2018-2019第一學(xué)期物理選修3-24-4(20201126192758)

1、-WORD格式 - 可編輯 -第四章第 4 節(jié)法拉第電磁感應(yīng)定律課后強(qiáng)化演練一、選擇題1 (多選 )(2017 平·遙月考 )一個(gè)閉合的正方形線圈放在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，線圈平面與磁場(chǎng)方向成30°角，當(dāng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度發(fā)生均勻變化時(shí)，可在線圈內(nèi)產(chǎn)生電流強(qiáng)度為I 的電流，若要使電流強(qiáng)度變?yōu)?I ，可采用的方法是 ()A 線圈匝數(shù)增加 1 倍B 使線圈平面與磁感線間的夾角變成90 °C正方形的邊長(zhǎng)增加1 倍D 磁感應(yīng)強(qiáng)度對(duì)時(shí)間的變化率增加1 倍解析： 根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律可知，E n t ，將線圈的匝數(shù)增加1倍時(shí)，線圈產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)也增加為原來(lái)的2 倍，但線圈電阻也增加為

2、原來(lái)的2 倍，線圈中的感應(yīng)電流沒(méi)有變化，A 選項(xiàng)錯(cuò)誤；使線圈平面與磁感線間的夾角變?yōu)?0 °，線圈的磁通量變?yōu)? 倍，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)變?yōu)? 倍，感應(yīng)電流變?yōu)樵瓉?lái)的2 倍， B 選項(xiàng)正確；將線圈的邊長(zhǎng)增加1 倍時(shí)，則線圈面積是原來(lái)的4 倍，產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)是原來(lái)的4倍，根據(jù)電阻定律可知，線圈電阻是原來(lái)的2 倍，感應(yīng)電流是原來(lái)的2 倍， C 選項(xiàng)正確；將磁感應(yīng)強(qiáng)度對(duì)時(shí)間的變化率增加1 倍，產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)是原來(lái)的2 倍，由于線圈電阻不變，感應(yīng)電流是原來(lái)的2 倍，D 選項(xiàng)正確答案： BCD2 (2017 ·夏模擬寧 )如圖虛線上方空間有勻強(qiáng)磁場(chǎng)，扇形導(dǎo)線框繞垂直于框面的軸O 以角速度

3、 勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，線框中感應(yīng)電流方向以逆時(shí)針為正，那么，能正確表明線框轉(zhuǎn)動(dòng)一周感應(yīng)電流變化情況的是下列圖中的哪一個(gè)()解析：線框在磁場(chǎng)外轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，無(wú)感應(yīng)電流；當(dāng)線框進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)，切割的有效長(zhǎng)度為半徑，恒定不變，12根據(jù)旋轉(zhuǎn)切割原理可知，E 2BL ，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)和感應(yīng)電流大小不變，根據(jù)右手定則可知，電流為逆時(shí)針；-WORD格式 - 可編輯 - 精品資料分享 -WORD格式 - 可編輯 -當(dāng)線框全部進(jìn)入磁場(chǎng)，磁通量不變，無(wú)感應(yīng)電流；當(dāng)線框穿出磁場(chǎng)時(shí)，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)和感應(yīng)電流大小不變，根據(jù)右手定則可知，電流為順時(shí)針，A 選項(xiàng)正確答案： A3 (多選 ) 如圖所示，先后以速度v1 和 v 2 勻速把一矩形線圈拉出有

4、界勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域，v1 2v2 ，在先后兩種情況下()A 線圈中的感應(yīng)電流之比為I1 I2 2 1B 線圈中的感應(yīng)電流之比為I1 I2 1 2C線圈中產(chǎn)生的焦耳熱之比Q1 Q2 1 2D 通過(guò)線圈某截面的電荷量之比 q1 q2 11解析：勻速把一矩形線圈拉出有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域，導(dǎo)體切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E BLv ，感應(yīng)電BLv，速度之比等于電流之比，故A 選項(xiàng)正確， B 選項(xiàng)錯(cuò)誤；根據(jù)焦耳定律Q I22 3v流 I RtB L，焦耳熱RR之比等于電流之比，C 選項(xiàng)錯(cuò)誤；根據(jù)q It BLv LBL 21 1，D 選·，可知通過(guò)某截面的電荷量之比為RvR項(xiàng)正確答案： AD4在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中

5、，有一個(gè)接有電容器的單匝導(dǎo)線回路，如圖所示，已知C30F，L15 cm ， L2 82cm，磁場(chǎng)以 5×10T/s 的速率增加，則() 5A 電容器上極板帶正電，帶電荷量為6× 10C 5B 電容器上極板帶負(fù)電，帶電荷量為6× 10C 9C電容器上極板帶正電，帶電荷量為6× 10C 9D 電容器上極板帶負(fù)電，帶電荷量為6× 10CB解析：電容器兩極板間的電勢(shì)差U 等于感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E，由法拉第電磁感應(yīng)定律，可得 E12t ·L L 2× 104Q CU CE 6× 10 9C 項(xiàng)V ，電容器的帶電荷量C，再由楞次定律可

