人教版選修32 4.5 電磁感應現(xiàn)象的兩類情況 作業(yè) (1).docVIP

4.5 電磁感應現(xiàn)象的兩類情況 作業(yè)1下列說法中正確的是()a感生電場由變化的磁場產(chǎn)生b恒定的磁場也能在周圍空間產(chǎn)生感生電場c感生電場的方向也同樣可以用楞次定律和右手定則判定d感生電場的電場線是閉合曲線，其方向一定是沿逆時針方向解析：磁場變化時在空間激發(fā)感生電場，其方向與所產(chǎn)生的感應電流方向相同，只能由楞次定律判斷，a項正確2在空間某處存在一變化的磁場，則下列說法中正確的是()a在磁場中放一閉合線圈，線圈中一定會產(chǎn)生感應電流b在磁場中放一閉合線圈，線圈中不一定產(chǎn)生感應電流c在磁場中不放閉合線圈，在變化的磁場周圍一定不會產(chǎn)生電場d在磁場中不放閉合線圈，在變化的磁場周圍一定會產(chǎn)生電場解析：根據(jù)感應電流的產(chǎn)生條件，只有穿過閉合線圈的磁通量發(fā)生變化，線圈中才產(chǎn)生感應電流，a錯，b對；變化的磁場產(chǎn)生感生電場，與是否存在閉合線圈無關，c錯，d對答案：bd3.如圖所示，一金屬半圓環(huán)置于勻強磁場中，當磁場突然減弱時，則()an端電勢高bm端電勢高c若磁場不變，將半圓環(huán)繞mn軸旋轉180的過程中，n端電勢高d若磁場不變，將半圓環(huán)繞mn軸旋轉180的過程中，m端電勢高解析：將半圓環(huán)補充為圓形回路，由楞次定律可判斷圓環(huán)中產(chǎn)生的感應電動勢方向在半圓環(huán)中由n指向m，即m端電勢高，b正確；若磁場不變，半圓環(huán)繞mn軸旋轉180的過程中，由楞次定律可判斷，半圓環(huán)中產(chǎn)生的感應電動勢在半圓環(huán)中由n指向m，即m端電勢高，d正確答案：bd4.如圖所示，固定的水平長直導線中通有電流i，矩形線框與導線在同一豎直平面內，且一邊與導線平行，線框由靜止釋放，在下落過程中()a穿過線框的磁通量保持不變b線框中感應電流方向保持不變c線框所受安培力的合力為零d線框的機械能不斷增大解析：線框下落過程中距離直導線越越遠，磁場越越弱，但磁場方向不變，所以磁通量越越小，根據(jù)楞次定律可知感應電流的方向不變，a錯，b對；線框左邊和右邊所受安培力總是大小相等，方向相反，但上下兩邊磁場強弱不同，安培力大小不同，合力不為零，c錯；下落過程中機械能越越小，d錯答案：b5.如圖所示，閉合金屬導線框放置在豎直向上的勻強磁場中，磁場磁感應強度的大小隨時間變化而變化下列說法中正確的是()a當磁感應強度增大時，線框中的感應電流可能減小b當磁感應強度增大時，線框中的感應電流一定增大c當磁感應強度減小時，線框中的感應電流一定增大d當磁感應強度減小時，線框中的感應電流可能不變解析：線框中的感應電動勢為es，設線框的電阻為r，則線框中的電流i ，因為b增大或減小時，可能減小，可能增大，也可能不變線框中的感應電動勢的大小只和磁通量的變化率有關，和磁通量的變化量無關故選項a、d正確答案：ad6.如圖所示，mn、pq是間距為l的平行金屬導軌，置于磁感應強度為b、方向垂直導軌所在平面向里的勻強磁場中，m、p間接有一阻值為r的電阻一根與導軌接觸良好、有效阻值為的金屬導線ab垂直導軌放置，并在水平外力f的作用下以速度v向右勻速運動，則(不計導軌電阻)()a通過電阻r的電流方向為prmba、b兩點間的電壓為blvca端電勢比b端電勢高d外力f做的功等于電阻r上產(chǎn)生的焦耳熱解析：由右手定則可知通過金屬導線的電流由b到a，即通過電阻r的電流方向為mrp，a錯誤；金屬導線產(chǎn)生的感應電動勢為blv，而a、b兩點間的電壓為等效電路路端電壓，由閉合電路歐姆定律可知，a、b兩點間電壓為blv，b錯誤；金屬導線可等效為電，在電內部，電流從低電勢流向高電勢，所以a端電勢高于b端電勢，c正確；根據(jù)能量守恒定律可知，外力f做的功等于電阻r和金屬導線產(chǎn)生的焦耳熱之和，d錯誤答案：c7如圖所示，兩根足夠長的光滑金屬導軌水平平行放置，間距為l1 m，cd間、de間、cf間分別接阻值為r10 的電阻一阻值為r10 的導體棒ab以速度v4 m/s勻速向左運動，導體棒與導軌接觸良好；導軌所在平面存在磁感應強度大小為b0.5 t、方向豎直向下的勻強磁場下列說法中正確的是()a導體棒ab中電流的流向為由b到abcd兩端的電壓為1 vcde兩端的電壓為1 vdfe兩端的電壓為1 v解析：由右手定則可判知a選項錯；由法拉第電磁感應定律eblv0.514 v2 v，ucde1 v，b正確；由于de、cf間電阻沒有電流流過，故ucfude0，所以ufeucd1 v，c錯誤，d正確答案：bd8.