《2017-2018学年高中物理 4.4 法拉第电磁感应定律课下作业(含解析)新人教版选修3-2》由会员分享,可在线阅读,更多相关《2017-2018学年高中物理 4.4 法拉第电磁感应定律课下作业(含解析)新人教版选修3-2(5页珍藏版)》请在金锄头文库上搜索。
1、法拉第电磁感应定律1关于反电动势,下列说法中正确的是()A只要线圈在磁场中运动就能产生反电动势B只要穿过线圈的磁通量变化,就产生反电动势C电动机在转动时线圈内产生反电动势D反电动势就是发电机产生的电动势解析:反电动势是与电源电动势相反的电动势,其作用是削弱电源的电动势。产生反电动势的前提是必须有电源存在,故正确答案为C。答案:C2.穿过某线圈的磁通量随时间变化的关系如图1所示,在下列几段时间内,线圈中感应电动势最小的是()A02 sB24 sC45 s D510 s 图1解析:图像斜率越小,表明磁通量的变化率越小,感应电动势也就越小。答案:D3环形线圈放在匀强磁场中,设在第1 s内磁场方向垂直
2、于线圈平面向里,如图2甲所示。若磁感应强度随时间t的变化关系如图2乙所示,那么在第2 s内,线圈中感应电流的大小和方向是()图2A大小恒定,逆时针方向B大小恒定,顺时针方向C大小逐渐增加,顺时针方向D大小逐渐减小,逆时针方向解析:由图乙可知,第2 s内为定值,由ES知,线圈中感应电动势为定值,所以感应电流大小恒定。第2 s 内磁场方向向外,穿过线圈的磁通量减少,由楞次定律判断知感应电流为逆时针方向,A项正确。答案:A4一矩形线框置于匀强磁场中,线框平面与磁场方向垂直。先保持线框的面积不变,将磁感应强度在1 s时间内均匀地增大到原来的两倍。接着保持增大后的磁感应强度不变,在1 s时间内,再将线框
3、的面积均匀地减小到原来的一半。先后两个过程中,线框中感应电动势的比值为()A.B1C2 D4解析:根据法拉第电磁感应定律E,设初始时刻磁感应强度为B0,线圈面积为S0,则第一种情况下的感应电动势为E1B0S0;则第二种情况下的感应电动势为E2B0S0,所以两种情况下线圈中的感应电动势相等,比值为1,故选项B正确。答案:B5.在图3中,EF、GH为平行的金属导轨,其电阻可不计,R为电阻器,C为电容器,AB为可在EF和GH上滑动的导体横杆。有匀强磁场垂直于导轨平面。若用I1和I2分别表示图中该处导线中的电流,则当横杆AB() 图3A匀速滑动时,I10,I20B匀速滑动时,I10,I20C加速滑动时
4、,I10,I20D加速滑动时,I10,I20解析:导体杆水平运动时产生感应电动势,对整个电路,可把AB杆看做电源,当杆匀速滑动时,电动势E不变,故I10,I20;当杆加速滑动时,电动势E不断变大,电容器不断充电,故I10,I20。选项D正确。答案:D6.如图4所示,粗细均匀的、电阻为r的金属圆环放在图示的匀强磁场中,磁感应强度为B,圆环直径为l;长为l、电阻为r/2的金属棒ab放在圆环上,以速度v0向左运动,当棒ab运动到图示虚线位置时,金属棒两端的电势差为()A0 BBlv0 图4CBlv0/2 DBlv0/3解析:切割磁感线的金属棒ab相当于电源,其电阻相当于电源内阻,当运动到虚线位置时,
5、两个半圆相当于并联的外电路,可画出如图所示的等效电路图。R外R并I金属棒两端电势差相当于路端电压UabIR外Blv0。答案:D7.如图5所示,闭合导线框abcd的质量可以忽略不计,将它从图中所示的位置匀速拉出匀强磁场。若第一次用0.3 s 时间拉出,拉动过程中导线ab 所受安培力为F1,通过导线横截面的电荷量为q1;第二次用0.9 s时间拉出,拉动过程中导线ab所受安培力为F2,通过导线横截面的电荷 图5量为q2,则()AF1F2,q1q2 BF1F2,q1q2CF1F2,q1q2 DF1F2,q1q2解析:由于线框在两次拉出过程中,磁通量的变化量相等,即12,而通过导线横截面的电荷量qN,得
6、q1q2;由于两次拉出所用时间t1t2,则所产生的感应电动势E1E2,闭合回路中的感应电流I1I2,又安培力FBIl,可得F1F2,故选项D正确。答案:D8.(2011福建高考)如图6所示,足够长的U型光滑金属导轨平面与水平面成角(090),其中MN与PQ平行且间距为L,导轨平面与磁感应强度为B的匀强磁场垂直,导轨电阻不计。金属棒ab由静止开始沿导轨下滑,并与两导轨始终保持垂直且良好接触,ab棒接入电路的电阻为R,当流过ab棒某一横截面的电量为q时, 图6棒的速度大小为v,则金属棒ab在这一过程中()A运动的平均速度大小为vB下滑的位移大小为C产生的焦耳热为qBLvD受到的最大安培力大小为si
7、n 解析:由EBLv、I、F安BIL可得棒的速度为v时的安培力为,D错;对金属棒受力分析如图甲所示。据牛顿运动定律判断可得金属棒的运动情况如图乙所示。由图可知金属棒这一过程的平均速度大于v,A错;由法拉第电磁感应定律得到金属棒这一过程的电量q,因此金属棒下滑的位移x,B对;由能量关系可得这一过程产生的焦耳热Qmgsin mv2,C错,故选B。答案:B9如图7(a)所示,一个500匝的线圈的两端跟R99 的电阻相连接,置于竖直向下的匀强磁场中,线圈的横截面积是20 cm2,电阻为1 ,磁场的磁感应强度随时间变化的图像如图7(b)所示。求磁场变化过程中通过电阻R的电流为多大。图7解析:由题图(b)
8、知,线圈中磁感应强度B均匀增加,其变化率 T/s10 T/s,由法拉第电磁感应定律得线圈中产生的感应电动势为EnnS5001020104 V10 V,由闭合电路欧姆定律得通过电阻R的电流大小为I A0.1 A。答案:0.1 A10.均匀导线制成的单匝正方形闭合线框abcd,每边长为L,总电阻为R,总质量为m,将其置于磁感应强度为B的水平匀强磁场上方h处,如图8所示,线框由静止自由下落,线框平面保持在竖直平面内,且cd边始终与水平的磁场边界平行。当cd边刚进入磁场时:(1)求线框中产生的感应电动势大小;(2)求cd两点间的电势差大小; 图8(3)若此时线框加速度恰好为零,求线框下落的高度h所应满足的条件。解析:(1)cd边刚进入磁场时,线框速度v线框中产生的感应电动势EBLvBL(2)此时线框中电流Icd两点间的电势差UI(R)BL (3)cd边受安培力FBIL根据牛顿第二定律mgFma,由a0解得下落高度满足h。答案:(1)BL(2)BL(3)h在校园的时候曾经梦想去桂林,到那山水甲天下的阳朔仙境,漓江的水呀常在我心里流,去那美丽的地方是我一生的期望,有位老爷爷他退休有钱有时间,他给我描绘了那幅美妙画卷,刘三姐的歌声和动人的传说,亲临其境是老爷爷一生的心愿,我想去桂林呀,我想去桂林,可是有时间的时候我却没有钱,我想去桂林呀,我想去桂林,可是有了钱的时候我却没时间5