學(xué)年高中物理第四章電磁感應(yīng)習(xí)題課練習(xí)新人教版選修

1、學(xué)年高中物理第四章電磁感覺習(xí)題課練習(xí)新人教版選修學(xué)年高中物理第四章電磁感覺習(xí)題課練習(xí)新人教版選修PAGE學(xué)年高中物理第四章電磁感覺習(xí)題課練習(xí)新人教版選修第四章電磁感覺習(xí)題課時(shí)間：40分鐘滿分：100分一、選擇題(每題6分，共60分)1穿過一個(gè)單匝線圈的磁通量向來保持每秒均勻地減少2Wb，則()A線圈中感覺電動(dòng)勢(shì)每秒增加2VB線圈中感覺電動(dòng)勢(shì)每秒減小2VC線圈中無感覺電動(dòng)勢(shì)D線圈中感覺電動(dòng)勢(shì)大小不變答案D分析因線圈的磁通量均勻變化，因此磁通量的變化率eqf(,t)為必然值，又由于是單匝線圈，據(jù)Eeqf(,t)可知選項(xiàng)D正確。2以以下列圖，用兩根同樣的導(dǎo)線繞成匝數(shù)分別為n1和n2的圓形閉合線圈A和

2、B，兩線圈平面與勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直。當(dāng)磁感覺強(qiáng)度隨時(shí)間均勻變化時(shí)，兩線圈中的感覺電流之比IAIB為()A.eqf(n1,n2)B.eqf(n2,n1)C.eqf(noal(2,1),noal(2,2)D.eqf(noal(2,2),noal(2,1)答案B分析設(shè)導(dǎo)線長(zhǎng)為L(zhǎng)，A的半徑為r1，B的半徑為r2。r1eqf(L,2n1)，r2eqf(L,2n2)。由法拉第電磁感覺定律：Eneqf(B,t)S，得：E1n1eqf(B,t)reqoal(2,1)，E2n2eqf(B,t)reqoal(2,2)，因此eqf(I1,I2)eqf(E1,E2)eqf(n1,n2)eqf(roal(2,1),roal(

3、2,2)eqf(n2,n1)，因此，B正確，A、C、D錯(cuò)誤。3電吉他是利用電磁感覺原理工作的一種樂器。如圖甲為電吉他的拾音器的原理圖，在金屬弦的下方放置有一個(gè)連接到放大器的螺線管。一條形磁鐵固定在管內(nèi)，當(dāng)撥動(dòng)金屬弦后，螺線管內(nèi)就會(huì)產(chǎn)生感覺電流，經(jīng)一系列轉(zhuǎn)變后可將電信號(hào)轉(zhuǎn)為聲音信號(hào)。若由于金屬弦的振動(dòng)，螺線管內(nèi)的磁通量隨時(shí)間的變化如圖乙所示，則對(duì)應(yīng)感覺電流的變化為()答案B分析由感覺電流公式Ieqf(E,R)neqf(,Rt)，感覺電流大小與磁通量的變化率有關(guān)，在t圖線上各點(diǎn)切線的斜率的絕對(duì)值表示感覺電流的大小，斜率的正、負(fù)號(hào)表示電流的方向；依照?qǐng)D乙，感覺電流的圖象應(yīng)為余弦函數(shù)圖象，在0t0時(shí)間

4、內(nèi)，感覺電流I的大小先減小到零，今后再逐漸增大，電流的方向改變一次，選項(xiàng)B切合要求。4粗細(xì)均勻的電阻絲圍成的正方形線框置于有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向垂直于線框平面，其界線與正方形線框的邊平行?，F(xiàn)使線框以同樣大小的速度沿四個(gè)不同樣樣方向平移出磁場(chǎng)，以以下列圖，則在移出過程中線框的一邊a、b兩點(diǎn)間電勢(shì)差絕對(duì)值最大的是()答案B分析由EBlv知，這四種情況線框切割磁感線產(chǎn)生的感覺電動(dòng)勢(shì)是同樣的，B選項(xiàng)中a、b兩點(diǎn)間電勢(shì)差表示的是電源的路端電壓，電勢(shì)差的絕對(duì)值為eqf(3E,4)，而其他三種情況電勢(shì)差的絕對(duì)值都為eqf(E,4)，因此選B。5矩形導(dǎo)線框abcd放在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感線方向與線圈平面垂直，磁

