【試題】《電磁感應(yīng)現(xiàn)象的兩類情況》練習(xí)1

《電磁感應(yīng)現(xiàn)象的兩類情況》同步練習(xí)[2014?杭州高二檢測]如圖所示，在一水平光滑絕緣塑料板上有一環(huán)形凹槽，有一帶正電小球質(zhì)量為山，電荷量為外在槽內(nèi)沿順時針做勻速圓周運動，現(xiàn)加一豎直向上的均勻變化的勻強磁場，且3逐漸增加，貝！|()A.小球速度變大B.小球速度變小C.小球速度不變D.以上三種情況都有可能解析：在此空間中，沒有閉合導(dǎo)體，但磁場的變化，使空間產(chǎn)生感應(yīng)電場。據(jù)楞次定律得出如圖所示感應(yīng)電場，又因小球帶正電荷，電場力與小球速度同向，電場力對小球做正功，小球速度變大。A選項正確。答案：A一直升機停在南半球的地磁極上空，該處地磁場的方向豎直向上，磁感應(yīng)強度為員直升機螺旋槳葉片的長度為1,螺旋槳轉(zhuǎn)動的頻率為力順著地磁場的方向看螺旋槳，螺旋槳按順時針方向轉(zhuǎn)動，螺旋槳葉片的近軸端為e遠軸端為人如圖所示。如果忽略a到轉(zhuǎn)軸中心線的距離，用E表示每個葉片中的感應(yīng)電動勢，貝！1()E=nft2B,且。點電勢低于b點電勢E=2nfl2B9且a點電勢低于6點電勢C.E=nfPB9且〃點電勢高于萬點電勢D.E=2nfPB9且〃點電勢高于力點電勢解析：螺旋槳是葉片圍繞著。點轉(zhuǎn)動，產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為￡=8歷=；8歷力=；引(0/)=1B(27r/)/2=7r/Z2B,由右手定則判斷出?點電勢比〃點電勢高。答案：A.在如圖所示的四種磁場情況中能產(chǎn)生恒定的感生電場的是()解析：據(jù)麥克斯韋電磁理論，恒定的感生電場，必須由均勻變化的磁場產(chǎn)生，C對。答案：c.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)電流的正方向如圖甲所示，當(dāng)磁場的磁感應(yīng)強度B隨時間/如圖乙所示變化時，正確表示線圈中感應(yīng)電動勢E變化的是()解析：由法拉第電磁感應(yīng)定律，有：E=tr\t=n9在￡=0到f=ls,3均勻增大，則普為一恒量，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1=ls到￡=3s,區(qū)不變化，則感應(yīng)電動勢為零，在f=3s到￡=5s,B均勻減小，則￥為一恒量，但B變化得較慢，則E為一恒量，但比￡=0到￡=ls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。綜上所述，所以A選項正確。答案：A.在勻強磁場中，有一個接有電容器的導(dǎo)線回路，如圖所示。已知電容C=30pF,回路的長和寬分別為Zi=8cm,/2=5cm,磁感應(yīng)強度以變化率5X10-2T/s增大,貝！1（）A.電容器的上極板帶正電，電荷量為2X10-9CB.電容器的上極板帶負電，電荷量為6X10—9CC.電容器的上極板帶正電，電荷量為6X10-9CD.電容器的上極板帶負電，電荷量為8X10-9c解析:由于6=笑=粵=5X10-2X8X10-2X5X10-2V=2X10"4V,Q=CE=30X10-6X2XIO_4C=6X10-9C,又由楞次定律可知上極板帶正電，C正確。答案：c.如圖所示，用鋁板制成“U”形框，將一質(zhì)量為m的帶電小球用絕緣細線懸掛在此框的上方，讓整體在垂直于水平方向的勻強磁場中向左以速度。勻速運動，懸線拉力為2T。則（）A.懸線豎直，F(xiàn)r=mgB.懸線豎直，F(xiàn)j<mgC.。選擇合適的大小，可使Fr=OD.因條件不足，F(xiàn)t與mg的大小關(guān)系無法確定解析：設(shè)上、下兩板之間距離為d,當(dāng)框架向左切割磁感線時，由右手定則可知下板電勢比上板高，由動生電動勢公式可知U=Bdv9故在兩板間產(chǎn)生從下向上的電場，￡=7=Bv9假若小球帶正電，則受到向下的洛倫茲力區(qū)區(qū)，向上的電場力qE=qpB,故繩的拉力Fr=mg9同理，若小球帶負電，故可得到同樣的結(jié)論。答案：A.[2014?杭州高二檢測]三角形導(dǎo)線框abc放在勻強磁場中，磁感線方向與線圈平面垂直，磁感應(yīng)強度5隨時間變化的圖象如圖所示?！?0時磁感應(yīng)強度方向垂直紙面向里，則在0?4s時間內(nèi)，線框的打邊所受安培力隨時間變化的圖象如圖所示（力的方向規(guī)定向右為正）（）解析：0?1s,根據(jù)楞次定律和左手定則，口邊受力方向向左，大小廠=壯翳，同iXlK理可判斷之后3s時間內(nèi)受力變化規(guī)律，可得B項正確。

