學(xué)年高中物理第四章電磁感應(yīng)法拉第電磁感應(yīng)定律練習(xí)新人教版選修

1、學(xué)年高中物理第四章電磁感覺(jué)法拉第電磁感覺(jué)定律練習(xí)新人教版選修學(xué)年高中物理第四章電磁感覺(jué)法拉第電磁感覺(jué)定律練習(xí)新人教版選修PAGE學(xué)年高中物理第四章電磁感覺(jué)法拉第電磁感覺(jué)定律練習(xí)新人教版選修4-4法拉第電磁感覺(jué)定律時(shí)間：40分鐘滿分：100分一、選擇題(每題6分，共60分)1(多項(xiàng)選擇)穿過(guò)閉合回路的磁通量隨時(shí)間t變化的圖象分別如圖甲、乙、丙、丁所示，以下關(guān)于回路中產(chǎn)生的感覺(jué)電動(dòng)勢(shì)的說(shuō)法，正確的選項(xiàng)是()A圖甲中回路產(chǎn)生的感覺(jué)電動(dòng)勢(shì)恒定不變B圖乙中回路產(chǎn)生的感覺(jué)電動(dòng)勢(shì)素來(lái)在變大C圖丙中回路在0t0時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的感覺(jué)電動(dòng)勢(shì)大于t02t0時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的感覺(jué)電動(dòng)勢(shì)D圖丁回路產(chǎn)生的感覺(jué)電動(dòng)勢(shì)先變小再變大答案

2、CD剖析依照Eneqf(,t)可知：圖甲中E0，A錯(cuò)誤；圖乙中E為恒量，B錯(cuò)誤；圖丙中0t0時(shí)間內(nèi)的E1大于t02t0時(shí)間內(nèi)的E2，C正確；圖丁中感覺(jué)電動(dòng)勢(shì)先變小再變大，D正確。2以下各圖中，相同的條形磁鐵穿過(guò)相同的線圈時(shí)，線圈中產(chǎn)生的感覺(jué)電動(dòng)勢(shì)最大的是()答案D剖析感覺(jué)電動(dòng)勢(shì)的大小為Eneqf(,t)neqf(BS,t)，依照題設(shè)條件，相同的磁鐵運(yùn)動(dòng)速度越大，穿過(guò)線圈所用時(shí)間越小，磁通量變化率就越大，產(chǎn)生的感覺(jué)電動(dòng)勢(shì)就越大，故A項(xiàng)中線圈產(chǎn)生的感覺(jué)電動(dòng)勢(shì)比B項(xiàng)中線圈產(chǎn)生的感覺(jué)電動(dòng)勢(shì)大，C項(xiàng)線圈中磁通量素來(lái)為零，磁通量變化率為零，D項(xiàng)中線圈的磁通量變化率是A項(xiàng)中線圈的兩倍，因此D項(xiàng)中線圈產(chǎn)生的感

3、覺(jué)電動(dòng)勢(shì)最大。3以以下列圖的情況中，金屬導(dǎo)體中產(chǎn)生的感覺(jué)電動(dòng)勢(shì)為Blv的是()A乙和丁B甲、乙、丁C甲、乙、丙、丁D只有乙答案B剖析公式EBlv中的l指導(dǎo)體的有效切割長(zhǎng)度，甲、乙、丁中的有效長(zhǎng)度均為l，感覺(jué)電動(dòng)勢(shì)EBlv，而丙的有效長(zhǎng)度為lsin，感覺(jué)電動(dòng)勢(shì)EBlvsin，故B項(xiàng)正確。4(多項(xiàng)選擇)某地地磁場(chǎng)磁感覺(jué)強(qiáng)度的豎直重量方向向下，大小為4.5105T。一矯捷電壓表連接在當(dāng)?shù)厝牒：佣蔚膬砂?，河?00m，該河段漲潮和落潮時(shí)有海水(視為導(dǎo)體)流過(guò)。設(shè)落潮時(shí)，海水自西向東流，流速為2m/s。以下說(shuō)法正確的選項(xiàng)是()A電壓表記錄的電壓為5mVB電壓表記錄的電壓為9mVC河南岸的電勢(shì)較高D河北岸

