法拉第电磁感应定律 自感现象
(45分钟 100分)
(20分钟 50分)
一、选择题(本题共5小题,每小题6分,共30分,1~4题为单选题,5题为多选题)
1.如图所示,一正方形线圈的匝数为n,边长为a,线圈平面与匀强磁场垂直,且一半处在磁场中。在Δt时间内,磁感应强度的方向不变,大小由B均匀地增大到2B,在此过程中,线圈中产生的电动势为 ( )
A. B.
C. D.
【解析】选D。由法拉第电磁感应定律得线圈中产生的感应电动势为E=n=
n·=n·=,选项A、B、C错误,D正确。
2.(2019·深圳模拟)某一学习小组在研究电磁感应现象时,利用一根粗细均匀的金属丝弯成导轨abcd,=3。导体棒ef的电阻是bc段电阻的两倍,如图所示,匀强磁场垂直于导轨平面,当用平行于导轨的外力F将导体棒ef由靠近bc位置匀速向右移动时,则 ( )
A.导体棒ef两端的电压不变
B.导体棒ef中的电流变大
C.拉力F的瞬时功率变大
D.导轨abcd消耗的电功率先变大后变小
【解析】选D。设ef的电阻为r,ebcf的电阻为R,ef长为L,速度为v,磁感应强度为B,则导体棒ef产生的感应电动势为:E=BLv;ef两端的电压为:U=E,E、r不变,R变大,可知U变大,选项A错误。ef中的电流为:I=,E、r不变,R变大,I变小,选项B错误。导体棒匀速运动时拉力F的功率等于回路中的电功率,为P=,R增大,则P减小,选项C错误。abcd消耗的功率是电源ef的输出功率,根据条件:=3,ef的电阻是bc段电阻的两倍,可知ebcf的电阻先小于ef的电阻,再等于ef的电阻,后大于ef的电阻,所以导轨abcd消耗的电功率先增大后减小,选项D正确。
3.(2019·福州模拟)如图所示的电路中,A、B为两个完全相同的灯泡,L是自感系数很大的线圈,其电阻与R相等,下列说法正确的是 ( )
A.在断开S2的情况下,若突然闭合S1时,A、B灯均逐渐亮起来
B.在闭合S2的情况下,若突然闭合S1时,A灯立即发光,B灯逐渐亮起来
C.闭合S1、S2待电路稳定后,若突然断开S1,则A、B灯均不会立即熄灭
D.闭合S1、S2待电路稳定后,若突然断开S1,则A灯不会立即熄灭,而B灯立即熄灭
【解析】选D。在断开S2的情况下,若突然闭合S1时,由于线圈的自感现象,出现自感电动势阻碍电流的增大,A灯立即亮,B灯逐渐亮,选项A错误;在闭合S2的情况下,若突然闭合S1时,由于线圈的自感很大,相当于断路,两灯立即亮,选项B错误;当同时闭合S1、S2,待电路稳定后突然将S1断开,B灯立即熄灭,因自感现象,L与A组成回路,A灯不会立即熄灭,而是逐渐熄灭,选项C错误,D正确。