備戰(zhàn)2025屆新高考物理一輪總復(fù)習(xí)練習(xí)第12章電磁感應(yīng)第2講法拉第電磁感應(yīng)定律及其應(yīng)用-試卷下載-教習(xí)網(wǎng)

題組一法拉第電磁感應(yīng)定律
1.(2024廣東韶關(guān)高三階段練習(xí))電吉他中電拾音器的基本結(jié)構(gòu)如圖所示。磁體附近的金屬弦被磁化,在金屬弦振動過程中線圈會產(chǎn)生感應(yīng)電流,經(jīng)電路放大后傳送到音箱發(fā)出聲音,下列說法正確的是( )

A.拾音器的工作原理是利用了電流的磁效應(yīng)現(xiàn)象
B.取走磁體,電吉他也能正常工作
C.減少線圈匝數(shù),可減小線圈中的感應(yīng)電動勢
D.金屬弦振動過程中,線圈中的電流方向不變
2.(2023湖北卷)近場通信(NFC)器件應(yīng)用電磁感應(yīng)原理進(jìn)行通信,其天線類似一個壓平的線圈,線圈尺寸從內(nèi)到外逐漸變大。如圖所示,一正方形NFC線圈共3匝,其邊長分別為1.0 cm、1.2 cm和1.4 cm,圖中線圈外線接入內(nèi)部芯片時與內(nèi)部線圈絕緣。若勻強磁場垂直通過此線圈,磁感應(yīng)強度變化率為103 T/s,則線圈產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢最接近( )
V V
V V
3.(2024湖南衡陽模擬)亥姆霍茲線圈的示意圖如圖甲所示,兩線圈平行正對放置、相距較近,兩線圈中通有相同的電流,電流隨時間變化的規(guī)律如圖乙所示,m點為圓心O1、O2連線的中點,現(xiàn)在m點放置一個與通電線圈平行的小金屬圓環(huán),下列說法正確的是( )
A.t1~t2時間內(nèi),兩線圈之間磁場的磁感應(yīng)強度大小恒定
B.t3時刻,位于m點的圓環(huán)產(chǎn)生的感生電動勢最大
C.t2時刻前后瞬間,位于m點的圓環(huán)中產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向不同
D.如果m點的圓環(huán)水平放置,則m點的圓環(huán)中無感應(yīng)電流
題組二自感和渦流
4.(多選)(2024廣東惠州高三統(tǒng)考)磁場對腦部神經(jīng)組織的影響及臨床醫(yī)學(xué)應(yīng)用的裝置如圖所示,將金屬線圈放置在頭部上方幾厘米處,給線圈通以瞬時脈沖電流,線圈中產(chǎn)生瞬間的高強度脈沖磁場穿過頭顱時在腦部特定區(qū)域產(chǎn)生感應(yīng)電流,從而對腦神經(jīng)產(chǎn)生電刺激作用,下列結(jié)論正確的是( )
A.脈沖電流流經(jīng)線圈在其周圍會產(chǎn)生高強度的磁場,這是電磁感應(yīng)現(xiàn)象
B.脈沖磁場對腦部特定區(qū)域產(chǎn)生感應(yīng)電流是電磁感應(yīng)現(xiàn)象
C.若將脈沖電流改為恒定電流,也可持續(xù)對腦神經(jīng)產(chǎn)生電刺激作用
D.若脈沖電流最大強度不變,縮短脈沖電流時間,則在腦部產(chǎn)生的感應(yīng)電流會增大
5.(2024廣東惠州期中)老師在物理課堂上做了“千人震”趣味小實驗,如圖所示,用了一個日光燈上拆下來的鎮(zhèn)流器、四節(jié)1.5 V的干電池、開關(guān)以及導(dǎo)線若干,幾位同學(xué)手牽手連到電路的C、D兩端,會產(chǎn)生“觸電”的感覺,則以下說法正確的是( )
A.“觸電”發(fā)生在開關(guān)K斷開的瞬間
B.總電源的6 V電壓讓人感到“觸電”
C.“觸電”發(fā)生在開關(guān)K閉合的瞬間
D.“觸電”時通過人體的電流方向是A→C→D→B
綜合提升練
6.(多選)(2024廣東汕頭模擬)法拉第發(fā)明的銅盤發(fā)電機如圖甲所示,也是人類歷史上第一臺發(fā)電機。利用這個發(fā)電機給平行金屬板電容器供電,如圖乙所示。已知銅盤的半徑為L,加在盤下側(cè)的勻強磁場磁感應(yīng)強度為B1,盤勻速轉(zhuǎn)動的角速度為ω,每塊平行板長度為d,板間距離也為d,板間加垂直紙面向內(nèi)、磁感應(yīng)強度為B2的勻強磁場。下列選項正確的是( )
A.若圓盤按照圖乙所示方向轉(zhuǎn)動,那么平行板電容器D板電勢高
B.銅盤產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為E感=B1ωL2
C.若一電子從電容器兩板中間水平向右射入,恰能勻速直線運動從右側(cè)水平射出,則電子射入時速度為v=
D.若有一帶負(fù)電的小球從電容器兩板中間水平向右射入,在復(fù)合場中做勻速圓周運動,又恰好從極板右側(cè)射出,則小球的圓周運動半徑為
7.(2024廣東廣州統(tǒng)考期末)空間存在一方向與紙面垂直、大小隨時間變化的勻強磁場,其邊界如圖甲中虛線MN所示,一硬質(zhì)細(xì)導(dǎo)線的電阻率為ρ、橫截面積為S,將該導(dǎo)線做成半徑為r的圓環(huán)固定在紙面內(nèi),圓心O在MN上。t=0時磁感應(yīng)強度的方向如圖甲所示;磁感應(yīng)強度B隨時間t的變化關(guān)系如圖乙所示,則在0~t1的時間間隔內(nèi)( )
A.圓環(huán)所受安培力的方向始終不變
B.圓環(huán)中的感應(yīng)電流始終沿逆時針方向
