浙江專高中物理課時(shí)跟蹤檢測(cè)六電磁感應(yīng)現(xiàn)象中的?？紗栴}含解析新人教選修3_2

1、電磁感應(yīng)現(xiàn)象中的?？紗栴}一、單項(xiàng)選擇題1. 一根直導(dǎo)線長(zhǎng)0.1 m,在磁感應(yīng)強(qiáng)度為0.1 T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中以10 m/s的速度勻速運(yùn)動(dòng)，則關(guān)于導(dǎo)線中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的說法錯(cuò)誤的是（）A.一定為0.1 VB.可能為零C.可能為0.01 VD.最大值為0.1 V解析：選A當(dāng)公式E二Blv中B、I、v互相垂直，且導(dǎo)體切割磁感線運(yùn)動(dòng)時(shí)感應(yīng)電動(dòng) 勢(shì)最大： Em二Blv=0.1 x0.1 X10V=0.1 V,根據(jù)它們?nèi)叩目臻g位置關(guān)系的可能性，可知BC、D正確，A 錯(cuò)誤。2閉合回路的磁通量隨時(shí)間t的變化圖象分別如圖所示，關(guān)于回路中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的 下列論述，其中正確的是（）甲乙丙丁A.圖甲回路中感應(yīng)電動(dòng)

2、勢(shì)恒定不變B.圖乙回路中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)恒定不變C.圖丙回路中0t時(shí)間內(nèi)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)小于ti-12時(shí)間內(nèi)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)D.圖丁回路中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)先變大后變小解析：選B因E二土，則可據(jù)圖象斜率判斷，易知題圖甲中十恒為零，回路中不產(chǎn)生感應(yīng) 電動(dòng)勢(shì)；題圖乙中十二恒量，即電動(dòng)勢(shì)E為一恒定值；題圖丙中E前E后；題圖丁中圖象斜率 十先減后增，即回路中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)先變小后變大，故只有B選項(xiàng)正確。丁問I了 丁3.如圖所示，邊長(zhǎng)為L(zhǎng)的正方形導(dǎo)線框質(zhì)量為m由距磁場(chǎng)H高處自由下落，其下邊ab進(jìn) 入勻強(qiáng)磁場(chǎng)后，線圈開始做減速運(yùn)動(dòng)，直到其上邊de剛剛穿出磁場(chǎng)時(shí)，速度減為ab邊剛進(jìn)入 磁場(chǎng)時(shí)的一半，磁場(chǎng)的寬度也為L(zhǎng),則線框穿越勻強(qiáng)磁場(chǎng)過

3、程中產(chǎn)生的焦耳熱為A. 2mgL3C. 2mgU 4mgH解析：選C設(shè)線框剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的速度為開始進(jìn)入磁場(chǎng)到完全穿出磁場(chǎng)共下落高度為3+ Q解得Q= 2mgg4mgH C選項(xiàng)正確。B . 2mgL/ mgH1D . 2mg匚 4mgHVi,則剛穿出磁場(chǎng)時(shí)的速度y2-一,線框自1 1 12L,由題意得 qmv2= mgH qmv2 + mg-2 L= qmv24.如圖所示，在空間中存在兩個(gè)相鄰的、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等、方向相反的有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)，其寬度均為 Lo現(xiàn)將寬度也為L(zhǎng)的矩形閉合線圈，從圖中所示位置垂直于磁場(chǎng)方向勻速拉過磁場(chǎng)區(qū)域，則在該過程中，選項(xiàng)圖中的圖象是（）12ABCD解析：選D由楞次定律

