浙江地區(qū)人教版高中物理選修3-24.4法拉第電磁感應(yīng)定律

1、名校名 推薦4.4 法拉第電磁感應(yīng)定律作業(yè)一、選擇題 (每小題至少有一個選項正確，把正確選項前的字母填在題后的括號內(nèi))1穿過一個單匝線圈的磁通量始終保持每秒均勻地減少2 wb ，則()a線圈中感應(yīng)電動勢每秒增加2 vb線圈中感應(yīng)電動勢每秒減小2 vc線圈中無感應(yīng)電動勢d線圈中感應(yīng)電動勢大小不變解析： 因線圈的磁通量均勻變化，所以磁通量的變化率t 為一定值，又因為是單匝線圈，據(jù) e 可知選項 d 正確。 答案： dt2如圖所示，在豎直向下的勻強磁場中，將一水平放置的金屬棒ab 以水平速度v0 拋出，運動過程中棒的取向不變，不計空氣阻力，那么金屬棒內(nèi)產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢將()a越越大b越越小c保持不變

2、d方向不變，大小改變解析： 由于導(dǎo)體棒中無感應(yīng)電流，故棒只受重力作用，導(dǎo)體棒做平拋運動，水平速度v0 不變，即切割磁感線的速度不變，故感應(yīng)電動勢保持不變。答案： c3環(huán)形線圈放在均勻磁場中，設(shè)在第1 秒內(nèi)磁感線垂直于線圈平面向里，若磁感應(yīng)強度隨時間變化的關(guān)系如圖乙所示，那么在第2 秒內(nèi)線圈中感應(yīng)電流的大小和方向是()a感應(yīng)電流大小恒定，順時針方向b感應(yīng)電流大小恒定，逆時針方向c感應(yīng)電流逐漸增大，逆時針方向d感應(yīng)電流逐漸減小，順時針方向解析： 由 b t 圖知：第 2 秒內(nèi)be bet 恒定，則t s 也恒定，故感應(yīng)電流i r大小恒定，又由楞次定律判斷知電流方向沿逆時針方向，故b 對， a 、c

3、 、 d 都錯。 答案： b4如圖 3 所示，在勻強磁場中，mn 、pq 是兩條平行金屬導(dǎo)軌，而ab、 cd 為串有電壓表和電流表的兩根金屬棒，兩只電表可看成理想電表。當(dāng)兩棒以相同速度向右勻速運動時 (運動過程中兩棒始終與導(dǎo)軌接觸 )()a電壓表有讀數(shù)；電流表有讀數(shù)b電壓表無讀數(shù)；電流表無讀數(shù)c電壓表有讀數(shù)；電流表無讀數(shù)d電壓表無讀數(shù)；電流表有讀數(shù)解析： 在兩棒以相同速度向右勻速運動的過程中，磁通量不變，無感應(yīng)電流產(chǎn)生。根據(jù)電壓表和電流表的測量原理知，兩表均無讀數(shù)。答案： b1名校名 推薦5.如圖 4 所示，長為l 的金屬導(dǎo)線彎成一圓環(huán)，導(dǎo)線的兩端接在電容為c 的平行板電容器上， p、 q 為

4、電容器的兩個極板，磁場垂直于環(huán)面向里，磁感應(yīng)強度以b b0 kt(k0)隨時間變化， t 0 時， p、 q 兩板電勢相等，兩板間的距離遠小于環(huán)的半徑，經(jīng)時間 t，電容器 p 板()a不帶電b所帶電荷量與t 成正比22c帶正電，電荷量是kl cd帶負電，電荷量是kl c44b b0 kt(k0) 隨時間變化， 由法拉第電磁感應(yīng)定律得： e 解析：磁感應(yīng)強度以t b ks，而 s l 2，經(jīng)時間 t 電容器 p 板所帶電荷量q ec kl2c；由楞次定律知電容s t44器 p 板帶負電，故 d 選項正確。 答案： d6有一種高速磁懸浮列車的設(shè)計方案是：在每節(jié)車廂底部安裝強磁鐵(磁場方向向下 )，

