高中物理 第五節(jié)電磁感應(yīng)定律的應(yīng)用同步練習一 新人教版選修3-2

1、第五節(jié)：電磁感應(yīng)定律的應(yīng)用同步練習一基礎(chǔ)達標1如圖1所示，一個閉合電路靜止于磁場中，由于磁場強弱的變化，而使電路中產(chǎn)生了感生電動勢下列說法中正確的是（ ）A磁場變化時，會在空間激發(fā)一種電場B使電荷定向移動形成電流的力是磁場力C使電荷定向移動形成電流的力是電場力D以上說法都不對答案：AC 圖12如圖2所示，一個帶正電的粒子在垂直于勻強磁場的平面內(nèi)做圓周運動，當磁感應(yīng)強度均勻增大時，此粒子的動能將（ ）A不變 B增加 C減少 D以上情況都可能答案：B 圖23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線圈中的感應(yīng)電動勢一定是每秒減少2 VB線圈中的感應(yīng)電動勢一

2、定是2 VC線圈中的感應(yīng)電流一定是每秒減少2 AD線圈中的感應(yīng)電流一定是2 A答案：BD4如圖3所示，導體AB在做切割磁感線運動時，將產(chǎn)生一個電動勢，因而在電路中有電流通過下列說法中正確的是（ ）A因?qū)w運動而產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢稱為動生電動勢B動生電動勢的產(chǎn)生與洛倫茲力有關(guān)C動生電動勢的產(chǎn)生與電場力有關(guān)D動生電動勢和感生電動勢的產(chǎn)生原因是一樣的 答案：AB 圖35在勻強磁場中，ab、cd兩根導體棒沿兩根導軌分別以速度v1、v2滑動，如圖4所示下列情況中，能使電容器獲得最多電荷量且左邊極板帶正電的是（ ）Av1=v2,方向都向右 Bv1=v2，方向都向左Cv1>v2,v1向右，v2向左 Dv

3、1>v2,v1向左，v2向右答案：C 圖46某空間出現(xiàn)了如圖5所示的一組閉合的電場線，這可能是（ ）A沿AB方向磁場在迅速減弱 B沿AB方向磁場在迅速增強C沿BA方向磁場在迅速增強 D沿BA方向磁場在迅速減弱答案：AC 圖57如圖6所示，金屬桿ab以恒定的速率v在光滑平行導軌上向右滑行設(shè)整個電路中總電阻為R（恒定不變），整個裝置置于垂直紙面向里的勻強磁場中，下列敘述正確的是（ ）Aab桿中的電流與速率v成正比B磁場作用于ab桿的安培力與速率v成正比C電阻R上產(chǎn)生的電熱功率與速率v的平方成正比D外力對ab桿做功的功率與速率v的平方成正比答案：ABCD 圖68、如圖7所示，一個帶正電的粒子在

4、垂直于勻強磁場的平面內(nèi)做圓周運動，當磁感應(yīng)強度均勻增大時，此粒子的動能將（ ）A不變 B增加C減少 圖7D以上情況都可能 答案：B 9如圖8所示，A、B為大小、形狀均相同且內(nèi)壁光滑，但用不同材料制成的圓管，豎直固定在相同高度兩個相同的磁性小球，同時從A、B管上端的管口無初速釋放，穿過A管的小球比穿過B管的小球先落到地面下面對于兩管的描述中可能正確的是（ ）AA管是用塑料制成的，B管是用銅制成的BA管是用鋁制成的，B管是用膠木制成的CA管是用膠木制成的，B管是用塑料制成的DA管是用膠木制成的，B管是用鋁制成的答案：AD 圖810、如圖9所示，空間有一個方向水平的有界磁場區(qū)域，一個矩形線框，自磁場

5、上方某一高度下落，然后進入磁場，進入磁場時，導線框平面與磁場方向垂直。則在進入時導線框不可能（ ）A、變加速下落 B、變減速下落 C、勻速下落 圖9D、勻加速下落思路解析：線框下落時的高度不同，進入磁場時的速度、產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢、感應(yīng)電流、線框所受的安培力不同，可能大于、等于或小于線框重力，故線框的運動可能有三種，只有D是不可能的。答案：D11、一條形磁鐵與導線環(huán)在同一平面內(nèi)，磁鐵中央與線圈中心重合，如圖10所示，為了在導線環(huán)中得到圖示方向的電流I，磁鐵應(yīng)該（ ）A、N極向紙內(nèi)、S極向紙外繞O點轉(zhuǎn)動 圖10B、N極向紙外、S極向紙內(nèi)繞O點轉(zhuǎn)動C、磁鐵沿垂直于紙面方向向紙外平動 D、磁鐵沿垂直于