4、的電勢(shì)較高答案BD剖析海水在落潮時(shí)自西向東流，該過(guò)程可以理解為：自西向東運(yùn)動(dòng)的導(dǎo)體棒在切割豎直向下的磁感線。依照右手定則可判斷出北岸是正極，電勢(shì)高，南岸電勢(shì)低，因此C錯(cuò)誤，D正確。EBlv4.51051002V9103V9mV，因此B正確，A錯(cuò)誤。5(多項(xiàng)選擇)一閉合線圈固定在垂直于紙面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，設(shè)垂直紙面向里為磁感覺(jué)強(qiáng)度B的正方向。線圈中的箭頭指向?yàn)殡娏鱥的正方向，如圖1所示，已知線圈中感覺(jué)電流i隨時(shí)間變化的圖象如圖2所示，則以下選項(xiàng)中可能是磁感覺(jué)強(qiáng)度隨時(shí)間變化的圖象的是()答案CD剖析由題給條件，結(jié)合楞次定律和法拉第電磁感覺(jué)定律可知，在00.5s,1.52.5s以及3.54.0s，磁感

5、覺(jué)強(qiáng)度為正方向均勻增大，或負(fù)方向均勻減小，在0.51.5s，以及2.53.5s，磁感覺(jué)強(qiáng)度為正方向均勻減小，或負(fù)方向均勻增大，故A、B錯(cuò)誤，C、D正確。6如圖半徑為r的金屬圓盤在垂直于盤面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)B中，繞O軸以角速度沿逆時(shí)針?lè)较騽蛩俎D(zhuǎn)動(dòng)，則經(jīng)過(guò)電阻R的電流的方向和大小是(金屬圓盤的電阻不計(jì))()A由c到d，Ieqf(Br2,R)B由d到c，Ieqf(Br2,R)C由c到d，Ieqf(Br2,2R)D由d到c，Ieqf(Br2,2R)答案D剖析金屬圓盤在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，可以等效為無(wú)數(shù)根并排的長(zhǎng)為r的導(dǎo)體棒繞O點(diǎn)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，其產(chǎn)生的感覺(jué)電動(dòng)勢(shì)大小為Eeqf(Br2,2)，由右手定則可知感

6、覺(jué)電流方向由外指向圓心，故經(jīng)過(guò)電阻R的電流Ieqf(Br2,2R)，方向由d到c，故D正確。7以以下列圖，兩根平行金屬導(dǎo)軌置于水平面內(nèi)，導(dǎo)軌之間接有電阻R。金屬棒ab與兩導(dǎo)軌垂直并保持優(yōu)異接觸，整個(gè)裝置放在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向垂直于導(dǎo)軌平面向下。現(xiàn)使磁感覺(jué)強(qiáng)度隨時(shí)間均勻減小，ab素來(lái)保持靜止，以下說(shuō)法正確的選項(xiàng)是()Aab中的感覺(jué)電流方向由b到aBab中的感覺(jué)電流逐漸減小Cab所受的安培力保持不變Dab所受的靜摩擦力逐漸減小答案D剖析磁感覺(jué)強(qiáng)度隨時(shí)間均勻減小，依照楞次定律判斷回路中產(chǎn)生順時(shí)針的感覺(jué)電流，ab中的感覺(jué)電流方向由a到b，故A錯(cuò)誤。依照法拉第電磁感覺(jué)定律，Eneqf(,t)neqf(

7、B,t)S，電阻必然，Ieqf(E,R)neqf(BS,tR)，磁感覺(jué)強(qiáng)度隨時(shí)間均勻減小，磁通量變化率為定值，ab中的感覺(jué)電流不變，B錯(cuò)誤。FBIL，磁感覺(jué)強(qiáng)度隨時(shí)間均勻減小，則安培力隨時(shí)間均勻減小，C錯(cuò)誤。ab素來(lái)保持靜止說(shuō)明靜摩擦力和安培力為一對(duì)平衡力，故摩擦力逐漸減小，故D項(xiàng)正確。8以以下列圖，在粗糙絕緣水平面上有一正方形閉合金屬線框abcd，其邊長(zhǎng)為l、質(zhì)量為m，金屬線框與水平面的動(dòng)摩擦因數(shù)為。虛線框abcd內(nèi)有一勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)方向豎直向下。開(kāi)始時(shí)金屬線框的ab邊與磁場(chǎng)的dc邊重合。現(xiàn)使金屬線框以初速度v0沿水平面滑入磁場(chǎng)所區(qū)，運(yùn)動(dòng)一段時(shí)間后停止，此時(shí)金屬線框的dc邊與磁場(chǎng)所區(qū)的dc邊

