专题十三 课时作业(一) 楞次定律和法拉第电磁感应定律 电磁感应中的图像问题（Word练习）-【新高考方案】2024年高考物理二轮复习专题增分方略（老教材）

专题十三 课时作业（一）|主题一 楞次定律和法拉第电磁感应定律 主题二 电磁感应中的图像问题 1．(2022·河北高考)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，磁感应强度大小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) 解析：选D　根据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、小圆线圈中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。 2．(2023·四川攀枝花模拟)(多选)如图为投币机中一种测量硬币某种特性的装置，硬币可竖直通过两线圈中间的狭缝。发射线圈L1的匝数为N1，接有频率为f、电压为U1的低频交流电。接收线圈L2的匝数为N2，在不同情况下，接收线圈输出的电压U2会发生改变，下列说法正确的是(　 ) A．无硬币通过时，若L1与L2为完全相同的线圈，则U2＝U1 B．无硬币通过时，若只增大U1，则U2也增大 C．硬币通过狭缝时，硬币中会产生感应电流 D．硬币通过狭缝的全过程中，其加速度不变 解析：选BC　无硬币通过时，若L1、L2为完全相同的线圈，两线圈的匝数相同，由于两线圈之间存在磁损，因此U2与U1不相等，A错误；无硬币通过时，只增大U1，L2磁通量的变化率增大，因此U2也增大，B正确；硬币通过狭缝时，硬币中的磁通量会变化，因此硬币中会产生感应电流，C正确；硬币通过狭缝的全过程中，硬币中产生了感应电流，硬币受到的安培力发生变化，硬币所受的合力发生变化，根据牛顿第二定律，其加速度发生变化，D错误。 3．(多选)如图甲所示，金属圆环放置在绝缘水平桌面上，在圆环的正上方有一个螺线管，规定电流从螺线管a端流入为正方向，在螺线管中通入如图乙所示的电流后，金属圆环始终未离开桌面。已知通电螺线管产生的磁场的磁感应强度与电流成正比，下列能正确反映金属圆环中感应电流i′(以图示方向为正方向)、金属圆环对桌面的压力F随时间t的变化关系的是(　 ) 解析：选AD　0～1 s时间内电流从a端流入，穿过圆环的磁场方向向上，磁通量增加，根据楞次定律可知感应电流产生的磁场方向应向下，由安培定则可知感应电流沿正方向。同理可知1～2 s时间内电流方向为负方向，2～3 s时间内感应电流方向为正方向，故B错误；由法拉第电磁感应定律得E＝S,1～2 s时间内的感应电动势为0～1 s、2～3 s 时间内感应电动势的2倍，故A正确；0～1 s时间内，金属圆环对桌面的压力F＝mg＋Bi′L,1～1.5 s 时间内F＝mg－Bi′L,1.5～2 s时间内F＝mg＋Bi′L,2～3 s时间内F＝mg－Bi′L，故C错误，D正确。 4．(多选)无线充电技术已经在新能源汽车等领域得到应用。如图所示，在地面下铺设供电的送电线圈，车上的受电线圈与蓄电池相连。不考虑线圈的自感，下列说法正确的是(　 ) A．当送电线圈接入图(a)所示的交流电，因为电流大小不变，所以不能为电动汽车充电 B．当送电线圈接入图(b)所示的锯齿交流电，交流电电流增大时，受电线圈所受安培力为斥力 C．当送电线圈接入图(c)所示的正弦交流电，当电路中的电阻变大时，感应电流有效值变小 D．当送电线圈接入图(d)所示的余弦交流电，受电线圈中电流的方向总与送电线圈电流方向相反 解析：选BC　当送电线圈接入图(a)所示的交流电，尽管电流大小不变，但是电流的方向发生变化，依然会使受电线圈中磁通量发生变化，产生感应电流，能为电动汽车充电，A错误；当送电线圈接入图(b)所示的锯齿交流电，由楞次定律可知，当送电线圈中交流电电流增大时，使得受电线圈磁通量增大，两者相互排斥，即所受安培力为斥力，B正确；当送电线圈接入图(c)所示的正弦交流电，当电路中的电阻变大时，感应电流有效值变小，C正确；当送电线圈接入图(d)所示的余弦交流电，感应电流的方向可以由楞次定律判断，当送电线圈电流减小时，感应电流方向与送电线圈电流方向相同，D错误。 5．(2023·陕西汉中模拟)如图甲所示，一条南北走向的小路，路口设有出入道闸，每侧道闸金属杆长L，当有车辆通过时杆会从水平位置匀速转过90°直到竖直向上，所用时间为t。此处地磁场方向如图乙所示，B为地磁场总量，BH为地磁场水平分量，Bx、By、Bz分别为地磁场在x、y、z三个方向上的分量大小。则杆在转动升起的过程中，两端电势差的大小计算表达式为(　 ) A. B. C. D. 解析：选A　金属杆从水平