5、并且在沿途兩條鐵軌之間平放一系列線圈。下列說法中不正確的是()a列車運動時，通過線圈的磁通量會發(fā)生變化b列車速度越快，通過線圈的磁通量變化越快c列車運動時，線圈中會產(chǎn)生感應(yīng)電動勢d線圈中的感應(yīng)電動勢的大小與列車速度無關(guān)解析： 列車運動時，安裝在每節(jié)車廂底部的強磁鐵產(chǎn)生的磁場使通過線圈的磁通量發(fā)生變化；列車速度越快，通過線圈的磁通量變化越快，根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律可知，由于通過線圈的磁通量發(fā)生變化，線圈中會產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，感應(yīng)電動勢的大小與通過線圈的磁通量的變化率成正比，與列車的速度有關(guān)。由以上分析可知，選項a、b、c 的說法正確，選項 d 的說法不正確。 答案： d7.如圖所示，垂直紙面的正方

6、形勻強磁場區(qū)域內(nèi)，有一位于紙面的、電阻均勻的正方形導(dǎo)體框 abcd，現(xiàn)將導(dǎo)體框分別朝兩個方向以v、 3v 速度勻速拉出磁場，則在導(dǎo)體框從兩個方向移出磁場的過程中 ()a導(dǎo)體框中產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向相同b導(dǎo)體框中產(chǎn)生的焦耳熱相同c導(dǎo)體框 ad 邊兩端電勢差相同d通過導(dǎo)體框截面的電荷量相同解析：由右手定則判定出兩種拉動方式中感應(yīng)電流的方向都是a dc b a，電流的2 3方向相同。當(dāng)導(dǎo)體框以速度v 0 拉出磁場時，產(chǎn)生的熱量q i 2rt (blv0)2rtb l v0，可見，rr兩種方式產(chǎn)生的熱量不同。以v 、3v 速度勻速拉出磁場時，導(dǎo)體框ad 邊兩端電勢差分別是1、 3t bl2。通過導(dǎo)體框截

7、面的電荷量相同。綜上， a、 d 選項正確。4blv4blvq i ttrr2名校名 推薦答案： ad8如圖所示，一個半徑為l 的半圓形硬導(dǎo)體 ab 以速度 v ，在水平 u 型框架上勻速滑動，勻強磁場的磁感應(yīng)強度為b，回路電阻為 r0，半圓形硬導(dǎo)體 ab 的電阻為 r，其余電阻不計，則半圓形導(dǎo)體 ab 切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電動勢的大小及ab 之間的電勢差分別為 ()blv r0b 2bl v； bl va bl v； r0 r2blv r0c 2bl v； r0 rd blv ； 2bl v解析： 半圓形導(dǎo)體 ab 切割磁感線的有效長度為2l ，對應(yīng)的電動勢為 e 2blv ， abe2blv

8、 r0間的電勢差 uab rr0 r ，故 c 正確。 答案： cr0r0二、非選擇題 (解答時應(yīng)寫出必要的文字說明、方程式和演算步驟，有數(shù)值計算的要注明單位 )9.一個邊長為 a 1 m 的正方形線圈，總電阻為r 2，當(dāng)線圈以 v 2 m/s 的速度通過磁感應(yīng)強度 b 0.5 t 的勻強磁場區(qū)域時， 線圈平面總保持與磁場垂直。 若磁場的寬度 b1 m，如圖所示，求：(1) 線圈進入磁場過程中感應(yīng)電流的大小；(2) 線圈在穿過整個磁場過程中釋放的焦耳熱。解析：(1)根據(jù) e blv ，i e，知 i bav 0.5 1 2 a 0.5 a。rr2(2) 線圈穿過磁場過程中，由于 b1 m，故只

9、在進入和穿出時有感應(yīng)電流，故a1j 0.5 j。q 2i 2rt2i 2 r 2 0.52 2v2答案： (1)0.5 a(2)0.5 j10.如圖所示， 兩根足夠長的金屬導(dǎo)軌ab、cd 豎直放置， 導(dǎo)軌間距離為 l ，電阻不計。 在導(dǎo)軌上端并接兩個額定功率均為p、電阻均為r的小燈泡。整個系統(tǒng)置于勻強磁場中，磁感應(yīng)強度方向與導(dǎo)軌所在平面垂直?，F(xiàn)將一質(zhì)量為m、電阻可以忽略的金屬棒mn 從圖示位置由靜止開始釋放。金屬棒下落過程中保持水平，且與導(dǎo)軌接觸良好。已知某時刻后兩燈泡保持正常發(fā)光。重力加速度為g。求：(1) 磁感應(yīng)強度的大??；(2) 燈泡正常發(fā)光時導(dǎo)體棒的運動速率。解析： (1)設(shè)小燈泡的額定電流為i 0，有 p i 02r 由題意，在金屬棒沿導(dǎo)軌豎直下落的某時刻后，小燈泡保持正常發(fā)光，流經(jīng)mn 的電