高中物理第四章電磁感應(yīng)5電磁感應(yīng)現(xiàn)象的兩類情況練習(xí)含解析新人教版選修3-2

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電感現(xiàn)的類況課后篇鞏提基礎(chǔ)鞏固.列說(shuō)法中正確的()A.感生電場(chǎng)由變化的磁場(chǎng)產(chǎn)生B.恒定的磁場(chǎng)也能在周圍空間產(chǎn)感生電場(chǎng)C.感生電場(chǎng)的方向也同樣可以用次定律和右手定則來(lái)判定D.感生電場(chǎng)的電場(chǎng)線是閉合曲線,其方向一定是沿逆時(shí)針?lè)较蚪馕龃艌?chǎng)變化時(shí)在空間激發(fā)感生電,其方向與所產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向相,只能由楞次定律判斷A項(xiàng)確。答案A.多選在間某處存在一變化的磁場(chǎng)則下列說(shuō)法中正確的()A.在磁場(chǎng)中放一閉合線,線圈一定會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流B.在磁場(chǎng)中放一閉合線,線圈不一定產(chǎn)生感應(yīng)電流C.在磁場(chǎng)中不放閉合線,在變的磁場(chǎng)周圍一定不會(huì)產(chǎn)生電場(chǎng)D.在磁場(chǎng)中不放閉合線,在變的磁場(chǎng)周圍一定會(huì)產(chǎn)生電場(chǎng)解析根據(jù)感應(yīng)電流的產(chǎn)生條件只有穿過(guò)閉合線圈的磁通量發(fā)生變,線圈中才產(chǎn)生感應(yīng)電,A錯(cuò)誤B正;變化的磁場(chǎng)產(chǎn)生感生電,與是否存在閉合線圈無(wú),C錯(cuò)誤D正。答案BD.圖所示空有一個(gè)方向水平的有磁場(chǎng)區(qū)一個(gè)矩形線,自磁場(chǎng)上方某一高度下落,然后進(jìn)入磁場(chǎng)進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)導(dǎo)線框平面與磁場(chǎng)方向垂則在進(jìn)入時(shí)導(dǎo)線框不可()A.變加速下落B.變減速下落C.勻速下落D.勻加速下落解析導(dǎo)線框剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)做什么運(yùn),取決于所受安培力與重力的大小關(guān)系。若,加速若F>mg則減速若則勻速。由于F隨度發(fā)生變化線框所受合力是變化,線框不可能做勻變速運(yùn),應(yīng)選D。答案D1

00.多選如所,閉合金屬導(dǎo)線框放在豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小隨時(shí)間變化而變化。下列說(shuō)法中正確的是()A.當(dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)度增大時(shí),線框中感應(yīng)電流可能減小B.當(dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)度增大時(shí),線框中感應(yīng)電流一定增大C.當(dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)度減小時(shí),線框中感應(yīng)電流一定增大D.當(dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)度減小時(shí),線框中感應(yīng)電流可能不變解析線框中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為E=,設(shè)線框的電阻為R,則線框中的電流

,因?yàn)锽增大減小時(shí)可減小可能增,也可能變。故選項(xiàng)、正確答案AD.細(xì)均勻的電阻絲圍成的正方形線框于有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)磁場(chǎng)方向垂直于線框平,其邊界與正方形線框的邊平行?，F(xiàn)使線框以同樣大小的速度沿四個(gè)不同方向平移出磁,如下圖所示則在移出過(guò)程中線框的一邊ab兩點(diǎn)間電勢(shì)差絕對(duì)值最大的()解析設(shè)磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,線框邊長(zhǎng)為l,速度為,則四種情況的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)都是Blv但中為源兩點(diǎn)間的電勢(shì)差為路端電U=Blv其他三種情況,=,故選B答案B.圖所示、為光滑金屬導(dǎo),磁場(chǎng)垂直于導(dǎo)軌平面,為容導(dǎo)體棒ab垂跨接在導(dǎo)軌之間,原來(lái)ab靜止C不帶,現(xiàn)導(dǎo)體棒一初速度,則導(dǎo)體棒(A.做勻速運(yùn)動(dòng)B.做勻減速運(yùn)動(dòng)C.做加速度減小的減速運(yùn),最靜止D.做加速度減小的減速運(yùn),最勻速運(yùn)動(dòng)解析棒割磁感線,產(chǎn)生感應(yīng)動(dòng)給電容器充,同時(shí)ab棒在安培力作用下減當(dāng)電容器兩極板間電壓與棒的電動(dòng)勢(shì)相等時(shí)充電電流為,安培力為零,棒勻速運(yùn)動(dòng),D正。答案D2