5、感覺強(qiáng)度B隨時(shí)間變化的圖象以以下列圖，t0時(shí)辰，磁感覺強(qiáng)度的方向垂直紙面向里。若規(guī)定導(dǎo)線框中感覺電流逆時(shí)針方向?yàn)檎?，則在04s時(shí)間內(nèi)，線框中的感覺電流I以及線框的ab邊所受安培力F隨時(shí)間變化的圖象為圖中的(安培力取向上為正方向)()答案C分析依照Eneqf(,t)neqf(SB,t)，而eqf(B,t)的大小不變，推知在02s內(nèi)及24s內(nèi)電流大小恒定，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；由于規(guī)定了導(dǎo)線框中感覺電流逆時(shí)針方向?yàn)檎衫愦味膳袛嗟?，感覺電流在02s內(nèi)為順時(shí)針方向，因此選項(xiàng)B錯(cuò)誤；由FBIL得：F與B成正比，依照左手定則判斷可知，選項(xiàng)C正確，D錯(cuò)誤。6.以以下列圖，長(zhǎng)為L(zhǎng)的金屬導(dǎo)線彎成一圓環(huán)，導(dǎo)線的兩端接

6、在電容為C的平行板電容器上，P、Q為電容器的兩個(gè)極板，磁場(chǎng)垂直于環(huán)面向里，磁感覺強(qiáng)度以BB0kt(k0)隨時(shí)間變化，t0時(shí)，P、Q兩板電勢(shì)相等，兩板間的距離遠(yuǎn)小于環(huán)的半徑，經(jīng)時(shí)間t，電容器P板()A不帶電B所帶電荷量與t成正比C帶正電，電荷量是eqf(kL2C,4)D帶負(fù)電，電荷量是eqf(kL2C,4)答案D分析磁感覺強(qiáng)度以BB0kt(k0)隨時(shí)間變化，由法拉第電磁感覺定律得：Eeqf(,t)Seqf(B,t)kS，而Seqf(L2,4)，經(jīng)時(shí)間t電容器P板所帶電荷量QECeqf(kL2C,4)；由楞次定律知電容器P板帶負(fù)電，故D選項(xiàng)正確。7(多項(xiàng)選擇)以以下列圖平行的金屬雙軌與電路處在豎直

7、向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)B中，一金屬桿放在金屬雙軌上在恒定外力F作用下做勻速運(yùn)動(dòng)，則在開關(guān)S()A閉合瞬時(shí)經(jīng)過金屬桿的電流增大B閉合瞬時(shí)經(jīng)過金屬桿的電流減小C閉合后金屬桿先減速后勻速D閉合后金屬桿先加速后勻速答案AC分析由題意可知金屬桿所受恒定外力F和安培力是對(duì)平衡力，當(dāng)開關(guān)S閉合瞬時(shí)，感覺電動(dòng)勢(shì)不變，電路中總電阻減小，由Ieqf(E,r總)可知感覺電流增大，因此A正確；感覺電流增大，安培力增大，合外力方向和運(yùn)動(dòng)方向相反，金屬桿開始做減速運(yùn)動(dòng)，由EBLv，可知感覺電動(dòng)勢(shì)減小，感覺電流減小，安培力減小，當(dāng)安培力減小到和恒定外力F相等時(shí)，金屬桿做勻速運(yùn)動(dòng)，因此C正確。8以以下列圖的甲、乙、丙圖中，MN、PQ

