高中物理選修《電磁感應(yīng)現(xiàn)象的兩類(lèi)情況 》教學(xué)設(shè)計(jì)

2．一直升機(jī)停在南半球的地磁極上空．該處地磁場(chǎng)的方向豎直向上，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B．直升機(jī)螺旋槳葉片的長(zhǎng)度為L(zhǎng)，螺旋槳轉(zhuǎn)動(dòng)的頻率為f，順著地磁場(chǎng)的方向看螺旋槳，螺旋槳順時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)。螺旋槳葉片的近軸端為a，遠(yuǎn)軸端為b，如果忽略a到轉(zhuǎn)軸中心線(xiàn)的距離，用ε表示每個(gè)葉片中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，如圖所示則()A．ε＝πfL2B，且a點(diǎn)電勢(shì)低于b點(diǎn)電勢(shì)B．ε＝2πfL2B，且a點(diǎn)電勢(shì)低于b點(diǎn)電勢(shì)C．ε＝πfL2B，且a點(diǎn)電勢(shì)高于b點(diǎn)電勢(shì)D．ε＝2πfL2B，且a點(diǎn)電勢(shì)高于b點(diǎn)電勢(shì)3．如圖所示，等腰直角三角形OPQ內(nèi)存在垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，它的OP邊在x軸上且長(zhǎng)為l，紙面內(nèi)一邊長(zhǎng)為l的正方形導(dǎo)線(xiàn)框的一條邊也在x軸上，且線(xiàn)框沿x軸正方向以恒定的速度v穿過(guò)磁場(chǎng)區(qū)域，在t＝0時(shí)該線(xiàn)框恰好位于圖中的所示位置?，F(xiàn)規(guī)定順時(shí)針?lè)较驗(yàn)閷?dǎo)線(xiàn)框中電流的正方向，則在線(xiàn)框穿越磁場(chǎng)區(qū)域的過(guò)程中，感應(yīng)電流i隨時(shí)間t變化的圖線(xiàn)是()4．一閉合線(xiàn)圈固定在垂直于紙面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，設(shè)向里為磁感應(yīng)強(qiáng)度B的正方向。線(xiàn)圈中的箭頭為電流i的正方向，如圖1所示，已知線(xiàn)圈中感應(yīng)電流i隨時(shí)間變化的圖象如圖2所示，則磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間而變化的圖象可能是()5．某空間存在以ab，cd為邊界的勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，方向垂直紙面向里，區(qū)域?qū)挒長(zhǎng)1，現(xiàn)有一矩形線(xiàn)框處在圖中紙面內(nèi)，它的短邊與ab重合，長(zhǎng)度為L(zhǎng)2，長(zhǎng)邊長(zhǎng)度為2L1，某時(shí)刻線(xiàn)框以初速度v0沿與ab垂直的方向進(jìn)入磁場(chǎng)區(qū)域，同時(shí)某人對(duì)線(xiàn)框施以作用力，使它的速度大小和方向保持不變。設(shè)該線(xiàn)框的電阻為R，則從線(xiàn)框開(kāi)始進(jìn)入磁場(chǎng)到完全離開(kāi)磁場(chǎng)的過(guò)程中，人對(duì)線(xiàn)框作用力做的功等于________________。6．如圖所示，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)有理想界面，用力將矩形線(xiàn)圈從磁場(chǎng)中勻速拉出。在其他條件不變的情況下()A．速度越大時(shí)，拉力做功越多B．線(xiàn)圈邊長(zhǎng)L1越大時(shí)，拉力做功越多C．線(xiàn)圈邊長(zhǎng)L2越大時(shí)，拉力做功越多D．線(xiàn)圈電阻越大時(shí)，拉力做功越多7．兩根足夠長(zhǎng)的光滑導(dǎo)軌豎直放置，間距為L(zhǎng)，底端接阻值為R的電阻。將質(zhì)量為m的金屬棒懸掛在一個(gè)固定的輕彈簧下端，金屬棒和導(dǎo)軌接觸良好，導(dǎo)軌所在平面與磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直，如圖所示。除電阻R外其余電阻不計(jì)?，F(xiàn)將金屬棒從彈簧原長(zhǎng)位置由靜止釋放，則()A．釋放瞬間金屬棒的加速度等于重力加速度g B．金屬棒向下運(yùn)動(dòng)時(shí)，流過(guò)電阻R的電流方向?yàn)閍→bC．金屬棒的速度為v時(shí)，所受的安培力大小為F＝eq\f(B2L2v,R)D．電阻R上產(chǎn)生的總熱量等于金屬棒重力勢(shì)能的減少8．如所示，導(dǎo)體AB在做切割磁感線(xiàn)運(yùn)動(dòng)時(shí)，將產(chǎn)生一個(gè)電動(dòng)勢(shì)，因而在電路中有電流通過(guò)，下列說(shuō)法中正確的是()A．因?qū)w運(yùn)動(dòng)而產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)稱(chēng)為動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)B．動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)的產(chǎn)生與洛倫茲力有關(guān)C．動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)的產(chǎn)生與電場(chǎng)力有關(guān)D．動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)和感生電動(dòng)勢(shì)產(chǎn)生的原因是一樣的9．