1、2012年人教版高中物理选修 3-2 4.5电磁感应现象的两类情况练习卷与答案（带解析） 选择题 如图所示，平行导轨间的距离为 d，一端跨接一个电阻 R，匀强磁场的磁感应强度为 B，方向垂直于平行金属导轨所在的平面一根足够长的金属棒与导轨成 角放置金属棒与导轨的电阻不计，当金属棒沿垂直于棒的方向滑行时，通过电阻 R的电流为 ( ) A B C D 答案： D 如图所示，平行金属导轨与水平面成 角，导轨与固定电阻 R1和 R2相连，匀强磁场垂直穿过导轨平面有一导体棒 ab，质量为 m，导体棒的电阻与固定电阻 R1和 R2的阻值均相等，与导轨之间的动摩擦因数为 ，导体棒 ab沿导轨向上滑动，当上滑
2、的速度为 v时，受到安培力的大小为 F.此时 ( ) A电阻 R1消耗的热功率为 Fv/3 B电阻 R2消耗的热功率为 Fv/6 C整个装置因摩擦而消耗的热功率为 mgvcos D整个装置消耗的机械功率为 (F mgcos )v 答案： BCD 如图所示，线圈 C连接光滑平行导轨，导轨处在方向垂直纸面向里的匀强磁场中，导轨电阻不计，导轨上放着导体棒 MN.为了使闭合线圈 A产生图示方向的感应电流，可使导体棒 MN( ) A向右加速运动 B向右减速运动 C向左加速运动 D向左减速运动 答案： AD 粗细均匀的电阻丝围成的正方形线框置于有界匀强磁场中，磁场方向垂直于线框平面，其边界与正方形线框的边
3、平行现使线框以同样大小的速度沿四个不同方向平移出磁场，如下图所示，则在移出过程中线框的一边 a、 b两点间电势差绝对值最大的是 ( ) 答案： B 如图所示，矩形线框 abcd的 ad和 bc的中点 M、 N之间连接一电压表，整个装置处于匀强磁场中，磁场的方向与线框平面垂直当线框向右匀速平动时，下列说法中正确的是 ( ) A穿过线框的磁通量不变化， MN间无感应电动势 B MN这段导体做切割磁感线运动， MN间有电势差 C MN间有电势差，所以电压表有示数 D因为有电流通过电压表，所以电压表有示数 答案： B 如图所示，先后两次将同一个矩形线圈由匀强磁场中拉出，两次拉动的速度相同第一次线圈长边
4、与磁场边界平行，将线圈全部拉出磁场区，拉力做功W1、通过导线截面的电荷量为 q1，第二次线圈短边与磁场边界平行，将线圈全部拉出磁场区域，拉力做功为 W2、通过导线截面的电荷量为 q2，则 ( ) A W1W2， q1 q2 B W1 W2， q1q2 C W1W2， q1q2 答案： A 如图所示， ab和 cd是位于水平面内的平行金属轨道，间距为 l，其电阻可忽略不计， ac之间连接一阻值为 R的电阻 ef为一垂直于 ab和 cd的金属杆，它与 ad和 cd接触良好并可沿轨道方向无摩擦地滑动电阻可忽略整个装置处在匀强磁场中，磁场方向垂直于图中纸面向里，磁感应强度为 B，当施外力使杆 ef以速
5、度 v向右匀速运动时，杆 ef所受的安培力为 ( ) A B C D 答案： A 图中两条平行虚线之间存在匀强磁场，虚线间的距离为 l，磁场方向垂直纸面向里 ,abcd是位于纸面内的梯形线圈， ad与 bc间的距离也为 l.t=0时刻， bc边与磁场区域边界重合（如图） .现令线圈以恒定的速度 v沿垂直于磁场区域边界的方向穿过磁场区域 .取沿 abcda 的感应电流为正，则在线圈穿越磁场区域的过程中，感应电流 I随时间 t变化的图线可能是 ( ) 答案： B 填空题 如图所示，一个半径为 r的铜盘，在磁感应强度为 B的匀强磁场中以角速度 绕中心轴 OO匀速转动，磁场方向与盘面垂直，在盘的中心轴