8、是固定在同一水平面內(nèi)足夠長(zhǎng)的平行金屬導(dǎo)軌。導(dǎo)體棒ab垂直放在導(dǎo)軌上，導(dǎo)軌都處于垂直水平面向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中。導(dǎo)體棒和導(dǎo)軌間接觸優(yōu)異且摩擦不計(jì)，導(dǎo)體棒、導(dǎo)軌和直流電源的電阻均可忽略，甲圖中的電容器C原來不帶電。今給導(dǎo)體棒ab一個(gè)向右的初速度v0，在甲、乙、丙圖中導(dǎo)體棒ab在磁場(chǎng)中的最后運(yùn)動(dòng)狀態(tài)是()A甲、丙中，棒ab最后將以同樣速度做勻速運(yùn)動(dòng)；乙中ab棒最后靜止B甲、丙中，棒ab最后將以不同樣樣速度做勻速運(yùn)動(dòng)；乙中ab棒最后靜止C甲、乙、丙中，棒ab最后均做勻速運(yùn)動(dòng)D甲、乙、丙中，棒ab最后都靜止答案B分析甲圖中ab棒產(chǎn)生的感覺電動(dòng)勢(shì)對(duì)電容器C充電，充電時(shí)，ab棒中有電流流過，ab棒減速，產(chǎn)生的感

9、覺電動(dòng)勢(shì)減小，電容器C充電時(shí)兩極板間電勢(shì)差增大，當(dāng)電容器C兩極板間電勢(shì)差與感覺電動(dòng)勢(shì)同樣時(shí)，電路中沒有電流，ab棒向右做勻速直線運(yùn)動(dòng)；乙圖中導(dǎo)體棒在初速度作用下，切割磁感線，產(chǎn)生感覺電動(dòng)勢(shì)，與電阻、導(dǎo)軌形成的閉合回路中產(chǎn)生感覺電流，出現(xiàn)安培力，阻截ab棒向前運(yùn)動(dòng)，其動(dòng)能轉(zhuǎn)變成內(nèi)能，最后會(huì)靜止；而丙圖ab棒雖初速度向右，但卻碰到向左的安培力，則桿向右減速運(yùn)動(dòng)，向右減速到零時(shí)，開始向左加速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)金屬桿向左運(yùn)動(dòng)切割磁感線產(chǎn)生的感覺電動(dòng)勢(shì)與電源的電動(dòng)勢(shì)相等時(shí)，電路中沒有電流，因此金屬桿最后向左做勻速直線運(yùn)動(dòng)。由此得選項(xiàng)B正確，A、C、D錯(cuò)誤。9兩足夠長(zhǎng)的圓滑金屬導(dǎo)軌豎直放置，相距為L(zhǎng)，以以下列圖，一

10、導(dǎo)線與兩導(dǎo)軌相連，磁感覺強(qiáng)度的大小為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)與導(dǎo)軌平面垂直。一電阻為R，質(zhì)量為m的導(dǎo)體棒在距磁場(chǎng)上界線h處靜止釋放。導(dǎo)體棒進(jìn)入磁場(chǎng)后速度減小，達(dá)到牢固狀態(tài)時(shí)離磁場(chǎng)上邊緣的距離為H。整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中，導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌接觸優(yōu)異，且向來保持水平，不計(jì)導(dǎo)軌的電阻。以下說法正確的選項(xiàng)是()A整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中回路的最大電流為eqf(mg,BL)B整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中導(dǎo)體棒產(chǎn)生的焦耳熱為mg(Hh)eqf(m3g2R2,2B4L4)C整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中導(dǎo)體棒戰(zhàn)勝安培力所做的功為mgHD整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中回路電流的功率為eqf(mg,BL)2R答案B分析導(dǎo)體棒進(jìn)入磁場(chǎng)后，先做變減速運(yùn)動(dòng)，安培力也逐漸減小，當(dāng)減到與重力相等時(shí)導(dǎo)體

11、棒受力平衡，達(dá)到牢固狀態(tài)，因此導(dǎo)體棒進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的速度最大，所產(chǎn)生的感覺電動(dòng)勢(shì)最大，其感覺電流也最大，由自由落體運(yùn)動(dòng)規(guī)律，進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的速度大小為vmaxeqr(2gh)，產(chǎn)生的感覺電動(dòng)勢(shì)為EBLvmax，由閉合電路歐姆定律得Imeqf(E,R)eqf(BLvmax,R)eqf(BLr(2gh),R)，A錯(cuò)誤；導(dǎo)體棒達(dá)到牢固狀態(tài)時(shí)，產(chǎn)生的感覺電動(dòng)勢(shì)為EBLv，依照平衡條件，有mgBIL，又Ieqf(E,R)eqf(BLv,R)，因此veqf(mgR,B2L2)，由能量守恒定律可知，減少的機(jī)械能轉(zhuǎn)變成回路的電能，電能又轉(zhuǎn)變成內(nèi)能，因此Qmg(Hh)eqf(1,2)mv2mg(Hh)eqf(m3g2R

