2016-2017學(xué)年高中物理第1章電磁感應(yīng)第2節(jié)感應(yīng)電動勢與電磁感應(yīng)定律學(xué)業(yè)分層測評魯科版選修.docx

感應(yīng)電動勢與電磁感應(yīng)定律(建議用時：45分鐘)學(xué)業(yè)達(dá)標(biāo)1由法拉第電磁感應(yīng)定律知(設(shè)回路的總電阻一定)()A穿過閉合電路的磁通量達(dá)最大時，回路中的感應(yīng)電流達(dá)最大B穿過閉合電路的磁通量為零時，回路中的感應(yīng)電流一定為零C穿過閉合電路的磁通量變化量越大，回路中的感應(yīng)電流越大D穿過閉合電路的磁通量變化越快，回路中的感應(yīng)電流越大【解析】感應(yīng)電動勢大小和磁通量大小、磁通量變化量的大小無關(guān)，它由磁通量變化率決定，故選D.【答案】D2(多選)A是閉合導(dǎo)體中的一部分，判斷下列各圖中有感應(yīng)電動勢產(chǎn)生的是() 【導(dǎo)學(xué)號：78870008】【解析】選項A、C中導(dǎo)體均切割磁感線，選項B、D中導(dǎo)體均不切割磁感線，故選項A、C正確，B、D錯誤【答案】AC3閉合電路的磁通量隨時間t變化圖象分別如圖1210甲、乙、丙、丁所示，關(guān)于回路中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢的論述，正確的是()甲乙丙丁圖1210A圖甲中回路產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢恒定不變B圖乙中回路產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢一直在變大C圖丙中回路在0t0時間內(nèi)產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢大于t02t0時間內(nèi)產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢D圖丁中回路產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢可能恒定不變【解析】根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律，圖甲中回路不產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，圖乙中回路產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢保持不變，圖丁中斜率先減小后增大，回路中感應(yīng)電動勢先減小后增大圖丙中0t0時間內(nèi)的磁通量的變化率大于t02t0時間內(nèi)的磁通量的變化率，故選C.【答案】C4.如圖1211所示，MN、PQ為兩條平行的水平放置的金屬導(dǎo)軌，左端接有定值電阻R，金屬棒ab斜放在兩導(dǎo)軌之間，與導(dǎo)軌接觸良好磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場垂直于導(dǎo)軌平面設(shè)金屬棒與兩導(dǎo)軌接觸點之間的距離為L，金屬棒與導(dǎo)軌間夾角為60，以速度v水平向右勻速運(yùn)動，不計導(dǎo)軌和棒的電阻，則流過金屬棒中的電流為()【導(dǎo)學(xué)號：78870009】圖1211AIBICIDI【解析】公式EBLv適用于B、L、v三者互相垂直的情況本題B與L，B與v是相互垂直的，但L與v不垂直，故取L垂直于v的長度Lsin ，即有效切割長度，所以EBLvsin 60BLv，由歐姆定律I得I，故B正確【答案】B5如圖1212所示，兩個相連的金屬圓環(huán)，小金屬環(huán)的電阻是大金屬環(huán)電阻的二分之一，磁場垂直穿過小金屬環(huán)所在區(qū)域，當(dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時間均勻變化時，在小環(huán)內(nèi)產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為E，則a、b兩點間的電勢差為() 【導(dǎo)學(xué)號：78870010】圖1212A.EB.EC.EDE【解析】等效電路如圖所示，由題意知R2r，a、b兩點間的電勢差為UEE，故選C.【答案】C6如圖1213所示，在勻強(qiáng)磁場中，MN、PQ是兩根平行的金屬導(dǎo)軌，而ab、cd為串有電壓表和電流表的兩根金屬棒，同時以相同速度向右運(yùn)動時，下列說法正確的有()圖1213A電壓表有讀數(shù)，電流表有讀數(shù)B電壓表無讀數(shù)，電流表有讀數(shù)C電壓表無讀數(shù)，電流表無讀數(shù)D電壓表有讀數(shù)，電流表無讀數(shù)【解析】因兩根金屬棒以相同速度向右運(yùn)動，穿過閉合回路的磁通量不變，無感應(yīng)電流產(chǎn)生，兩電表均無讀數(shù)，故選項C正確【答案】C7. (多選)一個面積恒為S0.04 m2，匝數(shù)n100匝的線圈垂直放入勻強(qiáng)磁場中，已知磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時間t變化的規(guī)律如圖1214所示，則下列說法正確的是() 