4、可知，當(dāng)矩形閉合線圈進(jìn)入磁場(chǎng)和出磁場(chǎng)時(shí)，安培力總是阻礙線圈的運(yùn)動(dòng)，方向始終向左，所以外力始終水平向右，因安培力的大小不同且在中間時(shí)最大，故選項(xiàng)D正確，C錯(cuò)誤；當(dāng)矩形閉合線圈進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)，由法拉第電磁感應(yīng)定律判斷，感應(yīng)電流的大小 在中間時(shí)是最大的，所以選項(xiàng)A、B錯(cuò)誤。5.在物理實(shí)驗(yàn)中，常用一種叫做“沖擊電流計(jì)”的儀器測(cè)定通過電路的 電量。如圖所示，探測(cè)線圈與沖擊電流計(jì)串聯(lián)后可用來測(cè)定磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng) 度。已知線圈的匝數(shù)為n,面積為S,線圈與沖擊電流計(jì)組成的回路電阻為艮 若將線圈放在被測(cè)量的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，開始線圈平面與磁90° ,沖擊電流計(jì)測(cè)出通過線圈的電量為q,由上述數(shù)據(jù)可測(cè)出場(chǎng)垂直，現(xiàn)把探

5、測(cè)線圈翻轉(zhuǎn) 被測(cè)量磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為a qRsB.qRC.2RSqR2S解析：選B由法拉第電磁感應(yīng)定律有E二rf半，再由閉合電路歐姆定律可得仁： tR一 一 根據(jù)電量的公式q二It,可得q=n 。由于開始線圈平面與磁場(chǎng)垂直，現(xiàn)把探測(cè)線圈翻轉(zhuǎn)R90° ,則有二BS聯(lián)立以上各式可得：q=w,則磁感應(yīng)強(qiáng)度一牛？，故B正確，AC、 RnSD錯(cuò)誤。6.如圖所示，間距為L(zhǎng)、電阻不計(jì)的足夠長(zhǎng)平行光滑金屬導(dǎo)軌水平放/置，導(dǎo)軌左端用一阻值為R的電阻連接，導(dǎo)軌上橫跨一根質(zhì)量為m有效電阻也為R的金屬棒，金屬棒與導(dǎo)軌接觸良好。整個(gè)裝置處于豎直向上、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中?，F(xiàn)使金屬棒以初速度v沿導(dǎo)軌向右運(yùn)

6、動(dòng)，若金屬棒在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中通過的電荷量為qo下列說法正確的是（）A.金屬棒在導(dǎo)軌上做勻減速運(yùn)動(dòng)B.整個(gè)過程中金屬棒在導(dǎo)軌上發(fā)生的位移為BR1 2C.整個(gè)過程中金屬棒克服安培力做功為2mV1 2D.整個(gè)過程中電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱為？ mv解析：選C因?yàn)榻饘侔粝蛴疫\(yùn)動(dòng)時(shí)受到向左的安培力作用，且安培力隨速度的減小而 BLxE BLx減小，所以金屬棒做加速度減小的減速運(yùn)動(dòng)；根據(jù)E二N二直，q=iZ t 二 t二示，解得x二警；整個(gè)過程中金屬棒克服安培力做功等于金屬棒動(dòng)能的減少量£mV；整個(gè)過程中BL21 2 1 2電路中產(chǎn)生的總熱量等于機(jī)械能的減少量 2mV,電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱為：mV。

7、故C正確。如圖所示,7.兩條平行虛線之間存在勻強(qiáng)磁場(chǎng)，虛線間的距離為L(zhǎng),磁場(chǎng)方向垂直紙面向里，abed是位于紙面內(nèi)的梯形線圈，ad與be間的距離也為L(zhǎng),t=0時(shí)刻be邊與磁場(chǎng)區(qū)域邊界重合。現(xiàn)令線圈以恒定的速度v沿垂直于磁場(chǎng)區(qū)域邊界的方向穿過磁場(chǎng)區(qū)域，取沿 abeda方向?yàn)楦袘?yīng)電流正方向，則在線圈穿越磁場(chǎng)區(qū)域的過程中，感應(yīng)電流I隨時(shí)間t變化的圖線可能是（）C解析：選B be邊進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)，根據(jù)右手定則判斷出其感應(yīng)電流的方向是沿adeba的方 向，其方向與電流的正方向相反，是負(fù)值，所以A、C錯(cuò)誤；當(dāng)逐漸向右移動(dòng)時(shí)，切割磁感線的有效長(zhǎng)度增加，故感應(yīng)電流增大；當(dāng)be邊穿出磁場(chǎng)區(qū)域時(shí)，線圈中的感應(yīng)電流方向

