《【师说】2015-2016学年高中物理人教版选修3-2课时作业 4.5《电磁感应现象的两类情况》》由会员分享，可在线阅读，更多相关《【师说】2015-2016学年高中物理人教版选修3-2课时作业 4.5《电磁感应现象的两类情况》（6页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、高考资源网（） 您身边的高考专家 版权所有高考资源网- 1 -4.5 课时作业基础达标1在下图所示的四种磁场情况中能产生恒定的感生电场的是()【答案】C2如图所示，导体 AB 在做切割磁感线运动时，将产生一个感应电动势，因而在电路中有电流通过，下列说法中正确的是()A因导体运动而产生的感应电动势称为动生电动势B动生电动势的产生与洛伦兹力有关C动生电动势的产生与电场力有关D动生电动势和感生电动势产生的原因是一样的【解析】根据动生电动势的定义，A 项正确 动生电动势中的非静电力与洛伦兹力有关，感生电动势中的非静电力与感生电场有关， B 项正确， C、D 项错误【答案】AB3.如图所示，一个带正电的
2、粒子在垂直于匀强磁场的平面内做圆周运动，当磁感应强度均匀增大时，此粒子的动能将( )A不变B增加C减少D以上情况都可能【解析】当磁感应强度均匀增大时，在 纸平面方向上将 产生逆时针环绕的电场， 对带正电的粒子做正功，使其动能增加【答案】B4在平行于水平地面的有界匀强磁场上方，有三个单匝线 A、B、C 从静止开始同时释放，磁感线始终与线框平面垂直三个线框都是由相同的金属材料做成的相同正方形，其中A 不闭合，有个小缺口；B、C 都是闭合的，但 B 的导线横截面积比 C 的大，如图所示下列关于它们的落地时间的判断正确的是()AA、B、C 同时落地BA 最迟落地CB 在 C 之后落地DB 和 C 在
3、A 之后落地【解析】线框 A 不闭合，故无感应电流，做自由落体运动， 线框 B、C 均受阻碍，落地 时高考资源网（） 您身边的高考专家 版权所有高考资源网- 2 -间比 A 长，故选项 A、B 错，D 对；设 S 为导线的横截面积， l 为线框的边长，B、 C 线框的下边同时进入磁场时速度相同，设为 v，线框的质量为 m 密 4lS，线框受到的安培力为：FBIl ，其中 R ，B2l2vR 4lS所以线框刚进入磁场时的加速度为：a g，即 B、C 的加速度相同，它 们应同 时落地，选项 C 错误F mgm B2v16密【答案】D5.把一个矩形线圈从理想边界的匀强磁场中的匀速拉出来，如图所示，第
4、一次为 v1，第二次为 v2，且 v22v 1，求：两种情况下拉力做的功 W1 与 W2 之比；拉力的功率 P1 与 P2 之比；线圈中产生的焦耳热 Q1 与 Q2 之比()A. B. W1W2 12 Q1Q2 21C. D. P1P2 12 P1P2 14【解析】由题意知线框被匀速拉出，所以有： FF 安 BIL由法拉第电磁感应定律得：I BLvR两式联立得 FB2L2vR拉力做功为 W s，所以两种情况下拉力的做功 W1 与 W2 之比为 ；B2L2vR W1W2 v1v2 12由公式 PFv 可得，两种情况下拉力的功率 P1 与 P2 之比 ；P1P2 v21v2 14由公式 QPt 和
5、 t 可得，两种情况下 线圈中产生的焦耳 热 Q1 与 Q2 之比为 sv Q1Q2 P1t1P2t2 .P1v2P2v1 12【答案】AD6.如图所示，均匀磁场中有一由半圆弧及其直径构成的导线框，半圆直径与磁场边缘重合；磁场方向垂直于半圆面(纸面 )向里，磁感应强度的大小为 B0.使该线框从静止开始绕过圆心O、垂直于半圆面的轴以角速度 匀速转动半周，在线框中产生感应电流现使线框保持图中所示位置，磁感应强度大小随时间线性变化为了产生与线框转动半周过程中同样大小的电流，磁感应强度随时间的变化率 的大小应为()BtA. B.4B0 2B0高考资源网（） 您身边的高考专家 版权所有高考资源网- 3
6、-C. D.B0 B02【解析】设半圆的半径为 r，导线框的电阻为 R，当 导线 框匀速转动时，在很短的时间t 内，转过 的圆心角 t，由法拉第 电磁感应定律及欧姆定律可得感 应电流 I1 B0SRt ；当导线框不 动，而磁感应强度发生变化时，可得感应电流B0r22Rt B0r22RI2 ，令 I1I 2，可得 ，选项 C 正确BSRt Br22Rt Bt B0【答案】C7.如图所示，一个边长为 L 的正方形金属框，质量为 m，电阻为 R，用细线把它悬挂于一个有界的磁场边缘金属框的上半部分处于磁场内，下半部处于磁场外磁场随时间均匀变化满足 Bkt 规律，已知细线所能承受的最大拉力 FT2mg，