【導(dǎo)學(xué)號：78870011】圖1214A在02 s內(nèi)，穿過線圈的磁通量的變化率等于0.08 Wb/sB在02 s內(nèi)，穿過線圈的磁通量的變化率等于0C在02 s內(nèi)，線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢等于8 VD在第3 s末線圈中產(chǎn)生的電動勢為0【解析】02 s內(nèi)，S0.04 Wb/s0.08 Wb/s，A對，B錯En1000.08 V8 V，C對第3 s末，盡管B0，但0，故E0，D錯【答案】AC8如圖1215所示，勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，方向豎直向下，在磁場中有一邊長為l的正方形導(dǎo)線框，ab邊質(zhì)量為m.其余邊質(zhì)量不計，cd邊有固定的水平軸，導(dǎo)線框可以繞其轉(zhuǎn)動，現(xiàn)將導(dǎo)線框拉至水平位置由靜止釋放，不計摩擦和空氣阻力，導(dǎo)線框經(jīng)過時間t運(yùn)動到豎直位置，此時ab邊的速度為v.求：圖1215(1)此過程中線框產(chǎn)生的平均感應(yīng)電動勢的大??；(2)線框運(yùn)動到豎直位置時線框感應(yīng)電動勢的大小【解析】(1)線框在初位置1BSBl2轉(zhuǎn)到豎直位置20根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律知E(2)轉(zhuǎn)到豎直位置時，bc、ad兩邊不切割磁感線，ab邊垂直切割磁感線，此時求的是瞬時感應(yīng)電動勢，且感應(yīng)電動勢的大小為EBlv.【答案】(1)(2)Blv能力提升9如圖1216所示，均勻磁場中有一由半圓弧及其直徑構(gòu)成的導(dǎo)線框，半圓直徑與磁場邊緣重合；磁場方向垂直于半圓面(紙面)向里，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B0.使該線框從靜止開始繞過圓心O、垂直于半圓面的軸以角速度勻速轉(zhuǎn)動半周，在線框中產(chǎn)生感應(yīng)電流現(xiàn)使線框保持圖中所示位置，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小隨時間線性變化為了產(chǎn)生與線框轉(zhuǎn)動半周過程中同樣大小的電流，磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時間的變化率的大小應(yīng)為() 【導(dǎo)學(xué)號：78870012】圖1216A.B.C.D.【解析】設(shè)圓的半徑為L，電阻為R，當(dāng)線框以角速度勻速轉(zhuǎn)動時產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢E1B0L2.當(dāng)線框不動，而磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時間變化時E2L2，由得B0L2L2，即，故C項正確【答案】C10如圖1217所示，在豎直向下的勻強(qiáng)磁場中，將一水平放置的金屬棒ab以水平的初速度v0拋出，設(shè)在整個過程中棒的取向不變且不計空氣阻力，則在金屬棒運(yùn)動過程中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢大小變化情況是() 【導(dǎo)學(xué)號：78870013】圖1217A越來越大B越來越小C保持不變D無法判斷【解析】金屬棒做平拋運(yùn)動，豎直方向做自由落體運(yùn)動，速度雖然增大，但不切割磁感線；水平方向做勻速運(yùn)動，切割磁感線的速度不發(fā)生變化，所以產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢大小不變【答案】C11如圖1218甲所示，一個500匝的線圈的兩端跟R99 的電阻相連接，置于豎直向下的勻強(qiáng)磁場中，線圈的橫截面積是20 cm2，電阻為1 ，磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時間變化的圖象如圖1217乙所示，求磁場變化過程中通過電阻R的電流圖1218【解析】由題圖乙知：線圈中磁感應(yīng)強(qiáng)度B均勻增加，其變化率 T/s10 T/s.由法拉第電磁感應(yīng)定律得線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為EnnS5001020104V10 V由閉合電路歐姆定律得感應(yīng)電流大小為I A0.1 A.【答案】0.1 A12一個邊長為a1 m的正方形線圈，總電阻為R2 ，當(dāng)線圈以v2 m/s的速度通過磁感應(yīng)強(qiáng)度B0.5 T的勻強(qiáng)磁場區(qū)域時，線圈平面總保持與磁場垂直若磁場的寬度b1 m，如圖1219所示，求：圖1219(1)線圈進(jìn)入磁場過程中感應(yīng)電流的大??；