2020届高考物理冲刺专项训练23 法拉第电磁感应现象,自感现象 (原卷版)

法拉第电磁感应现象，自感现象

一、单选题

1．（2020·全国高三）英国物理学家麦克斯韦认为,磁场变化时会在空间激发感生电场．如图所示,一个半径为r的绝缘细圆环水平放置,环内存在竖直向上的匀强磁场B,环上套一带电荷量为+q的小球,已知磁感应强度B随时间均匀增加,其变化率为k,若小球在环上运动一周,则感生电场对小球的作用力所做功的大小是()

A．0B．r2qk/2C．2πr2qk D．πr2qk

2．（2020·北京高三学业考试）在生产实际中，有些高压直流电路中含有自感系数很大的线圈，当电路中的开关S由闭合到断开时，线圈会产生很高的自感电动势，使开关S处产生电弧，危及操作人员的人身安全，为了避免电弧的产生，可在线圈处并联一个元件，下列方案可行的是（）

A．B．

C．D．

3．（2020·黑龙江省大庆实验中学高三月考）如图甲所示的是工业上探测物件表面层内部是否存在缺陷的涡流探伤技术.其原理是用载流线圈使物件内产生涡电流，借助探测线圈测定涡电流的改变，从而获得物件内部是否断裂及其位置的信息.如图乙所示的是一个带铁芯的线圈L、开关S和电源用导线连接起来的跳环实验装置，将一个套环置于线圈L上且使铁芯穿过其中，闭合开关S的瞬间，套环将立刻跳起.对以上两个实例的理解正确的是（）

A．涡流探伤技术运用了互感原理，跳环实验演示了自感现象

B．能被探测的物件和实验所用的套环必须是导电材料

C．以上两个实例中的线圈所连接的电源都必须是变化的交流电源

D．以上两个实例中的线圈所边境的电源也可以都是稳恒电源

4．（2020·河北省衡水中学高三专题练习）随着科技的不断发展，无线充电已经进入人们的生活．某品牌手机的无线充电原理如图所示．关于无线充电，下列说法正确的是（）

A．充电底座中的发射线圈将磁场能转化为电能

B．充电底座可以直接使用直流电源实现对手机的无线充电

C．接收线圈中交变电流的频率与发射线圈中交变电流的频率相同

D．无线充电时手机接收线圈利用“电流的磁效应”获取电能

5．（2020·全国高三其他）如图所示，一个有矩形边界的匀强磁场区域，磁场方向垂直纸面向内．一个三角形闭合导线框，由位置1（左）沿纸面匀速运动到位置2（右）．取线框刚到达磁场边界的时刻为计时起点（t=0），规定逆时针方向为电流的正方向，则图中能正确反映线框中电流号时间关系的是（）

A．B．C．D．

6．（2020·河北省衡水中学高三专题练习）下图为无线充电技术中使用的受电线圈示意图，线圈匝数为n，

面积为S .若在1t 到2t 时间内，匀强磁场平行于线圈轴线向右穿过线圈，其磁感应强度大小由1B 均匀增加到2B ，则该段时间线圈两端a 和b 之间的电势差a b ϕϕ-

A ．恒为2121

()nS B B t t -- B ．从0均匀变化到2121()nS B B t t -- C ．恒为2121()nS B B t t --- D ．从0均匀变化到2121()nS B B t t --

- 二、多选题

7．（2020·河北省衡水中学高三专题练习）法拉第圆盘发电机的示意图如图所示．铜圆盘安装在竖直的铜轴上，两铜片P 、Q 分别与圆盘的边缘和铜轴接触．圆盘处于方向竖直向上的匀强磁场B 中．圆盘旋转时，关于流过电阻R 的电流，下列说法正确的是（ ）

A ．若圆盘转动的角速度恒定，则电流大小恒定

B ．若从上向下看，圆盘顺时针转动，则电流沿a 到b 的方向流动

C ．若圆盘转动方向不变，角速度大小发生变化，则电流方向可能发生变化

D ．若圆盘转动的角速度变为原来的2倍，则电流在R 上的热功率也变为原来的2倍

8．（2020·全国高三一模）如图所示，匀强磁场垂直铜环所在的平面向里，磁感应强度大小为B ．导体棒A 的一端固定在铜环的圆心O 处，可绕O 匀速转动，与半径分别为r 1、r 2的铜环有良好接触。通过电刷把大小铜环与两竖直平行正对金属板P 、Q 连接成电路。R 1、R 2是定值电阻，R 1=R 0，R 2=2R 0，质量为m 、电荷量为Q 的带正电小球通过绝缘细线挂在P 、Q 两板间，细线能承受的最大拉力为2mg ，已知导体棒与铜环电阻不计，P 、Q 两板间距为d ，重力加速度大小为g 。现闭合开关，则（ ）

A．当小球向右偏时，导体棒A沿逆时针方向转动

B．当细线与竖直方向夹角为45°时，平行板电容器两端电压为

mgQ

d

C．当细线与竖直方向夹角为45°时，电路消耗的电功率为

22

2

3

4

m g d

Q R

D．当细线恰好断裂时（此时小球的加速度为零），导体棒A转动的角速度为()

22

12

QB r r

-

9．（2020·安徽省六安一中高三）如图甲所示，静止在水平面上的等边三角形金属闭合线框，匝数n=10，总电阻 2.5

R=Ω，边长L=0.3m，处在两个半径均为r=0.1m的圆形匀强磁场中，线框顶点与右侧圆心重合，线框底边与左侧圆直径重合，磁感应强度1B垂直水平面向外，2B垂直水平面向里，12

B B

、随时间t 的变化如图乙所示，线框一直处于静止状态，计算过程中近似取3

π=．下列说法正确的是（）

A．t=0时刻穿过线框的磁通量为0.5Wb

B．t=0.2s时刻线框中感应电动势为1.5V

C．00.3s

~内通过线框横截面的电荷量为0.18C

D．线框具有向左的运动趋势

10．（2020·河北省衡水中学高三专题练习）如图所示，不计电阻的光滑U形金属框水平放置，光滑、竖直玻璃挡板H、P固定在框上，H、P的间距很小．质量为0.2 kg的细金属杆CD恰好无挤压地放在两挡板之间，与金属框接触良好并围成边长为1m的正方形，其有效电阻为0.1 Ω.此时在整个空间加方向与水平面成30°角且与金属杆垂直的匀强磁场，磁感应强度随时间变化规律是B＝(0.4-0.2t) T，图示磁场方向为正方向．框、挡板和杆不计形变．则()