7、求从 t0 时起，经多长时间细线会被拉断？【解析】设 t 时刻细线恰被拉断，由题意知，B kt 金属框中产生的感应电动势 E SkL 2/2Bt金属框受到的安培力：FBIL BELR BkL32R由力的平衡条件得，F TmgF解得 t .2mgRk2L3【答案】2mgRk2L38.如图所示，固定在匀强磁场中的水平导轨 ab、cd 的间距 L10.5 m，金属棒 ad 与导轨左端 bc 的距离 L20.8 m，整个闭合回路的电阻为 R0.2 ，匀强磁场的方向竖直向下穿过整个回路ad 棒通过细绳跨过定滑轮接一个质量为 m0.04 kg 的物体，不计一切摩擦，现使磁感应强度从零开始以 0.2 T/s
8、 的变化率均匀增大，求经过多长时间物体刚好能离开地面(gBt取 10 m/s2)【解析】物体刚要离开地面时，其受到的拉力 F 等于它的重力 mg，而拉力 F 等于棒 ad所受的安培力，即 mgBIL 1.其中 B t，感 应电流由变 化的磁场产生， I Bt ER t 1R Bt，所以 t 10 s.L1L2R (mgRL21L2tB) tB【答案】10 s高考资源网（） 您身边的高考专家 版权所有高考资源网- 4 -能力提升1在匀强磁场中，ab、cd 两根导体棒沿两根导轨分别以速度 v1、v 2 滑动，如图所示，下列情况中，能使电容器获得最多电荷量且左边极板带正电的是()Av 1v 2，方向
9、都向右Bv 1v 2，方向都向左Cv 1v2，v 1 向右，v 2 向左Dv 1v2，v 1 向左， v2 向右【解析】当 ab 棒和 cd 棒分别向右和向左运动时，两棒均相当于电源，且串联， 电路中有最大电动势，对应最大的顺时针 方向电流， 电阻上有最高 电压，所以电容器上有最多电量，左极板带正电【答案】C2.如图所示，用铝板制成 U 形框，将一质量为 m 的带电小球用绝缘细线悬挂在框中，使整体在匀强磁场中沿垂直磁场方向向左以速度 v 匀速运动，悬线拉力为 FT，则()A悬线竖直，F TmgB悬线竖直，F TmgC悬线竖直，F TmgD无法确定 FT 的大小和方向【解析】设两板间的距离为 L
10、，由于向左运动过程中竖直板切割磁感线，产生动生电动势，由右手定则判断下板电势 高于上板， 动生电动势大小 EBLv ，即带电小球处于电势差为BLv 的电场中，所受电场力 F 电 qE 电 q q qvB ，若设小球带正电， 则电场力方向向EL BLvL上同时小球所受洛伦兹力 F 洛 qvB ，方向由左手定则判断竖直向下，即 F 电 F 洛 ，故无 论小球带什么电运动速度 v 是多少，均有 FTmg. 故选 A.【答案】A3.如图所示，MN、PQ 为光滑金属导轨，磁场垂直于导轨平面，C 为电容器，导体棒 ab垂直跨接在导轨之间，原来 ab 静止，C 不带电，现给导体棒 ab 一初速度 v0，则导
11、体棒()A匀速运动B匀减速运动C加速度减小的减速运动，最后静止D加速度减小的减速运动，最后匀速运动【解析】ab 棒切割磁感线， 产生感应电动势，给电容器充 电，同 时 ab 棒在安培力作用下减速，当电容器两极板间电压 与 ab 棒的电动势相等时，充电电流为零，安培力 为零，ab 棒做匀速运动，D 正确【答案】D4两根足够长的光滑导轨竖直放置，间距 L、底端接阻值为 R 的电阻将质量为 m 的高考资源网（） 您身边的高考专家 版权所有高考资源网- 5 -金属棒悬挂在一个固定的轻弹簧的下端，金属棒和导轨接触良好，导轨所在平面与磁感应强度为 B 的匀强磁场垂直，如图所示，除电阻 R 外其余电阻不计现
12、将金属棒从弹簧原长位置由静止释放则()A释放瞬间金属棒的加速度等于重力加速度 gB金属棒向下运动时，流过电阻 R 的电流方向为 abC金属棒的速度为 v 时，所受安培力 FB2L2vRD电阻 R 上产生的总热量等于金属棒重力势能的减小【解析】释放瞬间导体棒的速度为零，故 仅受重力，其加速度为重力加速度故 A 选项正确；当导体棒向下运动切割磁感线时，由右手定 则，可知电流方向是由 ba ，故 B 选项错误；当导体棒速度为 v 时，感应电动势 EBLv ，感 应电流 I ，则安培力 FBIL .故 C 选ER B2L2vR项正确；导体棒的重力势能减少量等于 R 上产生的焦耳热 和导体棒增加的动能与
13、弹簧弹性势能之和，故 D 选项错误【答案】AC5如图所示，间距 l0.3 m 的平行金属导轨 a1b1c1 和 a2b2c2 分别固定在两个竖直面内在水平面 a1b1b2a2 区域内和倾角 37 的斜面 c1b1b2c2 区域内分别有磁感应强度 B10.4 T、方向竖直向上和 B21 T、方向垂直于斜面向上的匀强磁场电阻 R0.3 、质量m10.1 kg、长为 l 的相同导体杆 K，S ，Q 分别放置在导轨上，S 杆的两端固定在 b1，b 2 点，K，Q 杆可沿导轨无摩擦滑动且始终接触良好一端系于 K 杆中点的轻绳平行于导轨绕过轻质定滑轮自然下垂，绳上穿有质量 m20.05 kg 的小环已知小环以 a6 m/s2 的加速度沿绳下滑，K 杆保持静止，Q 杆在垂直于杆且沿斜面向下的拉力 F 作用下匀速运动不计导轨电阻和滑轮摩擦，绳不可伸长取 g10 m /s2，sin37 0.6，cos370