8、變?yōu)閍beda,沿正方向，是正值，所以B正確，D錯(cuò)誤。二、多項(xiàng)選擇題X X X X X X X XVX XXX X X-X X X X X X8X X X XU用8.如圖所示，金屬桿ab以恒定的速率v在光滑平行導(dǎo)軌上向右滑 行，設(shè)整個(gè)電路中總電阻為R恒定不變），整個(gè)裝置置于垂直紙面向里 的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，下列敘述正確的是（）A. ab桿中的電流與速率v成正比B.磁場(chǎng)作用于ab桿的安培力與速率v成正比C.電阻R上產(chǎn)生的熱功率與速率v成正比D.外力對(duì)ab桿做功的功率與速率v成正比E R|vR2I2V解析：選AB由E二Blv和I=占，得I二-才，所以安培力F二BII二一一，電阻上產(chǎn)生八 B2I2V2的熱

9、功率P=|2R= 二- 外力對(duì)ab桿做功的功率就等于回路的熱功率。故 A、B正確。9. 如圖所示，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)有理想邊界，圈從磁場(chǎng)中勻速拉出。在其他條件不變的情況下（）A.速度越大時(shí)，拉力做功越多B.線圈邊長(zhǎng)L越大時(shí)，拉力做功越多C.線圈邊長(zhǎng)1_2越大時(shí)，拉力做功越多用力F將矩形線x xx x8吊XD.線圈電阻越大時(shí)，拉力做功越多解析：選ABC力F勻速拉出線圈過程所做的功為W FLa, X F= F 安二舊Li,BL1vB2L12L2V口 ,可知A、BC正確， D錯(cuò)誤。10. 如圖所示，兩根光滑的金屬導(dǎo)軌，平行放置在傾角為0的斜面上，導(dǎo)軌的左端接有電阻 R,導(dǎo)軌自身的電阻可忽略不計(jì)

10、。斜面處在一勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向垂直于斜面向上。質(zhì)量為 m電阻可以不計(jì)的金屬棒ab,在方向沿著斜面且與棒垂直的恒力F作用下沿導(dǎo)軌勻速上滑，并上升h高度，在這一過程中（）A.作用于金屬棒上的各個(gè)力的合力所做的功等于零B. 作用于金屬棒上的各個(gè)力的合力所做的功等于mgh與電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱之和C.恒力F與安培力的合力所做的功等于零D.恒力F與重力的合力所做的功等于電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱解析：選AD金屬棒勻速上滑的過程中，對(duì)金屬棒受力分析可知，有三個(gè)力對(duì)其做功，恒 力F做正功，重力做負(fù)功，安培力阻礙相對(duì)運(yùn)動(dòng)，方向沿斜面向下，做負(fù)功。勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，金 屬棒所受合力為零，故合力做功為零，A正確；克服安培力

11、做多少功就有多少其他形式的能轉(zhuǎn)化為電路中的電能， 電能又等于R上產(chǎn)生的焦耳熱，故恒力F與重力的合力所做的功等 于電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱，D正確。三、非選擇題11. （2016 紹興一中檢測(cè)）如圖所示，MN PQ為相距L=0.2 m的光滑平行導(dǎo)軌，導(dǎo)軌平面與水平面夾角為 0 二30。，導(dǎo)軌處于磁感應(yīng)強(qiáng)度N成:“"0.為B=1T、方向垂直于導(dǎo)軌平面向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，在兩導(dǎo)軌的 /WP兩Q端接有一電阻為R=2Q的定值電阻，回路其余電阻不計(jì)。一質(zhì)量為 m=0.2 kg的導(dǎo)體棒垂直導(dǎo)軌放置且與導(dǎo)軌接觸良好。今平行于導(dǎo)軌對(duì)導(dǎo)體棒施加一作用力使導(dǎo)體棒從ab位置由靜止開始沿導(dǎo)軌向下勻加速滑到底端，滑動(dòng)

