－人教版選修11 3.2 法拉第電磁感應定律 作業(yè).doc

第二節(jié) 法拉第電磁感應定律 作業(yè)一、 選擇題1.關于電路中感應電動勢的大小，下列說法中正確的是（ ）a.穿過電路的磁通量越大，感應電動勢就越大b.電路中磁通量的改變量越大，感應電動勢就越大c.電路中磁通量改變越快，感應電動勢就越大d.若電路中某時刻磁通量為零，則該時刻感應電流一定為零2.如圖3-2-1所示，將條形磁鐵從相同的高度分別以速度v和2v插入線圈，電流表指針偏轉角度較大的是（ ）圖3-2-1a.以速度v插入 b.以速度2v插入c.一樣大d.無法確定3.當線圈中的磁通量發(fā)生變化時，則（ ）a.線圈中一定有感應電流b.線圈中一定有感應電動勢c.感應電動勢的大小與線圈的電阻無關d.磁通量變化越大，產生的感應電動勢越大4.在電磁感應現(xiàn)象中，下列說法中正確的是（ ）a.穿過線圈的磁通量為零時，感應電動勢也一定為零b.穿過線圈的磁通量均勻變化時，感應電動勢也均勻變化c.穿過線圈的磁通量越大，產生的感應電動勢也越大d.穿過線圈的磁通量變化越快，產生的感應電動勢越大5.穿過一個電阻為1 的單匝閉合線圈的磁通量始終是每秒鐘均勻地減少2 wb，則（ ）a.線圈中感應電動勢一定是每秒減少2 vb.線圈中感應電動勢一定是2 vc.線圈中感應電流一定是每秒減少2 ad.以上說法均不正確6.如圖3-2-2所示，閉合開關s，將條形磁鐵插入閉合線圈，第一次用0.2 s，第二次用0.4 s，并且兩次的起始和終止位置相同，則（ ）圖3-2-2a.第一次磁通量變化較大b.第一次的最大偏角較大c.第一次經過的總電荷量較多d.若斷開s，不偏轉，故無感應電動勢7.穿過一個電阻為1 的單匝線圈的磁通量發(fā)生變化：在t1時間內是每秒均勻地減小2 wb，在t2時間內是每秒均勻地增大2 wb.則（ ）a.線圈中產生的感應電動勢在t2時間內比在t1時間內大2 vb.線圈中產生的感應電動勢在t1時間內和在t2時間內一定都大于2 vc.線圈中產生的感應電流在t1時間內和在t2時間內一定都是2 a，只是方向相反d.以上選項都不對8.穿過某線圈的磁通量隨時間的變化關系如圖3-2-3所示，在線圈內產生感應電動勢最大值的時間是（ ）圖3-2-3a.0 s2 sb.2 s4 sc.4 s6 sd.6 s10 s9.如圖3-2-4所示，用力將矩形線圈abcd勻速拉出有界的勻強磁場，下列說法中正確的是（ ）圖3-2-4a.速度越大，線框中的電流越大b.速度越小，線框中的電流越大c.無論速度大小如何，產生的電流相同d.無法確定10.如圖3-2-5所示，在豎直向下的勻強磁場中，將一水平放置的金屬棒ab以水平初速度v0拋出，設在整個過程中棒的方向不變且不計空氣阻力，則在金屬棒運動過程中產生的感應電動勢大小變化情況是（ ）圖3-2-5a.越來越大b.越來越小c.保持不變d.無法判斷11.如圖3-2-6所示，單匝線圈在勻強磁場中繞垂直于磁場的軸勻速轉動，穿過線圈的磁通量隨時間的關系可用圖象表示，則（ ）圖3-2-6a.在t=0時刻，線圈中磁通量最大，感應電動勢也最大b.在t=110-2 s時刻，感應電動勢最大c.在t=210-2 s時刻，感應電動勢為零d.在0210-2 s時間內，線圈中感應電動勢的平均值為零12.如圖3-2-7所示，在pq、qr區(qū)域中存在著磁感應強度大小相等、方向相反的勻強磁場，磁場方向均垂直于紙面.一導線框abcdefa位于紙面內，框的鄰邊都相互垂直，bc邊與磁場的邊界p重合.導線框與磁場區(qū)域的尺寸如圖所示.從t=0時刻開始，線框勻速橫穿兩個磁場區(qū)域，以abcdef為線框中的電動勢e的正方向，以下四個e-t關系示意圖中正確的 是（ ）圖3-2-7圖3-2-8二、計算題（本題共5小題，共52分.解答時應寫出必要的文字說明、方程式和重要的演算步驟，只寫出最后答案的不能得分.有數(shù)值計算的題，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位）13.（10分）如圖3-2-9所示，在光滑絕緣的水平桌面上有n 匝半徑為r的金屬線圈，線圈電阻為r，求：（1）如果垂直于線圈的磁場以b/t=k均勻變化時， 線圈產生的感應電動勢多大？通過線圈的電流為多少？圖3-2-9（2）如果磁場與圓環(huán)夾角為，且磁場仍以 b/t=k變化，則圓環(huán)產生的感應電動勢和形成的電流分別為多少？