样亮
C．断开开关S切断电路时，A2先熄灭，A1过一会儿才熄灭
D．断开开关S切断电路时，A1和A2都要过一会儿才熄灭
8．(2021·北京模拟)如图所示，足够长的平行光滑金属导轨水平放置，宽度L＝0.4 m，一端连接R＝1 Ω 的电阻。导轨所在空间存在竖直向下的匀强磁场，磁感应强度B＝1 T。导体棒MN放在导轨上，其长度恰好等于导轨间距，与导轨接触良好。导轨和导体棒的电阻均可忽略不计。在平行于导轨的拉力F作用下，导体棒沿导轨向右匀速运动，速度v＝5 m/s。求：
(1)感应电动势E和感应电流I；
(2)在0.1 s时间内，拉力的冲量IF的大小；
(3)若将MN换为电阻r＝1 Ω的导体棒，其他条件不变，求导体棒两端的电压U。
二、练能力
9． (2021·河北唐山三模) (多选)如图甲所示，正三角形导线框位于圆形有界匀强磁场中，磁场方向与导线框所在平面垂直。规定磁场的正方向垂直纸面向里，磁感应强度B随时间变化的规律如图乙所示。下列说法中正确的是 ( )
A．0～1 s时间内和5～6 s时间内，导线框中的电流方向相同
B．0～1 s时间内和1～3 s时间内，导线框中的电流大小相等
C．3～5 s时间内，AB边受到的安培力沿纸面且垂直AB边向上
D．1～3 s时间内，AB边受到的安培力不变
10．（2021·湖南省师大附中二模）(多选)如图所示，两根足够长的光滑金属导轨水平平行放置，间距为l＝1 m，cd间、de间、cf间分别接着阻值R＝10 Ω的电阻。一阻值R＝10 Ω的导体棒ab以速度v＝4 m/s匀速向左运动，导体棒与导轨接触良好。导轨所在平面存在磁感应强度大小B＝0.5 T、方向竖直向下的匀强磁场。下列说法正确的是( )
A．导体棒ab中电流的方向为由b到a B．cd两端的电压为1 V
C．de两端的电压为1 V D．fe两端的电压为1 V
11．（2021云南临沧模拟）(多选)如图甲所示，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( )
A．在0～5 s时间段，感应电流先减小再一直增大
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5.0×10－1 C
12.（2021年江苏省六市联考高考物理一调试卷）如图甲所示，两根足够长的光滑平行金属导轨MN、PQ固定在水平面内，相距为L，轨道端点M、P间接有阻值为R的电阻，导轨电阻不计．长度为L、质量为m、电阻为r的金属棒ab垂直于MN、PQ静止放在导轨上，与MP间的距离为d，棒与导轨接触良好．t=0时刻起，整个空间加一竖直向下的匀强磁场，磁感应强度大小B随时间t的变化规律如图乙所示，图中B0、t0已知．
(1)若t0时刻棒ab的速度大小为v，求0 t0时间内安培力对棒所做的功W；
(2)在0 t0时间内，若棒ab在外力作用下保持静止，求此时间内电阻R产生的焦耳热Q．
三、练真题
13.（2020全国卷 = 2 \* ROMAN II,T14）管道高频焊机可以对由钢板卷成的圆管的接缝实施焊接。焊机的原理如图所示，圆管通过一个接有高频交流电源的线圈，线圈所产生的交变磁场使圆管中产生交变电流，电流产生的热量使接缝处的材料熔化将其焊接。焊接过程中所利用的电磁学规律的发现者为（ ）

A. 库仑B. 霍尔C. 洛伦兹D. 法拉第
14.（2018国卷Ⅰ,T,T19）如图，两个线圈绕在同一根铁芯上，其中一线圈通过开关与电源连接，另一线圈与远处沿南北方向水平放置在纸面内的直导线连接成回路。将一小磁针悬挂在直导线正上方，开关未闭合时小磁针处于静止状态。下列说法正确的是（ ）
A. 开关闭合后的瞬间，小磁针的N极朝垂直纸面向里的方向转动
B. 开关闭合并保持一段时间后，小磁针的N极指向垂直纸面向里的方向
C. 开关闭合并保持一段时间后，小磁针的N极指向垂直纸面向外的方向
D. 开关闭合并保持一段时间再断开后的瞬间，小磁针的N极朝垂直纸面向外的方向转动