12、過程中導(dǎo)體棒始終垂直于導(dǎo) 軌，加速度大小為a二4m/s2,經(jīng)時(shí)間t二1 s滑到cd位置，從ab到cd過程中電阻發(fā)熱為Q= 0.1 J , g 取 10 m/So 求：（1）到達(dá)cd位置時(shí)，對(duì)導(dǎo)體棒施加的作用力的大??；（2）導(dǎo)體棒從ab滑到cd過程中作用力F所做的功。解析：（1）導(dǎo)體棒在cd處速度為：v= at = 4 m/s切割磁感線產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)為：E二BLv=0.8 V回路感應(yīng)電流為：1二e=0.4 AR導(dǎo)體棒在cd處所受安培力：F安二BIL=0.08 N以平行導(dǎo)軌向下為正方向：n0+ F- F安二ma解得：F二一0.12 N（負(fù)號(hào)表示與正方向方向相反）作用力的大小為0.12 N,方向平行導(dǎo)

13、軌平面 向上。1 2(2)ab 到 cd 間的距離:x= qat = 2 m根據(jù)功能關(guān)系有：mgxsin 0+ W- Q= Amv 0解得：Wf二一0.3 J o(2) 0.3 J答案：（1）0.12 N,方向平行導(dǎo)軌平面向上12如圖甲所示的螺線管，匝數(shù)n二1 500,橫截面積為S=20 cmi 2,電阻r=1.5 Q,與螺線管串聯(lián)的外電阻R=3.5Q, R= 2.5 Q,向右穿過螺線管的勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度按圖乙所示規(guī)律變化。求：甲乙1螺線管產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小;2通過螺線管的電流大小和方向;褊髀翎郵蜘小，管斷絲震槐駕健。rF噬得-4E= 1 500 X 20X 10X2 V= 6 V。(2

14、) 由楞次定律判斷，當(dāng)B隨時(shí)間增大時(shí)，穿過螺線管的磁通量增大,因此感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向向左，再由安培定則知，感應(yīng)電流方向?yàn)镸R CT Mo根據(jù)閉合電路歐姆定律得r+ 1+- R2_ 1.5+ 3.5+ 2.5 A= 08 A°(3)由電流方向知，M端電勢(shì)高，M P兩端的電壓既是電源的路端電壓，也是電阻 R、F2兩端的電壓之和，所以Ump= l(R+ R)= 0.8 X (3. 5 + 2.5) V = 4.8 V。答案：(1)6 V (2)0.8 A 方向?yàn)?MaRCRbRPRM(3) 4.8 V M端電勢(shì)高(13) 圖所示，處于勻強(qiáng)磁場(chǎng)(未畫出)中的兩根足夠長(zhǎng)、電阻不計(jì)的平行金屬導(dǎo)軌

15、相距1 m導(dǎo)軌平面與水平面成0二37°角，下端連接阻值為R的電阻。勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向與導(dǎo)軌平面垂直，質(zhì)量為0.2 kg、電阻不計(jì)的金屬棒放在兩導(dǎo)軌上，棒與導(dǎo)軌垂直并保持良好接觸，它們之間的動(dòng)摩擦 因數(shù)為0.25( g 取 10 m/s 2, sin 37 ° = 0.6, cos 37 0 = 0.8)。求:(1)金屬棒沿導(dǎo)軌由靜止開始下滑時(shí)的加速度大??；(2)當(dāng)金屬棒下滑速度達(dá)到穩(wěn)定時(shí)，電阻 R消耗的功率為8 W,求該速度的大??；(3)在上問中，若R= 2 Q,金屬棒中的電流方向由a到b,求磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小與方向。解析：(1)金屬棒開始下滑的初速度為零，根據(jù)牛頓第二定律得mgsin 0 P mgpos 0= ma2解得 a= 4 m/So2設(shè)金屬棒運(yùn)動(dòng)達(dá)