6、紙面方向向紙內(nèi)平動答案：A能力達標12、兩圓環(huán)A、B置于同一水平面內(nèi)，其中A為均勻帶電絕緣環(huán)，B為導體環(huán)，當A帶正電且轉(zhuǎn)速增大并以如圖11所示的方向繞中心轉(zhuǎn)動時，B中（ ）A、產(chǎn)生如圖方向相反的電流 B、產(chǎn)生如圖方向的電流C、不產(chǎn)生電流 D、以上說法都有可能正確答案：B 圖1113、如圖12所示，兩根相距為L的豎直平行金屬導軌位于磁感應(yīng)強度為B、方向垂直紙面向里的勻強磁場中，導軌電阻不計，另外兩根與上述光滑導軌保持良好接觸的金屬桿ab、cd質(zhì)量均為m，電阻均為R.若要使cd靜止不動，則ab桿應(yīng)向_運動，速度大小為_，作用于ab桿上的外力大小為_.圖12答案：上 2mg14、如圖13所示為兩個同

7、心閉合線圈的俯視圖，若內(nèi)線圈中通有圖示的電流I1，則當I1增大時，關(guān)于外線圈中的感應(yīng)電流I2的方向及I2受到的安培力F的方向，下列判斷正確的是（ ）A、I2沿順時針方向，F(xiàn)沿半徑指向圓心 B、I2沿逆時針方向，F(xiàn)沿半徑背離圓心C、I2沿逆時針方向，F(xiàn)沿半徑指向圓心 D、I2沿順時針方向，F(xiàn)沿半徑背離圓心答案：B 圖1315、如圖14所示，矩形線圈一邊長為a，另一邊長為b，電阻為R，在它以速度v勻速穿過寬度為L、磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場的過程中，若bL，產(chǎn)生的電能為_；通過導體截面的電荷量為_；若bL，產(chǎn)生的電能為_；通過導體截面的電荷量為_.思路解析：當bL時，線圈勻速運動產(chǎn)生感應(yīng)電流的有效位

8、移為2L，即有感應(yīng)電流的時間為t1=，再根據(jù)E=Bav，E電=t1，q=It=t1，可得出答案；當bL時，線圈勻速運動產(chǎn)生感應(yīng)電流的有效位移為2b，即有感應(yīng)電流的時間為t2=，用同樣的方法可求得答案。答案： 16、如圖15所示，均勻金屬環(huán)的電阻為R，其圓心O，半徑為L.一金屬桿OA，質(zhì)量可忽略不計，電阻為r，可繞O點轉(zhuǎn)動，A端固定一質(zhì)量為m的金屬球a，球上有孔，套在圓環(huán)上可無摩擦滑動，Ob為一導線，整個裝置放在與環(huán)平面垂直的勻強磁場中，磁感應(yīng)強度為B.現(xiàn)把金屬桿OA從水平位置由靜止釋放運動到豎直位置，球a的速度為v，則OA到豎直位置時產(chǎn)生的電動勢為_；此時OA所受安培力的功率為_；桿OA由水平

9、位置轉(zhuǎn)到豎直位置這段時間內(nèi)，電路中轉(zhuǎn)化的內(nèi)能為_.思路解析：OA的轉(zhuǎn)動切割磁感線，求運動到最低點時的瞬時電動勢和瞬時功率，應(yīng)用法拉第電磁感應(yīng)定律時，要運用旋轉(zhuǎn)切割的情況.最后要求的是過程量，應(yīng)用能量的轉(zhuǎn)化和守恒。答案：BLv mgL-mv2 圖1517、一勻強磁場，磁場方向垂直于紙面，規(guī)定向里為正方向，在磁場中有一金屬圓環(huán)，圓環(huán)平面位于紙面內(nèi)，如圖16所示.現(xiàn)令磁感應(yīng)強度B隨時間變化，先按如圖所示的Oa圖線變化，后來又按照圖線bc、cd變化，令E1、E2、E3分別表示這三段變化過程中的感應(yīng)電動勢的大小，I1、I2、I3分別表示對應(yīng)的感應(yīng)電流，則（ ）圖16A、E1E2，I1沿逆時針方向，I2沿

