2019版高中物理第四章电磁感应第5节电磁感应现象的两类情况课时作业新人教版选修3_2.doc
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1、1第四章 第 5 节 电磁感应现象的两类情况基础夯实 一、选择题(1、2 题为单选题,35 题为多选题)1如图所示,导体 AB 在做切割磁感线运动时,将产生一个感应电动势,因而在电路中有电流通过,下列说法中正确的是( A )A因导体运动而产生的感应电动势称为动生电动势B动生电动势的产生与洛伦兹力无关C动生电动势的产生与电场力有关D动生电动势和感生电动势产生的原因是一样的解析:根据动生电动势的定义,A 项正确;动生电动势中的非静电力与洛伦兹力有关,感生电动势中的非静电力与感生电场有关,B、C、D 项错误。2(2017内蒙古巴市一中高二下学期期中)如图所示,竖直放置的两根足够长平行金属导轨相距 L
2、,导轨间接有一定值电阻 R,质量为 m,电阻为 r 的金属棒与两导轨始终保持垂直并良好接触,且无摩擦,整个装置放在匀强磁场中,磁场方向与导轨平面垂直,现将金属棒由静止释放,金属棒下落高度为 h 时开始做匀速运动,在此过程中( B )A导体棒的最大速度为 2ghB通过电阻 R 的电荷量为BLhR rC导体棒克服安培力做的功等于电阻 R 上产生的热量D安培力对导体棒做的功等于导体棒动能的增加量解析:导体棒匀速运动时速度最大,由于导体棒做加速度减小的变加速运动,加速度小于 g,根据功能关系可知最大速度小于 。故 A 错误。通过电阻 R 的电量为 q 2gh R总,故 B 正确。由功能原理可知,导体棒
3、克服安培力做的功等于电阻 R 与 r 上产生的热BLhR r量之和,故 C 错误;根据动能定理可知,重力和安培力对导体棒做功的代数和等于导体棒2动能的增加量,故 D 错误。3某空间出现了如图所示的一组闭合电场线,方向从上向下看是顺时针的,这可能是( AC )A沿 AB 方向磁场在迅速减弱 B沿 AB 方向磁场在迅速增强C沿 BA 方向磁场在迅速增强 D沿 BA 方向磁场在迅速减弱解析:由右手定则可知,感应电场产生的磁场方向竖直向下,如果磁场方向沿 AB,则感应磁场与原磁场方向相同,由楞次定律可知,原磁场在减弱,故 A 正确,B 错误;如果磁场沿 BA 方向,则感应磁场方向与原磁场方向相反,由楞
4、次定律可知,原磁场在增强,故C 确,D 错误,故选 AC。4著名物理学家费曼曾设计过这样一个实验装置:一块绝缘圆板可绕其中心的光滑轴自由转动,在圆板的中部有一个线圈,圆板的四周固定着一圈带电的金属小球,如图所示。当线圈接通电源后,将产生流过图示逆时针方向的电流,则下列说法正确的是( BD )A接通电源瞬间,圆板不会发生转动B线圈中电流强度的增大或减小会引起圆板向不同方向转动C若金属小球带负电,接通电源瞬间圆板转动方向与线圈中电流流向相反D若金属小球带正电,接通电源瞬间圆板转动方向与线圈中电流流向相反解析:线圈接通电源瞬间,则变化的磁场产生电场,从而导致带电小球受到电场力,使其转动,故 A 错误
5、;不论线圈中电流强度的增大或减小都会引起磁场的变化,从而产生不同方向的电场,使小球受到电场力的方向不同,所以会向不同方向转动,故 B 正确;接通电源瞬间,产生顺时针方向的电场,若小球带负电,圆板转动方向与线圈中电流方向相同,故 C 错误;同理 D 正确。5如图甲所示线圈的匝数 n100 匝,横截面积 S50cm 2,线圈总电阻 r10,沿轴向有匀强磁场,设图示磁场方向为正,磁场的磁感应强度随时间按如图乙所示规律变化,则在开始的 0.1s 内( BD )3A磁通量的变化量为 0.25WbB磁通量的变化率为 2.5102 Wb/sC a、 b 间电压为 0D在 a、 b 间接一个理想电流表时,电流
6、表的示数为 0.25A解析:通过线圈的磁通量与线圈的匝数无关,若设 2 B2S 为正,则线圈中磁通量的变化量为 B2S( B1S),代入数据即 (0.10.4)50104 Wb2.510 3 Wb,A 错;磁通量的变化率 Wb/s2.510 2 Wb/s,B 正确;根据法拉第电磁感应定律可知,当 t 2.510 30.1a、 b 间断开时,其间电压等于线圈产生的感应电动势,感应电动势大小为 E n 2.5V t且恒定,C 错;在 a、 b 间接一个理想电流表时相当于 a、 b 间接通而形成回路,回路总电阻即为线圈的总电阻,故感应电流大小 I 0.25A,D 项正确。Er二、非选择题6(2018
7、江西省九江第一中学高二上学期期末)如图所示,匀强磁场中有一圆形线圈与一电阻相连,线圈平面与磁场方向垂直。已知线圈的匝数 N100,面积为 2m2,内阻r8。电阻 R112,磁感应强度 B 随时间变化的规律如图所示,取垂直纸面向里为磁场的正方向。求:(1)3s 时 a、 b 两点间的电压 U;(2)在 15s 内通过电阻 R1的电荷量 q;(3)在 05s 内整个电路产生的焦耳热 Q。答案:(1)12V (2)4C (3)160J解析:(1)3s 时线圈产生的感应电动势: E N S100 2V20V B t 0.22电流 I A1AER1 r 2012 8a、 b 两点间的电压 U IR112
8、V;(2)在 15s 内电路中的电流为 I1A,则通过电阻 R1的电荷量 q It14C4C4(3)01s 时线圈产生的感应电动势: E N S100 2V40V B t 0.21电流 I A2AER1 r 4012 8在 01s 内整个电路产生的焦耳热 Q1 I 2(R1 r)t2 2(128)1J80J在 15s 内整个电路产生的焦耳热 Q2 I2(R1 r)t1 2(128)4J80J则在 05s 内整个电路产生的焦耳热 Q Q1 Q2160J。能力提升 一、选择题(13 题为单选题,4、5 题为多选题)1(2018浙江省宁波市北仑区高二上学期期中)英国物理学家麦克斯韦认为,磁场变化时会
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