物理3-2人教新資料5電磁感應(yīng)現(xiàn)象的兩類情況每課一練

物理3-人2教新資料4.電5磁感應(yīng)現(xiàn)象的兩類情況每課一練【一】基礎(chǔ)練1如圖所示，平行導軌間的距離為，一端跨接一個電阻，勻強磁場的磁感應(yīng)強度為，方向垂直于平行金屬導軌所在的平面、一根足夠長的金屬棒與導軌成e角放置、金屬的電流為棒與導軌的電阻不計，當金屬棒沿垂直于棒的方向滑行時，通過電阻的電流為 s n答案解析題中、、 s n答案解析題中、、滿足兩兩垂直的關(guān)系，因此=其中=n即= ，故通過電阻的電流為 ,選點評正確理解=,明白適用條件是三個量兩兩垂直、2.圖2中兩條平行虛線之間存在勻強磁場，虛線間的距離為、，磁場方向垂直紙面向里 是位于紙面內(nèi)的梯形線圈，與 間的距離也為時刻，邊與磁場區(qū)域邊界重合〔如圖〕現(xiàn)令線圈以恒定的速度沿垂直于磁場區(qū)域邊界的方向穿過磁場區(qū)域取沿一---的感應(yīng)電流為正，那么在線圈穿越磁場區(qū)域的過程中，感應(yīng)電流隨時間變化的圖線可能是rL I1()Li2LTt 07/： 21t7 世A B答案解析線框進入時，磁通量是增加的，線框穿出時磁通量是減少的，由楞次定律可判斷兩次電流方向一定相反，故只能在、中選擇，再由楞次定律及規(guī)定的電流正方向可判斷進入時電流為負方向，應(yīng)選，.3如圖所示，和是位于水平面內(nèi)的平行金屬軌道，間距為，其電阻可忽略不計，之間連接一阻值為的電阻、為一垂直于和的金屬桿，它與和接觸良好并可沿軌道方向無摩擦地滑動、電阻可忽略、整個裝置處在勻強磁場中，磁場方向垂直于圖中紙面向里，磁感應(yīng)強度為，當施外力使桿以速度向右勻速運動時，桿所受的安培力為

答案拉力做功為、通4、如圖4所示，先后兩次將同一個矩形線圈由勻強磁場中拉出，兩次拉動的速度相同、第一次線圈長邊與磁場邊界平行，將線圈全部拉出磁場區(qū)，拉力做功、通過導線截面的電荷量為，第二次線圈短邊與磁場邊界平行，將線圈全部拉出磁場區(qū)域，過導線截面的電荷量為，那么拉力做功為、通、,答案解析設(shè)矩形線圈的長邊為，短邊為，電阻為，速度為，那么，，因為，，因為，＞，，因此通過導線截面的電荷量5、如圖5所示，半徑為，的圓形區(qū)域（圖中虛線）內(nèi)有勻強磁場，磁感應(yīng)強度為半徑為，的金屬圓環(huán)與虛線圓同心、共面的放置，磁場與環(huán)面垂直，其中金屬環(huán)上分別接有燈、，兩燈的電阻均為Q—金屬棒與金屬環(huán)接觸良好，棒與環(huán)的電阻均不計、圖假設(shè)棒以= 的速率沿環(huán)面向右勻速滑動，求棒滑過圓環(huán)直徑/的瞬間，中的電動勢和流過燈的電流、撤去中間的金屬棒，將左面的半圓弧 O以為軸翻轉(zhuǎn)°，假設(shè)此后隨時間均勻變化，其變化率為A答案解析（，棒）滑過圓環(huán)直徑時間均勻變化，其變化率為A答案解析（，棒）滑過圓環(huán)直徑t=n/求燈的功率、X-'的瞬間，中的電動勢為動生電動勢，=流經(jīng)的電流

n△電路中的電動勢為感生電動勢，= ?K燈的功率=€+丿= 2 -點評求電路中的電動勢時，要分析清晰產(chǎn)生感應(yīng)電動勢的方式，假設(shè)為導體切割磁感線△類，宜用=計算；假設(shè)為磁場變化產(chǎn)生感生電場類，宜用=廠【二】提升練6如圖所示，矩形線框 的和的中點、之間連接一電壓表，整個裝置處于勻強磁場中，磁場的方向與線框平面垂直、當線框向右勻速平動時，以下說法中正確的選項是A穿過線框的磁通量不變化， 間無感應(yīng)電動勢B 