6、知上極板的電勢(shì)高，帶正電，故正確-WORD格式 - 可編輯 - 精品資料分享 -WORD格式 - 可編輯 -答案： C5 (2017 ·徽省模擬安)如圖所示，平行極板與單匝圓線圈相連，極板距離為d，圓半徑為r ，單匝線圈的電阻為R1，外接電阻為R2，其它部分的電阻忽略不計(jì)在圓中有垂直紙面向里的磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度均勻增加，有一個(gè)帶電粒子靜止在極板之中，帶電粒子質(zhì)量為m、電量為q.則下列說(shuō)法正確的是()A 粒子帶正電B 磁感應(yīng)強(qiáng)度的變化率為BR1 R2 mgd2tr qR2C保持開(kāi)關(guān)閉合，向上移動(dòng)下極板時(shí)，粒子將向下運(yùn)動(dòng)D 斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S，粒子將向下運(yùn)動(dòng)解析：垂直紙面向里的磁場(chǎng)均勻增加，根據(jù)楞

7、次定律可知，平行板電容器的上極板電勢(shì)高，帶正電，下極板電勢(shì)低，帶負(fù)電，帶電粒子受到豎直向上的電場(chǎng)力和豎直向下的重力作用，處于平衡狀態(tài)，故粒子UB帶正電， A 選項(xiàng)錯(cuò)誤；根據(jù)平衡條件得，mg q d ，根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律得感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E nt ntS，根據(jù)閉合電路歐姆定律可知，UR2BR1 R2 mgd，B 選項(xiàng)正確；當(dāng)保持開(kāi)關(guān)閉E，聯(lián)立解得，2R2 R1tr qR2合，則極板間的電壓不變，當(dāng)向上移動(dòng)下極板時(shí)，間距減小，電場(chǎng)強(qiáng)度增大，電場(chǎng)力增大，粒子將向上運(yùn)動(dòng)， C 選項(xiàng)錯(cuò)誤；當(dāng)斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S，電容器電荷量不變，電場(chǎng)強(qiáng)度不變，電場(chǎng)力也不變，粒子靜止不動(dòng)，D選項(xiàng)錯(cuò)誤答案： B6如圖所示， 用一根橫截

8、面積為S 的硬導(dǎo)線做成一個(gè)半徑為r 的圓環(huán)，把圓環(huán)部分置于均勻變化的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向垂直紙面向里，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小隨時(shí)間的變化率B k(k 0) ，ab 為圓環(huán)的一條直徑，t導(dǎo)線的電阻率為.則 ()A 圓環(huán)中產(chǎn)生順時(shí)針?lè)较虻母袘?yīng)電流B 圓環(huán)具有擴(kuò)張的趨勢(shì)-WORD格式 - 可編輯 - 精品資料分享 -WORD格式 - 可編輯 -C圓環(huán)中感應(yīng)電流的大小為krS412D 圖中 ab 兩點(diǎn)間的電壓大小為2k r解析：根據(jù)楞次定律，可判斷圓環(huán)中產(chǎn)生的感應(yīng)電流沿逆時(shí)針?lè)较?，故A 錯(cuò)誤；當(dāng)磁場(chǎng)增大時(shí)，穿過(guò)線圈的磁通量增加，由于 “ 阻礙 ” 作用，線圈有縮小的趨勢(shì)，故 B 錯(cuò)誤；根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律E

9、t122rIEkrSa、 b 兩點(diǎn) rk， R ，所以電流，故 C 正確；圓環(huán)的右側(cè)相當(dāng)于電源，左側(cè)是外電路，2SR4E12間的電壓是路端電壓，即U 24r k ，故 D 錯(cuò)誤答案： C二、非選擇題7.如圖所示，在研究感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小的實(shí)驗(yàn)中，把一根條形磁鐵從同樣的高度插到線圈中同樣的位置處，第一次快插，第二次慢插，兩情況下線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小關(guān)系是E1 _E 2；通過(guò)線圈導(dǎo)線橫截面電量的大小關(guān)系是q1 _q 2(選填“大于”、“等于”或“小于”)解析：根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律E nt 可知，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小正比于磁通量的變化率，兩次實(shí)驗(yàn)時(shí)，磁通量的變化量相同，第一次時(shí)間短，第二次時(shí)間ntt n長(zhǎng)，則第一次產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大；根據(jù)電荷量的關(guān)系式q It·，兩次通過(guò)線圈導(dǎo)線橫截RR面電量大小相等答案：大于等于Bt k，k 為負(fù)的常量用8 如圖，勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向垂直于紙面向里，大小隨時(shí)間的變化率電阻率為、橫截面積S 的硬導(dǎo)線做成一邊長(zhǎng)為l 的方框?qū)⒎娇蚬潭ㄓ诩埫鎯?nèi)，其右半部位于磁場(chǎng)區(qū)為域中求：-WORD格式 - 可編輯 - 精品資料分享 -WORD格式 - 可編輯 -(1) 導(dǎo)線中感應(yīng)電流的大?。?2) 磁場(chǎng)對(duì)方框作用力的大小隨時(shí)間的變化B2l 2解析： (1) 根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律得導(dǎo)線框的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為El