《【金版学案】2014-2015学年高中物理 1.5 法拉第电磁感应定律（一）知能演练 粤教版选修3-2》由会员分享，可在线阅读，更多相关《【金版学案】2014-2015学年高中物理 1.5 法拉第电磁感应定律（一）知能演练 粤教版选修3-2（10页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、1第五节 法拉第电磁感应定律 (一 )一、单项选择题1如右图所示，两条平行虚线之间存在匀强磁场，虚线间的距离为 l，磁场方向垂直纸面向里 abcd是位于纸面内的梯形线圈， ad 与 bc 间的距离也为 l.t0 时刻， bc 边与磁场区域边界重合现令线圈以恒定的速度 v 沿垂直于磁场区域边界的方向穿过磁场区域取沿a b c d a 的感应电流方向为正，则在线圈穿越磁场区域的过程中，感应电流 I 随时间 t 变化的图线可能是()解析：进入磁场时，切割磁场的有效长度越来越短，电流越来越小，方向逆时针；出磁场时，切割磁场的有效长度越来越短，电流越来越小，方向顺时针答案：B2. 如下图所示，粗细均匀的
2、电阻为 r 的金属圆环，放在图示的匀强磁场中，磁感强度2为 B，圆环直径为 l，另一长为 l，电阻为 的金属棒 ab 放在圆环上， 接触电阻不计当r2ab 棒以 v0 向左运动到图示虚线位置时，金属棒两端电势差为()A BLv0 B. BLv012C. BLv0 D. BLv013 23解析：当到图示 位置时， E BLv0，总电阻 R r r，所以金属棒两端电压12r12r12r 12r 12 34U r BLv0.ER 14 13答案：C3.如右图所示，两个互连的相同面积的金属圆环，粗金属环的电阻为细金属环电阻的 ，123磁场方向垂直穿过金属环所在的区域，当磁感应强度随时间均匀变化时，若粗
3、环内产生感应电动势，则 a、 b 两点的电势差为 U1；若细环内产生感应电动势，则 a、 b 两点的电势差为 U2.那么 U1 U2为()A12 B21C13 D31解析：由 E 可知产生的电动势相同， U1、 U2为路端电压， t BS tU1 R E，同理 U2 ，所以 U1 U 221.ER 23 23 E3答案：B4用均匀导线做成的正方形线框边长为 0.2 m，正方形的一半放在垂直于纸面向里的匀强磁场中，如图所示,在 磁场以 10 T/s 的变化率增强时，线框中 a、 b 两点间的电势差是 ()A Uab0.1 VB Uab0.1 VC Uab0.2 VD Uab0.2 V4解析：由
4、E 100.02 V0.2 V 由楞次定律可知 Uab 0.1 t BS t E2V，选项 B 正确答案：B二、双项选择题5下图是法拉第研制成的世界上第一台发电机模型的原理图将铜盘放在磁场中，让磁感线垂直穿过铜盘，图中 a、 b 导线与铜盘的中轴线处在同一平面内，转动铜盘，就可以使闭合电路获得电流若图中铜盘半径为 L，匀强磁场的磁感应强度为 B，回路总电阻为R，从上往下看逆时针匀速转动铜盘的角速度为 .则下列说法正确的是()A回路中电流大小恒定B回路中电流方向不变，且从 b 导线流进灯泡，再从 a 流向旋转的铜盘 C回路中有大小和方向作周期性变化的电流D若将匀强磁场改为仍然垂直穿过铜盘的变化的
5、磁场，在回路中电流大小也恒定解析：把铜盘看作若干条由中心指向边缘的铜棒组合而成，当铜 盘转动时，每根铜棒都 在切割磁感线，相当于电源，由右手定则知，中心为电源正极，盘边缘为负极，若干个相同的电源并联对外供电，电流方向由 b 经灯泡再从 a 流回铜盘，方向不变，B 对，回路中感应电动势为 E BL BL 2，所以电流 I ，A 对v12 ER B L22R答案：AB56如图所示，有两根和水平方向成 角的光滑平行的金属轨道 ，上端接有可变电阻 R，下端足够长，空间有垂直于轨道平面的匀强磁场，磁感强度为 B.一根质量为 m 的金属杆从轨道上由静止滑下，经过足够长的时间后，金属杆的速度会趋近于一个最大