14.（10分）如圖3-2-10（a）所示的螺線管，匝數(shù)n=1 500匝，橫截面積s=20 cm2，電阻r=1.5 ，與螺線管串聯(lián)的外電阻r1=3.5 ，r2=25 ，方向向右、穿過螺線管的勻強磁場的磁感應強度按圖3-2-10（b）所示規(guī)律變化，試計算電阻r2的電功率和a、b兩點的電勢（設c點電勢為零）.o圖3-2-10 15.（10分）如圖3-2-11所示，水平放置的平行金屬導軌，相距 l=0.50 m，左端接一電阻r=0.20 ，磁感應強度b=0.40 t的勻強磁場方向垂直于導軌平面，導體棒ab垂直放在導軌上，并能無摩擦地沿導軌滑動，導軌和導體棒的電阻均可忽略不計，當ab以v=4.0 m/s的速度水平向右勻速滑動時，求：圖3-2-11（1）ab棒中感應電動勢的大??；（2）回路中感應電流的大??；（3）維持ab棒做勻速運動的水平外力f的大小.16.（10分）如圖3-2-12所示，置于水平面上兩根平行導軌間距離為d=0.5 m，金屬細桿ab置于導軌一端；跨在兩導軌之間，它與每根導軌之間的最大靜摩擦力為fmax=0.2 n，導軌另一端用直導線相連，形成一個恰是矩形的回路.導軌長l=0.8 m，電阻不計，桿ab的電阻r=0.2 ，整個裝置置于磁場方向豎直向下的勻強磁場中，如果磁感應強度從b0=1 t瞬間開始，以0.2 t/s的變化率均勻地增大，求： 圖3-2-12（1）經過多長時間后，ab桿開始運動？（2）ab桿運動前回路中產生的熱量是多少？17.（12分）圖3-2-13中mn和pq為豎直方向的兩平行長直金屬導軌，間距為0.40 m，電阻不計，導軌所在平面與磁感應強度b為0.50 t的勻強磁場垂直.質量m為6.010-3 kg、電阻為1.0 的金屬桿ab始終垂直于導軌，并與其保持光滑接觸.導軌兩端分別接有滑動變阻器r2和阻值為3.0 的電阻r1.當桿ab達到穩(wěn)定狀態(tài)時以速率v勻速下滑，整個電路消耗的電功率p為0.27 w，重力加速度取10 m/s2，試求速率v和滑動變阻器接入電路部分的阻值r2.圖3-2-13第二節(jié) 法拉第電磁感應定律 參考答案一、 選擇題1.c 解析：根據(jù)法拉第電磁感應定律，感應電動勢正比于磁通量的變化率，c項中磁通量變化越快，則磁通量的變化率越大，故c選項正確，a、b選項錯誤.某時刻的磁通量為零，但該時刻磁通量的變化率不一定為零，所以感應電流也就不一定為零，d選項錯誤，故選c.點評：感應電動勢和磁通量的變化率成正比，不能與磁通量、磁通量的改變量混為一談，磁通量為零時，其變化率不一定為零.2.b 解析：磁鐵從相同的高度插入，速度越大，磁通量的變化越快，產生的感應電動勢越大，電流表指針的偏轉角度就越大.3.bc4.d5.b 解析：磁通量均勻地減少，說明磁通量是變化的，線圈中一定有感應電動勢，且磁通量在相同的時間內變化相同，即磁通量的變化率為一常數(shù).由法拉第電磁感應定律可知，產生的感應電動勢大小不變.點評：磁通量的變化率即為單位時間內的磁通量的變化量，磁通量均勻變化，也就是磁通量的變化率恒定.6.b 解析：由于兩次條形磁鐵插入線圈的起始和終止位置相同，因此磁通量的變化=2-1相同，故a錯.根據(jù)e=nt可知，第一次磁通量變化較快，所以感應電流也較大，故b正確.通過的電荷量q=it=ert=rtt=r，故兩次通過的電荷量相同，c不對. 若s斷開，雖然電路不閉合，沒有感應電流，但感應電動勢仍存在，所以d不對.7.c 解析：根據(jù)法拉第電磁感應定律e=t=2 v，則i=er=2 a.8.c 解析：t 越大，感應電動勢就越大.9.a 解析：在線圈的電阻一定的情況下，產生感應電流的大小和感應電動勢的大小成正比，線圈運動的速度越大，穿過線圈的磁通量的變化就越快，產生的感應電動勢越大.10.c 解析：金屬棒水平拋出后，在垂直于磁場方向上的速度不變，由e=blv知，感應電動勢不變，故c正確.11.bc 解析：t=0和t=210-2 s時刻最大，但磁通量的變化率 t =0，故e=0.12.c 解析：開始時bc邊切割磁感線，由右手定則可判斷電流方向為順時針方向，故d項錯誤；當ed邊也進入磁場時，ed與bc邊切割磁感線產生感應電動勢相互抵消，回路中無電流，故a錯誤；當af邊進入磁場時，bc邊已出磁場，ed與fa邊切割磁感線在回路中都產生逆時針方向的電流，故c對b錯.二、 計算題13.(2)當磁場與線圈夾角為 時，可將磁場b 沿平行于線圈和垂直于