答案：B.如圖甲所示，固定在水平桌面上的光滑金屬框架cdeg處于方向豎直向下的勻強磁場中，金屬桿刈與金屬框架接觸良好。在兩根導(dǎo)軌的端點d、e之間連接一電阻，其他部分電阻忽略不計?，F(xiàn)用一水平向右的外力b作用在金屬桿M上，使金屬桿由靜止開始向右在框架上滑動，運動中桿口始終垂直于框架。圖乙為一段時間內(nèi)金屬桿受到的安培力方安隨時間，的變化關(guān)系，則圖中可以表示外力尸隨時間，變化關(guān)系的圖象是（）Blv解析：。。切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電動勢感應(yīng)電流為i=次,安培力?安=y,所以?安，V^t9金屬桿的加速度為定值，又由牛頓第二定律/一方安=次生即尸=尸安+加凡故D項正確。答案：D.如圖所示，Li=0.5m,L2=0.8m,回路總電阻為K=0.2物塊M的質(zhì)量機=0.04ADkg,導(dǎo)軌光滑，開始時磁場為=1T?，F(xiàn)使磁感應(yīng)強度以普=0.2T/s的變化率均勻地增大,試求：當(dāng)［為多少時，M剛好離開地面？（g取10m/s2）解析：回路中原磁場方向向下，且磁通量增加，由楞次定律可以判知，感應(yīng)電流的磁場方向向上，根據(jù)安培定則可以判知，中的感應(yīng)電流的方向是a一九由左手定則可知，ab所受安培力的方向水平向左，從而向上拉起重物。設(shè)〃力中電流為/時M剛好離開地面，此時有FB=BIL\=mgE-\t-LiLr\t八一AbB=B.+—t解得：Fb=0.4N,Z=0.4A,3=2T,￡=5s。.［2014?北京高二檢測］如圖所示，三角形金屬框架MON平面與勻強磁場3垂直，導(dǎo)體油能緊貼金屬框架運動，且始終與導(dǎo)軌ON垂直。當(dāng)導(dǎo)體而從O點開始勻速向右平動時，速度為如，試求bOc回路中某時刻的感應(yīng)電動勢隨時間變化的函數(shù)關(guān)系式。解析：導(dǎo)體"在切割磁感線的運動過程中，在回路中的有效切割長度兒隨時間做線性變化，由于題中要求的是感應(yīng)電動勢瞬時表達式，故可用公式E=8勿求解。設(shè)導(dǎo)體而從。點出發(fā)時開始計時，則經(jīng)過時間，后，棒協(xié)勻速運動的距離為s,則有S=Votbe在△60c在△60c中，tan30°=,有be=oofXtan300則金屬棒ab接入回路的be部分切割磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為：E=Bv（）be=Br8rtan3O°在回路。0c中，回路總感應(yīng)電動勢具體由導(dǎo)體從部分產(chǎn)生，因此，回路內(nèi)總的感應(yīng)電動勢為：E達=E=小答案：E=^Bvit.如圖甲所示，截面積為0.2n?的100匝圓形線圈A處在變化的磁場中。磁場方向垂直紙面，其磁感應(yīng)強度B隨時間1的變化規(guī)律如圖乙所示，設(shè)向外為5的正方向。Ri=4O,&=60,C=30MF,線圈的內(nèi)阻不計，求電容器上極板所帶電荷量并說明正負。解析：￡=〃笑S=100X^^X0.2V=0.4VE04電路中的電流/=今??/A=0.04A所以Uc=t/2=/^2=0.04X6V=0.24VQ=CUc=30X10-6X0.24C=7.2X10-6C由楞次定律和安培定則可知，電容器的上極板帶正電。答案：7.2X10"C上極板帶正電.[2014?安徽高考]如圖1所示，勻強磁場的磁感應(yīng)強度3為0.5T,其方向垂直于傾角。為30。的斜面向上。絕緣斜面上固定有“A”形狀的光滑金屬導(dǎo)軌M/W（電阻忽略不計）,和NP長度均為2.5m,MN連線水平，長為3m。以MN中點。為原點、。尸為x軸建立一維坐標(biāo)系。心一根粗細均勻的金屬桿5,長度d為3m、質(zhì)量機為1kg、電阻R為0.3O,在拉力方的作用下，從MN處以恒定速度o=lm/s在導(dǎo)軌上沿X軸正向運動（金屬桿與導(dǎo)軌接觸良好）。gai0m/s2o（1）求金屬桿CD運動過程中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢E及運動到x=0.8m處電勢差Ucd:（2）推導(dǎo)金屬桿CD從MN處運動到P點過程中拉力F與位置坐標(biāo)x的關(guān)系式，并在圖2中畫出尸一X關(guān)系圖象；（3）求金屬桿CD從MN處運動到P點的全過程產(chǎn)生的焦耳熱。解析：（1）金屬桿C0在勻速運動中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢E=Blv（l=d）E=1.5V（。點電勢高）外=1OP當(dāng)x=0.8m時，金屬桿在導(dǎo)軌間的電勢差為零。設(shè)此時桿在導(dǎo)軌外的長度為/外，則，外=1OPOP=yJMP2—(^^)2得l外=1.2m由楞次定律判斷￡>點電勢高，故CO兩端電勢差Ucd=—BI外0"=-0.6VOP—r3(2)桿在導(dǎo)軌間的長度I的位置“關(guān)系是，=-^-d=3一去C/Ji/對應(yīng)的電阻B為R=^R.Blv電流/=RKi桿受的安培力耳安=B〃=7.5—3.75%根據(jù)平