8、距離為l。在這個(gè)過(guò)程中，金屬線框產(chǎn)生的焦耳熱為()A.eqf(1,2)mveqoal(2,0)mglB.eqf(1,2)mveqoal(2,0)mglC.eqf(1,2)mveqoal(2,0)2mglD.eqf(1,2)mveqoal(2,0)2mgl答案D剖析設(shè)金屬線框產(chǎn)生的焦耳熱為Q，由能量守恒定律得eqf(1,2)mveqoal(2,0)Qmg2l，因此Qeqf(1,2)mveqoal(2,0)2mgl。因此，D正確，A、B、C錯(cuò)誤。9圖甲為列車運(yùn)行的俯視圖，列車首節(jié)車廂下面安裝一塊電磁鐵，電磁鐵產(chǎn)生垂直于地面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，列車經(jīng)過(guò)放在鐵軌間的線圈時(shí)，線圈產(chǎn)生的電脈沖信號(hào)傳到控制中心，如

9、圖乙所示。則列車的運(yùn)動(dòng)情況可能是()A勻速運(yùn)動(dòng)B勻加速運(yùn)動(dòng)C勻減速運(yùn)動(dòng)D變加速運(yùn)動(dòng)答案C剖析當(dāng)列車經(jīng)過(guò)線圈時(shí)，線圈的左邊及右邊先后切割磁感線，由EBlv可得電動(dòng)勢(shì)的大小由速度v決定，由題圖可得線圈產(chǎn)生的感覺(jué)電動(dòng)勢(shì)均勻減小，則列車做勻減速運(yùn)動(dòng)，選項(xiàng)C正確。10以以下列圖，兩塊水平放置的金屬板距離為d，用導(dǎo)線、開(kāi)關(guān)K與一個(gè)n匝的線圈連接，線圈置于方向豎直向上的均勻變化的磁場(chǎng)B中。兩板間放一臺(tái)小型壓力傳感器，壓力傳感器上表面絕緣，在其上表面靜止放置一個(gè)質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電小球，K沒(méi)有閉合時(shí)傳感器有示數(shù)，K閉合時(shí)傳感器示數(shù)變?yōu)樵瓉?lái)的一半，則線圈中磁場(chǎng)B的變化情況和磁通量變化率分別為()A正在增

10、強(qiáng)，eqf(,t)eqf(mgd,2q)B正在增強(qiáng)，eqf(,t)eqf(mgd,2nq)C正在減弱，eqf(,t)eqf(mgd,2q)D正在減弱，eqf(,t)eqf(mgd,2nq)答案B剖析依照K閉合時(shí)傳感器示數(shù)變?yōu)樵瓉?lái)的一半，推出帶正電小球受電場(chǎng)力向上，即兩金屬板組成的電容器上極板帶負(fù)電，下極板帶正電，線圈上端相當(dāng)于電源負(fù)極，下端相當(dāng)于電源正極，由楞次定律得線圈中磁場(chǎng)正在增強(qiáng)；對(duì)小球受力剖析得qeqf(U,d)eqf(mg,2)，其中感覺(jué)電動(dòng)勢(shì)EU，Eneqf(,t)，代入得eqf(,t)eqf(mgd,2nq)，故B正確。二、非選擇題(共2小題，40分)11(20分)有一個(gè)100匝

11、的線圈，橫截面是邊長(zhǎng)為L(zhǎng)0.2m的正方形，其左半部分放在初始磁感覺(jué)強(qiáng)度B1T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，如圖1所示，線圈平面與磁場(chǎng)垂直，若磁感覺(jué)強(qiáng)度的變化如圖2所示，則在前5s內(nèi)穿過(guò)線圈的磁通量改變了多少？磁通量的變化率是多少？線圈產(chǎn)生的感覺(jué)電動(dòng)勢(shì)是多少？答案0.01Wb0.002Wb/s0.2V剖析線圈的有效面積為S0eqf(L2,2)eqf(.22,2)m20.02m2，BS0|B2B1|S0eqblc|rc|(avs4alco1(f(5,10)11)0.02Wb0.01Wb，由磁通量的變化率eqf(,t)eqf(.01Wb,5s)0.002Wb/s。由Eneqf(,t)1000.002V0.2V。12(20分)在如圖甲所示的電路中，螺線管匝數(shù)n1500，橫截面積S20cm2。螺線管導(dǎo)線電阻r1.0，R14.0，R25.0，C30F。在一段時(shí)間內(nèi)，穿過(guò)螺線管的磁場(chǎng)的磁感覺(jué)強(qiáng)度B按如圖乙所示的規(guī)律變化。(1)求螺線管中產(chǎn)生的感覺(jué)電動(dòng)勢(shì)；(2)閉合開(kāi)關(guān)S，電路中的電流牢固后，求電阻R1的電功率；(3)S斷開(kāi)后，求流經(jīng)R2的電荷量。答案(1)1.2V(2)5.76102W(3)1.8105C剖析(1)依照法拉第電磁感覺(jué)定律Eeqf(n,t)nSeqf(