--.圖所示在平平行放置的兩根光長(zhǎng)直導(dǎo)軌與上放著一根直導(dǎo)線,與導(dǎo)軌垂直它在導(dǎo)軌間的長(zhǎng)度20這部分的電阻r=0.02Ω。軌處于方向豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.T,電阻008Ω,其電阻不計(jì)ab的質(zhì)量為002kg。(1)打開開關(guān)S,ab在水平恒力F=01N的作用下,由靜止沿導(dǎo)軌,過(guò)多長(zhǎng)時(shí)間速度才能達(dá)到10m/s?(2)上述過(guò)程中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)隨時(shí)變化的表達(dá)式是怎樣?(3)當(dāng)ab的速度達(dá)到10m/s閉合開關(guān)S,了保持ab仍能以10m/s的速度勻速運(yùn),水平拉力應(yīng)變?yōu)槎嗌俳馕?由頓第二定律,a=t=

m/s=0.5,s=20s(2)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)0.02,感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)與時(shí)間成正比。(3)導(dǎo)線保以10m/s的速運(yùn),受到的安培力F=BIL=0.16N安培力與拉力是對(duì)平衡力故=016N答案(1)20s(2)002(3)016能力提升.如圖所示均勻磁場(chǎng)中有一由半弧及其直徑構(gòu)成的導(dǎo)線,圓直徑與磁場(chǎng)邊緣重合;磁場(chǎng)方向直于半圓面紙)向里磁應(yīng)度大小為。該線框從靜止開始繞過(guò)圓心O、垂直于半圓面的軸以角速度ω勻轉(zhuǎn)動(dòng)半,在框中產(chǎn)生感應(yīng)電流?，F(xiàn)使線框保持圖中所示位,磁感應(yīng)強(qiáng)度小隨時(shí)間線性變化。為了產(chǎn)生與線框轉(zhuǎn)動(dòng)半周過(guò)程中同樣大小的電,磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間的變化率的大小應(yīng)為)A.B.C.D.3

解析當(dāng)導(dǎo)線框勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)設(shè)徑為r,導(dǎo)線框電阻為,在很小的Δ時(shí)內(nèi)轉(zhuǎn)圓心角ΔθωΔ,由法拉第電磁感應(yīng)定律及歐姆定律可得感應(yīng)電流I

;當(dāng)導(dǎo)線框不動(dòng),而磁感應(yīng)強(qiáng)度發(fā)生變化時(shí),同理得感應(yīng)電流I=答案C.

,令I(lǐng),得,C對(duì)英國(guó)物理學(xué)家麥克斯韋認(rèn),磁變化時(shí)會(huì)在空間激發(fā)感生電場(chǎng)。如圖所,一個(gè)半徑為r的絕緣細(xì)圓環(huán)水平放置,環(huán)內(nèi)存在豎直上的勻強(qiáng)磁場(chǎng),上套一電荷量的球。已知磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間均勻增加,其變化率為k,小球在環(huán)上運(yùn)動(dòng)一,則感生電場(chǎng)對(duì)小球的作用力所做功的大小是

()A.0B.r

C.2qk

D.qk解析變化的磁場(chǎng)產(chǎn)生的感生電動(dòng)勢(shì)為π=kπ小球在環(huán)上運(yùn)動(dòng)一周感生電場(chǎng)對(duì)其所做的功W=qE=qkπ,D項(xiàng)確、、項(xiàng)誤。答案D.(多選)如圖所,內(nèi)壁光滑、水放置的玻璃圓環(huán)有一直徑略小于圓環(huán)直徑的帶正電的小,速率沿逆時(shí)方向勻速轉(zhuǎn)(視)若在此空間突然加上方向豎直向上、磁感應(yīng)度B隨時(shí)間成正比例增加的變化磁場(chǎng)。若運(yùn)動(dòng)過(guò)程中小球帶的電荷量不那么)A.小球?qū)ΣＡA環(huán)的壓力一定不增大B.小球所受的磁場(chǎng)力一定不斷增C.小球先沿逆時(shí)針?lè)较驕p速運(yùn)動(dòng),過(guò)一段時(shí)間后沿順時(shí)針?lè)较蚣铀龠\(yùn)動(dòng)D.磁場(chǎng)力對(duì)小球一直不做功解析當(dāng)磁場(chǎng)增強(qiáng)時(shí),會(huì)產(chǎn)生順時(shí)針?lè)较虻臏u旋電電場(chǎng)力先對(duì)小球做負(fù)功使其速度減為,后對(duì)球做正功使其沿順時(shí)針做加速運(yùn)所以確磁場(chǎng)力始終與小球運(yùn)動(dòng)方向垂,因此始終對(duì)小球不做功D正;小球在水平面內(nèi)沿半徑方向受兩個(gè)力作:的擠壓力F和磁場(chǎng)的洛倫茲力F,這兩個(gè)力的合力充當(dāng)小球做圓周運(yùn)動(dòng)的向心其中F=qvB磁場(chǎng)在增強(qiáng)小球速度先減小后增,所以倫茲力不一定總在增,故B錯(cuò)向力,其大小隨速度先減小后增,因此壓力也一始終增大故A錯(cuò)正選項(xiàng)為C。4