這段導體做切割磁感線運動， 間有電勢差c 間有電勢差，因此電壓表有示數(shù)D因為有電流通過電壓表，因此電壓表有示數(shù)答案解析穿過線框的磁通量不變化，線框中無感應(yīng)電流，但、、 都切割磁感線，它們都有感應(yīng)電動勢，故錯，對、無電流通過電壓表，電壓表無示數(shù)，、錯、7、粗細均勻的電阻絲圍成的正方形線框置于有界勻強磁場中，磁場方向垂直于線框平面，其邊界與正方形線框的邊平行、現(xiàn)使線框以同樣大小的速度沿四個不同方向平移出磁場，如下圖所示，那么在移出過程中線框的一邊、兩點間電勢差絕對值最大的是如下圖所示，那么在移出過程中線框的一邊、兩點間電勢差絕對值最大的是flix1XX：1■X1XX:1A_l2LX'1x]xX'1-1 :X1XX:1c答案解析設(shè)此題中磁感應(yīng)強度為答案解析設(shè)此題中磁感應(yīng)強度為，線框邊長為，速度為，那么四種情況的感應(yīng)電動勢基本上，但中為電源，兩點間的電勢差為路端電壓=一，其他三種情況下,= ,應(yīng)選8、如圖7所示，線圈、連接光滑平行導軌，導軌處在方向垂直紙面向里的勻強磁場中，導軌電阻不計，導軌上放著導體棒 為了使閉合線圈產(chǎn)生圖示方向的感應(yīng)電流，可使導體棒MA CI [ I I.iiA向右加速運動、向右減速運動c向左加速運動、向左減速運動答案解析再由右手定那么判斷應(yīng)向左運動，磁場減弱那么電流減小故應(yīng)減速，故可判斷向左減速，同理可判斷向右加速也可，應(yīng)選、.再由右手定那么判斷應(yīng)向左運動，磁場減弱那么電流減小故應(yīng)減速，故可判斷向左減速，同理可判斷向右加速也可，應(yīng)選、如圖所示，平行金屬導軌與水平面成e角，導軌與固定電阻和相連，勻強磁場垂直穿過導軌平面、有一導體棒，質(zhì)量為，導體棒的電阻與固定電阻和的阻值均相等，與導軌之間的動摩擦因數(shù)為"，導體棒沿導軌向上滑動，當上滑的速度為時，受到安培力的大小為如今、電阻消耗的熱功率為B電阻消耗的熱功率為c整個裝置因摩擦而消耗的熱功率為" 0、整個裝置消耗的機械功率為+p 0答案解析棒上滑速度為時，切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電動勢=,設(shè)棒電阻為，那么==R回路的總電阻占=一，通過棒的電流=—= ，棒所受安培力==12總總，通過電阻的電流與通過電阻的電流相等，即==2=—，那么電阻消耗的熱功率===—，電阻消耗的熱功率==—棒與導軌間的摩擦力=“0s故因摩擦而消耗的熱功率為==“ 0；由能量轉(zhuǎn)化知，整個裝置中消耗的機械功率為安培力的功率和摩擦力的功率之和機=+=+p0由以上分析可知，、、選項正確、點評切割磁感線的導體相當于電源，電源對閉合回路供電、分析清晰整個過程中能量的轉(zhuǎn)化和守恒，所有的電能和摩擦生熱都來自于機械能，而轉(zhuǎn)化的電能在回路中又轉(zhuǎn)化為電熱、、如圖所示，一個半徑為的銅盤，在磁感應(yīng)強度為的勻強磁場中以角速度3繞中心軸/勻速轉(zhuǎn)動，磁場方向與盤面垂直，在盤的中心軸與邊緣處分別安裝電刷、設(shè)整個回路電阻為，當圓盤勻速運動角速度為3時，通過電阻的電流為 、r答案解析當銅盤轉(zhuǎn)動時，產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢相當于一根導體棒繞其一個端點在磁場中做切割3磁感線的圓周運動，產(chǎn)生的電動勢為=一3因此通過電阻的電流為、如圖所示，在磁感應(yīng)強度= 的勻強磁場中，垂直于磁場方向水平放置著兩根相距為= 