6、速度 vm，则()A如果 B 增大， vm将变大B如果 变大， vm将变大C如果 R 变大， vm将变大D如果 m 变小， vm将变大解析：棒做加速度减小的加速运动，当加速度为零时速度达到最大，此时 mgsin F 安 B l，所以 vm ，可知 B、C 对BLvmR mgRsin B2l2答案：BC7如图所示，竖直放置的螺线管与导线 abcd 构成回路，导线所在区域内有一垂直纸面向里的变化的匀强磁场，螺线管下方水平桌面上有一导体圆环，导线 abcd 所围区域内磁场的磁感应强度按下列哪一图线所表示的方式随时间变化，导体圆环将受到磁场作用力()6解析：C、D 磁通量变化是均匀的，产生的感应电流是
7、恒定的，圆环中没有磁通量的变化，没有感应电流，也就不受磁场作用力答案：AB8. 如右图所示，将一个正方形导线框 ABCD 置于一个范围足够大的匀强磁场中，磁场方向与其平面垂直现在 AB、 CD 的中点处连接一个电容器，其上、下极板分别为 a、 b，让匀强磁场以某一速度水平向右匀速移动，则()A ABCD 回路中没有感应电 流B A 与 D、 B 与 C 间没有电势差C电容器 a、 b 两极板分别带上负电和正电D电容器 a、 b 两极板分别带上正电和负电解析：磁场向右匀速运动，导体 AD、 BC 相当于向左运动，切割磁场答案：AC 9如右图所示，空间有一个方向水平的有界磁场区域，一个矩形线框，自
8、磁场上方某7一高度下落，然后进入磁场，进入磁场时，导线框平面与磁场方向垂直则在进入时导线框可能的情况是()A变加速下落B变减速下落C匀减速下落D匀加速下落解析：线框下落时的高度不同，进入磁场时的速度、产生的感应电动势、感应电流、线框所受的安培力不同，可能 大于、等于或小于线框重力，故线框的运动可能有三种变加速下落、变减速下落、匀速下落答 案：AB三、非选择题(按题目要求作答解答题应写出必要的文字说明、方程和重要演算步骤，答案中必须明确写出数值和单位)10.8如右图所示， PQNM 是由粗裸导线连接两个定值电阻组合成的闭合矩形导体框，其中R14 、 R22 ，水平放置，金属棒 ab 与 PQ、
9、MN 垂直，并接触良好整个装置放在垂直纸面向里的匀强 磁场中，磁感强度 B0.4 T已知 ab 长 l 0.5 m，金属棒 ab 以 5 m/s 向右运动，其余电阻均忽略不计，流过棒 ab 的电流有多大？(不计摩擦)解析：等效电路如右图所示：产生的感应电动势为：E BLv 0.40.55 V1 V电阻 R1、 R2并联的总电阻为： R 并 43由闭合电路的欧姆定律的：回路中的总电流为：I 总 A.34答案： A3411圆形导线框固定在匀强磁场中，磁感线的方向与导线框所在平面垂直规定磁场的正方向垂直纸面向里，磁感应强度 B 随时间 t变化的规律如图所示若规定顺时针方向为感应电流 i 的正方向，请
10、画出 i t 图象9解析：根据法拉第电磁感应定律：E n n S ，由 Bt 图象知，13 s， B 的变化率相同，01 s、34 s， B t B t的变化率相同，再结合楞次定律，01 s、34 s 内感应电流的方向为顺时针方向，13 s 内感应电流的方向为逆时针方向故 it 图象如图所示答案：见解析12如图所示,10把总电阻为 2R 的均匀电阻丝焊接成一半径为 a 的圆环，水平固定在垂直纸面向里的磁感应强度为 B 的匀强磁场中，一长度为 2a、电阻等于 R、粗细均匀的金属棒 MN 放在圆环上，与圆环始终保持良好的接触当金属棒以恒定速度 v 向右移动，且经过圆心时，求： (1)棒上 电流的大小和方向及棒两端的电压 UMN; (2)在圆环和金属棒上消耗 的总功率解析：求金属棒上的瞬时电流，需先求得瞬时电动势，故用公式 E Blv.(1)金属棒过圆心时的电动势大小为： E2 Bav由闭合电路欧姆定律得电流大小为：I ER外 r 2BavR2 R 4Bav3R电流方向从 N 流向 M.路端电压为：UMN .IR2 2Bav3(2)全电路的热功率为：P EI .8B2a2v23R答案：见解析