如圖所示，紙面內有一矩形導體閉合線框abcd，ab邊長大于bc邊長，置于垂直紙面向里、邊界為mn的勻強磁場外，線框兩次勻速地完全進入磁場，兩次速度大小相同，方向均垂直于mn.第一次ab邊平行mn進入磁場，線框上產(chǎn)生的熱量為q1，通過線框導體橫截面的電荷量為q1；第二次bc邊平行mn進入磁場，線框上產(chǎn)生的熱量為q2，通過線框導體橫截面的電荷量為q2，則()aq1q2，q1q2bq1q2，q1q2cq1q2，q1q2 dq1q2，q1q2解析：根據(jù)法拉第電磁感應定律eblv、歐姆定律i和焦耳定律qi2rt，得線圈進入磁場產(chǎn)生的熱量q，因為lablbc，所以q1q2.根據(jù)，及qt得q，故q1q2.選項a正確，選項b、c、d錯誤答案：a9如圖，一端接有定值電阻的平行金屬軌道固定在水平面內，通有恒定電流的長直絕緣導線垂直并緊靠軌道固定，導體棒與軌道垂直且接觸良好在向右勻速通過m、n兩區(qū)的過程中，導體棒所受安培力分別用fm、fn表示不計軌道電阻以下敘述正確的是()afm向右 bfn向左cfm逐漸增大 dfn逐漸減小解析：根據(jù)楞次定律、法拉第電磁感應定律、閉合電路歐姆定律和安培力公式解決問題根據(jù)直線電流產(chǎn)生磁場的分布情況知，m區(qū)的磁場方向垂直紙面向外，n區(qū)的磁場方向垂直紙面向里，離導線越遠，磁感應強度越小當導體棒勻速通過m、n兩區(qū)時，感應電流的效果總是反抗引起感應電流的原因，故導體棒在m、n兩區(qū)運動時，受到的安培力均向左，故選項a錯誤，選項b正確；導體棒在m區(qū)運動時，磁感應強度b變大，根據(jù)eblv，i及fbil可知，fm逐漸變大，故選項c正確；導體棒在n區(qū)運動時，磁感應強度b變小，根據(jù)eblv，i及fbil可知，fn逐漸變小，故選項d正確10.如圖所示，pn與qm兩平行金屬導軌相距1 m，電阻不計，兩端分別接有電阻r1和r2，且r16 ，ab導體的電阻為2 ，在導軌上可無摩擦地滑動，垂直穿過導軌平面的勻強磁場的磁感應強度為1 t現(xiàn)ab以恒定速度v3 m/s勻速向右移動，這時ab桿上消耗的電功率與r1、r2消耗的電功率之和相等，求：(1)r2的阻值(2)r1與r2消耗的電功率分別為多少？(3)拉ab桿的水平向右的外力f為多大？解析：(1)內外功率相等，則內外電阻相等，有2 解得r23 (2)eblv113 v3 v總電流i a0.75 a路端電壓uir外0.752 v1.5 vp1 w0.375 w p2 w0.75 w(3)fbil10.751 n0.75 n11.電阻可忽略的光滑平行金屬導軌長x1.15 m，兩導軌間距l(xiāng)0.75 m，導軌傾角為30，導軌上端ab接一阻值r1.5 的電阻，磁感應強度b0.8 t的勻強磁場垂直軌道平面向上阻值r0.5 ，質量m0.2 kg的金屬棒與軌道垂直且接觸良好，從軌道上端ab處由靜止開始下滑至底端，在此過程中金屬棒產(chǎn)生的焦耳熱q10.1 jg取10 m/s2，求：(1)金屬棒在此過程中克服安培力的功w安；(2)金屬棒下滑速度v2 m/s時的加速度a.解析：(1)下滑過程中安培力的功即為在電阻上產(chǎn)生的焦耳熱，由于r3r，則qr3qr0.3 j得w安qqrqr0.4 j(2)金屬棒下滑時受重力和安培力，且有f安bilv由牛頓第二定律得mgsin 30vma故agsin 30vm/s23.2 m/s2.答案：(1)0.4 j(2)3.2 m/s212.如圖所示，勻強磁場中有一矩形閉合線圈abcd，線圈平面與磁場垂直已知線圈的匝數(shù)n100，邊長ab1.0 m、bc0.5 m，電阻r2 .磁感應強度b在01 s內從零均勻變化到0.2 t在15 s內從0.2 t均勻變化到0.2 t，取垂直紙面向里為磁場的正方向求：(1)0.5 s時線圈內感應電動勢的大小e和感應電流的方向；(2)在15 s內通過線圈的電荷量q