6、与边缘处分别安装电刷设整个回路电阻为 R，当圆盘匀速运动角速度为 时，通过电阻的电流为 _ 答案： 计算题 如图所示，半径为 a的圆形区域 (图中虚线 )内有匀强磁场，磁感应强度为 B 0.2 T，半径为 b的金属圆环与虚线圆同心、共面的放置，磁场与环面垂直，其中 a 0.4 m、 b 0.6 m；金属环上分别接有灯 L1、 L2，两灯的电阻均为 2 .一金属棒 MN与金属环接触良好，棒 与环的电阻均不计 (1)若棒以 v0 5 m/s的速率沿环面向右匀速滑动，求棒滑过圆环直径 OO的瞬间，MN中的电动势和流过灯 L1的电流 (2)撤去中间的金属棒 MN，将左面的半圆弧 OL1O以 MN为轴翻
7、转 90，若此后B随时间均匀变化，其变化率为 T/s，求灯 L2的功率 答案： (1)0.8 V 0.4 A (2)1.2810-2 W 如图所示，在磁感应强度 B 0.5 T的匀强磁场中，垂直于磁场方向水平放置着两根相距为 h 0.1 m的平行金属导轨 MN与 PQ，导轨的电阻忽略不计在两根导轨的端点 N、 Q之间连接一阻值 R 0.3 的电阻，导轨上跨放着一根长为 L 0.2 m、每米长电阻 r 2.0 /m的金属棒 ab，金属棒与导轨正交，交点为 c、 d.当金属棒以速度 v 4.0 m/s向左做匀速运动时，试求： (1)电阻 R中电流的大小和方向； (2)金属棒 ab两端点间的电势差
8、答案：（ 1） QQ (2)0.32 V 如图所示，两根平行金属导轨固定在水平桌面上，每根导轨每米的电阻为 r0 0.10 /m，导轨的端点 P、 Q用电阻可忽略的导线相连，两导轨间的距离 l0.20 m有随时间变化的匀强磁场垂直于 桌面，已知磁感应强度 B与时间 t的关系为 B kt，比例系数 k 0.020 T/s.一电阻不计的金属杆可在导轨上无摩擦地滑动，在滑动过程中保持与导轨垂直，在 t 0时刻，金属杆紧靠在 P、 Q端，在外力作用下，杆以恒定的加速度从静止开始向导轨的另一端滑动，求在 t6.0 s时金属杆所受的安培力 答案： .4410-3 N 如图所示，足够长的两根相距为 0.5
9、m的平行光滑导轨竖直放置，导轨电阻不计，磁感应强度 B为 0.8 T的匀强磁场的方向垂直于导轨平面两根质量均为 0.04 kg的可动金属棒 ab和 cd都与导轨接触良 好，金属棒 ab和 cd的电阻分别为 1 和 0.5 ，导轨最下端连接阻值为 1 的电阻 R，金属棒 ab用一根细绳拉住，细绳允许承受的最大拉力为 0.64 N现让 cd棒从静止开始落下，直至细绳刚被拉断，此过程中电阻 R上产生的热量为 0.2 J(g取 10 m/s2)求： (1)此过程中 ab棒和 cd棒产生的热量 Qab和 Qcd； (2)细绳被拉断瞬间， cd棒的速度 v； (3)细绳刚要被拉断时， cd棒下落的高度 h. 答案： (1)0.2 J 0.4 J (2)3 m/s (3)2.45 m 磁悬浮列车的运行原理可简化为如图所示的模型，在水平面上，两根平行直导轨间有竖直方向且等距离分布的匀强磁场 B1 和 B2，导轨上有金属框 abcd，金属框宽度 ab与磁场 B1、 B2宽度相同当匀强磁场 B1和 B2同时以速度 v0沿直导轨向右做匀速运动时，金属框也会沿直导轨运动，设直导轨间距为 L， B1B2 B，金属框的电阻为 R，金属框运动时受到的阻力恒为 F，则金属框运动的最大速度为多少？ 答案：