如所示，豎直放置的兩根平行金屬導(dǎo)軌之間接有定值電阻R，質(zhì)量不能忽略的金屬棒與兩導(dǎo)軌始終保持垂直并良好接觸且無(wú)摩擦，金屬棒與導(dǎo)軌的電阻均不計(jì)，整個(gè)裝置放在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向與導(dǎo)軌平面垂直，金屬棒在豎直向上的恒力F作用下加速上升的一段時(shí)間內(nèi)，力F做的功與安培力做的功的代數(shù)和等于()A．金屬棒的機(jī)械能增加量 B．金屬棒的動(dòng)能增加量C．金屬棒的重力勢(shì)能增加量 D．電阻R上放出的熱量10．如圖所示，金屬棒ab置于水平放置的光滑框架cdef上，棒與框架接觸良好，勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直于ab棒斜向下。從某時(shí)刻開(kāi)始磁感應(yīng)強(qiáng)度均勻減小，同時(shí)施加一個(gè)水平方向上的外力F使金屬棒ab保持靜止，則F()A．方向向右，且為恒力B．方向向右，且為變力C．方向向左，且為變力D．方向向左，且為恒力11．如圖5所示，電阻不計(jì)的平行金屬導(dǎo)軌固定在一絕緣斜面上，兩相同的金屬導(dǎo)體棒a、b垂直于導(dǎo)軌靜止放置，且與導(dǎo)軌接觸良好，勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直穿過(guò)導(dǎo)軌平面?，F(xiàn)用一平行于導(dǎo)軌的恒力F作用在a的中點(diǎn)，使其向上運(yùn)動(dòng)。若b始終保持靜止，則它所受摩擦力可能()A．變?yōu)? B．先減小后不變C．等于F D．先增大再減小12．如圖所示，質(zhì)量為m、高為h的矩形導(dǎo)線(xiàn)框自某一高度自由落下后，通過(guò)一寬度也為h的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，線(xiàn)框通過(guò)磁場(chǎng)過(guò)程中產(chǎn)生的焦耳熱()A．可能等于2mgh B．可能大于2mghC．可能小于2mgh D．可能為零13．如圖7所示，平面上的光滑平行導(dǎo)軌MN、PQ上放著光滑導(dǎo)體棒ab、cd，兩棒用細(xì)線(xiàn)系住，細(xì)線(xiàn)拉直但沒(méi)有張力。開(kāi)始時(shí)勻強(qiáng)磁場(chǎng)的方向如圖甲所示，而磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間t的變化如圖乙所示，不計(jì)ab、cd間電流的相互作用，則細(xì)線(xiàn)中的張力大小隨時(shí)間變化的情況為()14．如圖所示，一圓形閉合銅環(huán)由高處從靜止開(kāi)始下落，穿過(guò)一根豎直懸掛的條形磁鐵，銅環(huán)的中心軸線(xiàn)與條形磁鐵的中軸線(xiàn)始終保持重合。若取磁鐵中心O為坐標(biāo)原點(diǎn)，建立豎直向下為正方向的x軸，則最能正確反映環(huán)中感應(yīng)電流i隨環(huán)心位置坐標(biāo)x變化的關(guān)系圖像是()15．如圖所示，在水平平行放置的兩根長(zhǎng)直導(dǎo)電軌道MN與PQ上，放著一根直導(dǎo)線(xiàn)ab，ab與導(dǎo)軌垂直，它在導(dǎo)軌間的長(zhǎng)度為20cm，這部分的電阻為0．02Ω。導(dǎo)軌部分處于方向豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝0．20T，電阻R＝0．08Ω，其他電阻不計(jì)。ab的質(zhì)量為0．02kg。(1)打開(kāi)開(kāi)關(guān)S，ab在水平恒力F＝0．01N的作用下，由靜止沿軌道滑動(dòng)，求經(jīng)過(guò)多長(zhǎng)時(shí)間速度才能達(dá)到10m/s；(2)上述過(guò)程中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)隨時(shí)間變化的表達(dá)式是怎樣的？(3)當(dāng)ab的速度達(dá)到10m/s時(shí)，閉合開(kāi)關(guān)S，為了保持ab仍能以10m/s的速度勻速運(yùn)動(dòng)，水平拉力應(yīng)變?yōu)槎嗌伲?6．如圖所示，L1＝0．5m，L2＝0．8m，回路總電阻為R＝0．2Ω，M＝0．04kg，導(dǎo)軌光滑，開(kāi)始時(shí)磁場(chǎng)B0＝1T?，F(xiàn)使磁感應(yīng)強(qiáng)度以ΔB/Δt＝0．2T/s的變化率均勻地增大，試求：當(dāng)t為多少時(shí)，M剛好離開(kāi)地面？(g取10m/s2)17．如圖所示，處于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的兩根足夠長(zhǎng)、電阻不計(jì)的平行金屬導(dǎo)軌相距1m、導(dǎo)軌平面與水平面成θ＝37°角，下端連接阻值為R的電阻，勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向與導(dǎo)軌平面垂直。質(zhì)量為0．2kg，電阻不計(jì)的金屬棒放在兩導(dǎo)軌上，棒與導(dǎo)軌垂直并保持良好接觸，它們之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0．25。(1)求金屬棒沿導(dǎo)軌由靜止開(kāi)始下滑時(shí)的加速度大小。(2)當(dāng)金屬棒下滑速度達(dá)到穩(wěn)定時(shí)，電阻R消耗的功率為8W，求該速度的大小。(3)在上問(wèn)中，若R＝2Ω，金屬棒中的電流方向由a到b，求磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小與方向(g＝10m/s2，sin37°＝0．6，cos37°＝0．8)18．如圖所示，P、Q為水平面內(nèi)平行放置的光滑金屬長(zhǎng)直導(dǎo)軌，間距為L(zhǎng)1，處在豎直向下、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B1的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，一導(dǎo)體桿ef垂直于P、Q放在導(dǎo)軌上，在外力作用下向左做勻速直線(xiàn)