12、2,2B4L4)，B正確；戰(zhàn)勝安培力做功與產(chǎn)生的焦耳熱相等，C錯(cuò)誤；在回路中從導(dǎo)體棒進(jìn)入磁場(chǎng)到達(dá)到牢固狀態(tài)，電流是變化的，依照PI2R知功率是變化的，D錯(cuò)誤。10.(多項(xiàng)選擇)以以下列圖，虛線右側(cè)存在勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)方向垂直紙面向外，正方形金屬框電阻為R，邊長(zhǎng)是L，自線框從磁場(chǎng)左界線進(jìn)入時(shí)開始計(jì)時(shí)，在外力作用下由靜止開始，以垂直于磁場(chǎng)界線的恒定加速度a進(jìn)入磁場(chǎng)所區(qū)，t1時(shí)辰線框全部進(jìn)入磁場(chǎng)。若外力大小為F，線框中電功率的瞬市價(jià)為P，線框磁通量的變化率為eqf(,t)，經(jīng)過導(dǎo)體橫截面的電荷量為q，(其中Pt圖象為拋物線)則這些量隨時(shí)間變化的關(guān)系正確的選項(xiàng)是()答案BD分析線框做勻加速運(yùn)動(dòng)，其速度v

13、at，感覺電動(dòng)勢(shì)EBLv，線框進(jìn)入磁場(chǎng)過程中碰到的安培力F安BILeqf(B2L2v,R)eqf(B2L2at,R)，由牛頓第二定律得Feqf(B2L2at,R)ma，則Feqf(B2L2at,R)ma，故A錯(cuò)誤；線框中的感覺電流Ieqf(E,R)eqf(BLat,R)，線框的電功率PI2Reqf(BLa2,R)t2，B正確；線框的位移xeqf(1,2)at2，磁通量的變化率eqf(,t)Beqf(S,t)Beqf(Lf(1,2)at2,t)eqf(1,2)BLat，C錯(cuò)誤；電荷量qeqxto(I)teqf(xto(E),R)teqf(f(,t),R)teqf(,R)eqf(BLx,R)eqf

14、(BLf(1,2)at2,R)eqf(BLa,2R)t2，D正確。二、非選擇題(共2小題，40分)11(20分)以以下列圖，PN與QM兩平行金屬導(dǎo)軌相距1m，電阻不計(jì)，兩端分別接有電阻R1和R2，且R16，ab桿的電阻為2，在導(dǎo)軌上可無摩擦地滑動(dòng)，垂直穿過導(dǎo)軌平面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感覺強(qiáng)度為1T，現(xiàn)ab以恒定速度v3m/s勻速向右搬動(dòng)，這時(shí)ab桿上耗資的電功率與R1、R2耗資的電功率之和相等，求：(1)R2的阻值；(2)R1與R2耗資的電功率分別為多少？(3)拉ab桿的水平向右的外力F為多大？答案(1)3(2)0.375W0.75W(3)0.75N分析(1)由內(nèi)外電阻耗資的功率相等，則內(nèi)外電阻相等

15、，故：eqf(R1R2,R1R2)r計(jì)算得出：R23。(2)感覺電動(dòng)勢(shì)為：EBLv113V3V依照閉合電路歐姆定律，總電流為：Ieqf(E,R總)eqf(3V,4)0.75A路端電壓為：UIR外0.752V1.5V電阻R1功率：P1eqf(U2,R1)eqf(1.52,6)W0.375W電阻R2功率：P2eqf(U2,R2)eqf(1.52,3)W0.75W。(3)安培力：FABIL10.751N0.75Nab桿勻速運(yùn)動(dòng)，故拉力等于安培力，為F0.75N。12(20分)以以下列圖，L10.5m，L20.8m，回路總電阻為R0.2，物塊M的質(zhì)量m0.04kg，導(dǎo)軌圓滑，開始時(shí)磁場(chǎng)B01T?，F(xiàn)使磁感覺強(qiáng)度以eqf(B,t)0.2T/s的變化率均勻