10、順時針方向B、E1E2，I1沿逆時針方向，I2沿順時針方向C、E1E2，I2沿順時針方向，I3沿順時針方向D、E3E2，I2沿順時針方向，I3沿逆時針方向思路解析：bc段與cd段磁場的變化率相等，大于aO的磁場變化率.答案：BC18、在平行于水平地面的有界勻強磁場上方，有三個單匝線框A、B、C，從靜止開始同時釋放，磁感線始終與線框平面垂直.三個線框都是由相同的金屬材料做成的相同正方形，其中A不閉合，有個小缺口；B、C都是閉合的，但B導線的橫截面積比C的大，如圖17所示.下列關(guān)于它們的落地時間的判斷正確的是（ ）A、A、B、C同時落地 B、A最遲落地C、B在C之后落地 D、B和C在A之后落地 圖

11、17思路解析：A中無感應(yīng)電流，在進入和穿出磁場的過程中只受重力作用；B、C在進入和穿出磁場的過程中都有感應(yīng)電流產(chǎn)生，都受向上的安培力作用，下落的加速度小于重力加速度，所以比A要晚落地；設(shè)線圈的邊長為l，導線的橫截面積為S，材料的密度為，電阻率為，進入或穿出時的速度為v，磁感應(yīng)強度為B，則線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為E=BLv，感應(yīng)電流為I=，電阻為R=，安培力為F=BIl，由牛頓第二定律加速度為a=，線圈的質(zhì)量為m=4Sl.將上述方程整理后得：a=g-.加速度與導線的粗細無關(guān)，故B、C同時落地.答案：D19、如圖18所示，在物理實驗中，常用“沖擊式電流計”來測定通過某閉合電路的電荷量。探測器線圈和

12、沖擊電流計串聯(lián)后，又能測定磁場的磁感應(yīng)強度.已知線圈匝數(shù)為n，面積為S，線圈與沖擊電流計組成的回路電阻為R.把線圈放在勻強磁場時，開始時線圈與磁場方向垂直，現(xiàn)將線圈翻轉(zhuǎn)180°，沖擊式電流計測出通過線圈的電荷量為q，由此可知，被測磁場的磁感應(yīng)強度B=_。圖18答案：20、(2006天津高考理綜)在豎直向上的勻強磁場中，水平放置一個不變形的單匝金屬圓線圈，規(guī)定線圈中感應(yīng)電流的正方向如圖20甲所示，當磁場的磁感應(yīng)強度B隨時間t如圖19乙變化時，正確表示線圈中感應(yīng)電動勢E變化的是圖4-5-14中的（ ）圖19圖20思路解析：由法拉第電磁感應(yīng)定律，E=n=n,在t=0到t=1 s,B均勻增大

13、，則為一恒量，則E為一恒量，再由楞次定律，可判斷感應(yīng)電動勢為順時針方向，則電動勢為正值，在t=1 s到t=3 s,B不變化，則感應(yīng)電動勢為零，在t=3 s到t=5 s,B均勻增大，則為一恒量，但B變化得較慢，則E為一恒量，但比t=0到t=1 s小，再由楞次定律，可判斷感應(yīng)電動勢為逆時針方向，則電動勢為負值，所以A選項正確.答案：A21、有一面積為150 cm2的金屬環(huán)，電阻為0.1 ，在環(huán)中100 cm2的同心圓面上存在如圖21（b）所示的變化的磁場，在0.1 s到0.2 s的時間內(nèi)環(huán)中感應(yīng)電流為_，流過的電荷量為_.圖21答案：0.1 A 0.01 C22、如圖22所示，兩根平行金屬軌道固定在水平桌面上，每根導軌每米的電阻為r0=0.10 ，導軌的端點P、Q用電阻可忽略的導線相連，兩導軌間的距離l=0.20 m，有隨時間變化的勻強磁場垂直于桌面，已知磁感應(yīng)強度B與時間t的關(guān)系為B=kt，比例系數(shù)k=0.02 T/s.一電阻不計的金屬桿可在導軌上無摩擦地滑動.在滑動過程中保持與導軌垂直，在t=0時刻，金屬桿緊靠在P、Q端，在外力作用下，桿以恒定的加速度從靜止開始向