C.圓環(huán)中的感應(yīng)電動勢大小為
D.圓環(huán)中的感應(yīng)電流大小為
8.(2023廣東湛江模擬)將一根涂有絕緣層的細(xì)導(dǎo)線繞成如圖所示的線圈,再將線圈和阻值為R的定值電阻構(gòu)成閉合回路,線圈內(nèi)部存在方向垂直紙面向外的變化磁場,已知細(xì)導(dǎo)線的電阻為r,閉合回路所構(gòu)成的矩形的面積為S1,兩個線圈構(gòu)成的小圓的面積均為S2,磁感應(yīng)強度大小隨時間變化的規(guī)律為B=B0+kt,B0和k均為大于零的常數(shù),下列說法正確的是( )
A.定值電阻中的電流方向為a流向b
B.閉合回路中的感應(yīng)電動勢為k(S1-2S2)
C.定值電阻兩端的電流大小為
D.定值電阻兩端的電壓為
參考答案
第2講法拉第電磁感應(yīng)定律及其應(yīng)用
1.C 解析電吉他的拾音器由磁體和線圈組成,金屬弦被磁化,彈動金屬弦,相當(dāng)于線圈做切割磁感線運動,在線圈中就會產(chǎn)生對應(yīng)的電流,利用了電磁感應(yīng)的原理,故A錯誤;取走磁體,就沒有磁場,金屬弦不能切割磁感線產(chǎn)生電流,電吉他將不能正常工作,故B錯誤;根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律,減少線圈的匝數(shù)可以減小線圈中的感應(yīng)電動勢,故C正確;金屬弦振動過程中,螺線管磁通量有增加過程,有減小過程,所以線圈中電流方向變化,故D錯誤。
2.B 解析根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律可知E=,E=(S1+S2+S3)=0.44V,選項B正確。
3.D 解析 t1~t2時間內(nèi),線圈中電流均勻減小,兩線圈之間的磁場的磁感應(yīng)強度也均勻減小,A錯誤;t3時刻,兩線圈中電流達(dá)到t2~t4時間內(nèi)的最大值,但是電流變化率為零,故此時m點處的圓環(huán)產(chǎn)生的感生電動勢為零,B錯誤;t1~t2時間內(nèi)兩線圈電流正向減小,t2~t3時間內(nèi)兩線圈電流反向增大,故t1~t3時間內(nèi)m點的圓環(huán)中產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向不變,C錯誤;若m點的圓環(huán)水平放置,則通過圓環(huán)的磁通量始終為零,圓環(huán)內(nèi)沒有感應(yīng)電流,D正確。
4.BD 解析脈沖電流流經(jīng)線圈在其周圍會產(chǎn)生高強度的磁場是電生磁,是電流的磁效應(yīng),故A錯誤;脈沖磁場對腦部特定區(qū)域產(chǎn)生感應(yīng)電流是磁生電,是電磁感應(yīng)現(xiàn)象,故B正確;將脈沖電流改為恒定電流,不會產(chǎn)生變化的磁場,不會產(chǎn)生感應(yīng)電流,不可持續(xù)對腦神經(jīng)產(chǎn)生電刺激作用,故C錯誤;若脈沖電流最大強度不變,但縮短脈沖電流時間,則產(chǎn)生的磁場變化得更快,在腦部產(chǎn)生的感應(yīng)電場及感應(yīng)電流會增大,故D正確。
5.A 解析開關(guān)斷開的瞬間,通過鎮(zhèn)流器的電流減小,自感線圈產(chǎn)生自感電動勢阻礙電流的減小,從而產(chǎn)生很高的瞬間電壓,于是會產(chǎn)生“觸電”的感覺,這個過程通過人體的電流方向是A→B→D→C,A正確,D錯誤;當(dāng)開關(guān)K閉合的瞬間,通過鎮(zhèn)流器的電流增大,自感線圈產(chǎn)生自感電動勢阻礙電流的增大,此時CD兩端的電壓約為6V,電壓較低,此時不會產(chǎn)生“觸電”的感覺,B、C錯誤。
6.BCD 解析根據(jù)右手定則可得,C極板帶正電,電勢高,故A錯誤。根據(jù)電磁感應(yīng)方程得E感=B1LB1ωL2,故B正確。由于電子勻速運動,受力平衡,由evB2=e,得v=,故C正確。帶電小球恰能從右板邊緣射出,如圖所示,由幾何關(guān)系可得r2=d2+,r=,故D正確。
7.D 解析根據(jù)B-t圖像,由楞次定律可知,線圈中感應(yīng)電流方向一直為順時針。在t0時刻,磁場的方向發(fā)生變化,故安培力方向在t0時刻發(fā)生變化,0~t0時間間隔內(nèi),安培力向左,t0~t1時間間隔內(nèi),安培力向右,故A、B錯誤;由閉合電路歐姆定律得I=,又根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律得E=,由電阻定律得R=ρ,聯(lián)立得I=,故C錯誤,D正確。
8.D 解析閉合回路的磁通量增加,由楞次定律和右手螺旋定則可知,定值電阻中的電流方向為b流向a,A錯誤;矩形線圈產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢E1=S1=kS1,兩個小圓線圈產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢E2=2S2=2kS2,由楞次定律可知,兩部分感應(yīng)電動勢的方向相同,所以總電動勢E=E1+E2=k(S1+2S2),B錯誤;定值電阻中的電流大小I=,C錯誤;定值電阻中的電流是恒定電流,定值電阻兩端的電壓U=IR=,D正確。

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