第十二章 课时跟踪练57 法拉第电磁感应定律 自感 涡流（Word练习）-【优化指导】2024高考物理一轮复习高中总复习·第1轮（单选版 新教材 新高考）

课时跟踪练57　法拉第电磁感应定律　自感　涡流 基础应用练 1．(2022·江苏徐州模拟)穿过某线圈的磁通量随时间的变化关系如图所示，则线圈内产生的感应电动势最大的时间段是(　　) A．4～6 s B．2～4 s C．0～2 s D．6～10 s A　解析：根据E＝N可知，Φt图像斜率的值表示感应电动势的值；由题图可知4～6 s图像的斜率值最大，因此线圈内产生的感应电动势最大，A正确。 2．以下属于涡流现象的应用的是(　　) B　解析：电烤箱是利用电流发热的原理，A错误；监考老师手中的金属探测仪，可以探测人身上是否携带通信设备(金属物品)，是通过物体上产生涡流而使报警器发出警告的，B正确；工人穿上金属丝织成的衣服可以高压带电作业是利用静电屏蔽原理，C错误；车载充电器是电容器，D错误。 3．(2022·江苏宿迁质检)2022年9月15日，台风“梅花”登陆上海后，“中国第一高楼”上海中心大厦上的阻尼器开始出现摆动，给大楼进行减振。如图所示，该阻尼器首次采用了电涡流技术，底部附着永磁铁的质量块摆动通过导体板上方时，导体板内产生电涡流。关于阻尼器，下列说法正确的是(　　) A．阻尼器摆动时产生的电涡流源于电磁感应现象 B．阻尼器摆动时产生的电涡流源于外部电源供电 C．阻尼器最终将内能转化成为机械能 D．质量块通过导体板上方时，导体板中电涡流的大小与质量块的速率无关 A　解析：阻尼器摆动时产生的电涡流源于电磁感应现象，不是外部电源供电，A正确，B错误；阻尼器最终将振动的机械能通过电磁感应转化成为内能，C错误；质量块通过导体板上方时，导体板中电涡流的大小与质量块的速率有关，速率越大，磁通量变化越快，产生的涡流越大，D错误。 4.(2022·河北卷)将一根绝缘硬质细导线顺次绕成如图所示的线圈，其中大圆面积为S1，小圆面积均为S2，垂直线圈平面方向有一随时间t变化的磁场。已知磁感应强度的大小B＝B0＋kt，B0和k均为常量，则线圈中总的感应电动势大小为(　　) A．kS1 B．5kS2 C．k(S1－5S2) D．k(S1＋5S2) D　解析：由法拉第电磁感应定律可得大圆线圈产生的感应电动势E1＝＝＝kS1，每个小圆线圈产生的感应电动势E2＝＝＝kS2，由线圈的绕线方式和楞次定律可知，大、小圆线圈产生的感应电动势方向相同，故线圈中总的感应电动势大小为E＝E1＋5E2＝k(S1＋5S2)，D正确。 素养提升练 5.如图所示，固定在水平面上的半径为r的金属圆环内存在方向竖直向上、磁感应强度大小为B的匀强磁场。长为l的金属棒，一端与圆环接触良好，另一端固定在竖直导电转轴OO′上，随轴以角速度ω匀速转动，在圆环的A点和电刷间接有阻值为R的电阻和电容为C、板间距为d的平行板电容器，有一带电微粒在电容器极板间处于静止状态。已知重力加速度为g，不计其他电阻和摩擦，下列说法正确的是(　　) A．金属棒产生的电动势为Bl2ω B．带电微粒的电荷量与质量之比为 C．电阻消耗的电功率为 D．电容器所带电荷量为CBr2ω B　解析：金属棒产生的电动势为E＝Br·ωr＝Br2ω，A错误；金属棒电阻不计，故电容器两极板间的电压等于金属棒产生的电动势，带电微粒的重力与其受到的静电力大小相等，有q＝mg，可得＝，B正确；电阻消耗的电功率P＝＝，C错误；电容器所带电荷量Q＝CE＝CBr2ω，D错误。 6．(2020 ·北京卷)如图甲所示，N＝200匝的线圈(图中只画了2匝)，电阻r＝2 Ω，其两端与一个R＝48 Ω的电阻相连，线圈内有指向纸内方向的磁场。线圈中的磁通量按图乙所示规律变化。 (1)判断通过电阻R的电流方向； (2)求线圈产生的感应电动势E； (3)求电阻R两端的电压U。 答案：(1)a→b　(2)10 V　(3)9.6 V 解析：(1)根据题图乙可知，线圈中垂直于纸面向里的磁通量增大，为了阻碍线圈中磁通量的增大，根据楞次定律可知线圈中感应电流产生的磁场垂直于纸面向外，根据安培定则可知线圈中感应电流的方向为逆时针方向，所以通过电阻R的电流方向为a→b。 (2)根据法拉第电磁感应定律得 E＝N＝200× V＝10 V。 (3)电阻R两端的电压为路端电压，根据分压规律可知 U＝E＝×10 V＝9.6 V。 7．(2020·江苏卷)如图所示，电阻为0.1 Ω的正方形单匝线圈abcd的边长为0.2 m，bc边与匀强磁场边缘重合。磁场的宽度等于线圈的边长，磁感应强度大小为0.5 T。在水平拉力作用下，线圈以8 m/s的速度向右穿过磁场区域。求线圈在上述过程中： (1)感应电动势的大小E； (2)所受拉力的大小F； (3)感应电流产生的热量Q。 答案：(1)0.8 V　(2)0.8 N　(3)0.32 J 解析：(1)感应电动势E＝Blv