答案CD.圖所示兩比荷相同的都帶正電的粒子a和b以同的動(dòng)能在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中運(yùn)a從B區(qū)運(yùn)動(dòng)到區(qū)已B;開在磁感應(yīng)強(qiáng)度為磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn),然后磁場(chǎng)逐漸增加到B。則兩子的動(dòng)能()A.不變?cè)鯟.、變大

B.不變,b變D.都變解析a粒一直在恒定的磁場(chǎng)中,受到的洛倫茲力不做,能不變粒在變化的磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)由變化的磁場(chǎng)要產(chǎn)生感生電,感生電場(chǎng)會(huì)對(duì)它做正功所以A選項(xiàng)正確的。答案A.拉第曾提出一種利用河流發(fā)電的設(shè),并進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究。實(shí)驗(yàn)裝置的示意圖如圖所,兩塊面積均為S矩形金屬,行、正對(duì)、豎直地全部浸在河水,距為d。水流速度處處相,大小為v,方向水平。金屬板與水方向平行。地磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度的豎直分量為B,水電阻率為,水面上方有一阻值為R的電通過(guò)絕緣導(dǎo)線和開關(guān)S連到兩金屬板,忽略邊緣效應(yīng),求(1)該發(fā)電裝置的電動(dòng)勢(shì);(2)通過(guò)電阻的流的大;(3)電阻R耗的電功率。解析(由拉第電磁感應(yīng)定,E=Bdv(2)兩金屬板間河水的電阻r=ρ由閉合電路歐姆定律有I=(3)由電功率公式R,得R答案((2)(3)

R5

.圖所示半為a的圓形區(qū)域圖中虛)內(nèi)有勻強(qiáng)磁,磁感應(yīng)強(qiáng)度為02半為b的金屬圓環(huán)與虛線圓同心、共面的放磁場(chǎng)與環(huán)面垂直其中a=4、b=6m;金屬環(huán)上分別接有燈L、L,兩燈的電阻均為2Ω。金屬棒與屬環(huán)接觸良,棒與環(huán)的電阻均不計(jì)。(1)若棒以=5m/s的速率沿環(huán)面向右勻速滑,求棒滑過(guò)圓環(huán)直徑的瞬間中電動(dòng)勢(shì)和流過(guò)燈L的流。(2)撤去中間的金屬棒,左面的半圓弧OLO'以MN為翻轉(zhuǎn)9°,若此后B隨間均勻變化其變化率為T/s,求燈L的率。解析(棒過(guò)圓環(huán)直徑OO'的瞬,中的電動(dòng)勢(shì)為動(dòng)生電動(dòng)勢(shì),E=B20.。流經(jīng)L的電I==0.4A(2)電路中的電動(dòng)勢(shì)為感生電動(dòng),燈L的功P

R1.2810

W答案(1)0804A(2)12810W.懸浮列車的運(yùn)行原理可簡(jiǎn)化為如圖示的模在水平面上兩根平行直導(dǎo)軌間有豎直方向且等距離分布的勻強(qiáng)磁場(chǎng)B和B,軌上有金屬框,金屬框?qū)挾扰c磁場(chǎng)、B寬相同。當(dāng)勻強(qiáng)磁場(chǎng)B和同時(shí)以速度v直導(dǎo)軌向右做勻速運(yùn)動(dòng)時(shí),金屬框會(huì)沿直導(dǎo)軌運(yùn)設(shè)直導(dǎo)軌間距為,=B,金屬框的電阻為,屬框運(yùn)動(dòng)