的平行金屬導軌與，導軌的電阻忽略不計、在兩根導軌的端點、之間連接一阻值=Q的電阻，導軌上跨放著一根長為= 、每米長電阻=Q的金屬棒，金屬棒與導軌正交，交點為、當金屬棒以速度= 向左做勻速運動時，試求：電阻中電流的大小和方向；金屬棒兩端點間的電勢差、解析在構(gòu)成的回路中，動生電動勢=,由歐姆定律可得電流a兩點間電勢差應(yīng)由段、段、段三部分相加而成，其中兩端的電壓、端電壓即為其電動勢，且有+=—故=++=點評不管磁場中做切割磁感線運動的導體是否接入電路，都具有電源的特征，接入電路后，其兩端電壓為路端電壓，未接入電路時兩端電壓大小即為其電動勢的大小、2如圖所示，兩根平行金屬導軌固定在水平桌面上，每根導軌每米的電阻為=Q，導軌的端點、用電阻可忽略的導線相連，兩導軌間的距離= 、有隨時間變化的勻強磁場垂直于桌面，磁感應(yīng)強度與時間的關(guān)系為=，比例系數(shù)=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=時刻，金屬桿緊靠在、端，在外力作用下，桿以恒定的加速度從靜止開始向?qū)к壍牧硪欢嘶瑒?，求? 時金屬桿所受的安培力、V 圖11答案4 -解析以表示金屬桿運動的加速度，在時刻，金屬桿與初始位置的距離=一，如△今桿的速度=，桿與導軌構(gòu)成的回路的面積=，回路中的感應(yīng)電動勢=△+i而=，故TOC\o"1-5"\h\z△ +△ —廠= △ =回路的總電阻= ；回路中的感應(yīng)電流=R作用于桿的安培力=聯(lián)立以上各式解得=、?—代入數(shù)據(jù)得= 4-點評當問題中同時有動生電動勢和感生電動勢時，能夠分別單獨求出動生電動勢和感生電動勢，再結(jié)合其方向求出電路中的總電動勢、假設(shè)兩電動勢方向相同，直截了當相加；假設(shè)兩電動勢方向相反，用大電動勢減去小電動勢，總電動勢方向與大的方向一致、在單獨求出動生電動勢時，磁感應(yīng)強度應(yīng)該運用該時刻的值運算；單獨求感生電動勢時，面積△0應(yīng)該運用如今的面積運算、該方法也是分解思想的表達、所以，假如運用公式=nf—計算，求得的電動勢也為總電動勢、解題時是運用分解的方法分別求出兩個電動勢后再合成，△0依舊直截了當用=U計算，由題中條件決定、3如圖所示，足夠長的兩根相距為的平行光滑導軌豎直放置，導軌電阻不計,磁感應(yīng)強度為的勻強磁場的方向垂直于導軌平面、兩根質(zhì)量均為的可動金屬棒和都與導軌接觸良好，金屬棒和的電阻分別為Q和Q，導軌最下端連接阻值為Q的電阻，金屬棒用一根細繩拉住，細繩同意承受的最大拉力為、現(xiàn)讓棒從靜止開始落下，直至細繩剛被拉斷，此過程中電阻上產(chǎn)生的熱量為取、求:圖此過程中棒和棒產(chǎn)生的熱量和細繩被拉斷瞬間，棒的速度v細繩剛要被拉斷時，棒下落的高度答案TOC\o"1-5"\h\z解析 == ，由= ，==x2< =繩被拉斷時 +=++解上述三式并代入數(shù)據(jù)得=（3由）能的轉(zhuǎn)化和守恒定律有=一+++代入數(shù)據(jù)得=14、磁懸浮列車的運行原理可簡化為如圖13所示的模型，在水平面上，兩根平行直導軌間有豎直方向且等距離分布的勻強磁場和，導軌上有金屬框，金屬框?qū)挾扰c磁場、寬度相同、當勻強磁場和同時以速度沿直導軌向右做勻速運動時，金屬框也會沿直導軌運動，設(shè)直導軌間距為，==,金屬框的電阻為，金屬框運動時受到的阻力恒為，那么金屬框運動的最大速度為多少？圖答案解析當磁場、同時以速度向右勻速運動時，線框必定同時有兩條邊切割磁感線而產(chǎn)生感應(yīng)電動勢、線框以最大速度運