2020學(xué)年高中物理 第4章 電磁感應(yīng) 5 電磁感應(yīng)現(xiàn)象的兩類情況課時(shí)作業(yè) 新人教版選修3-2

1、電磁感應(yīng)現(xiàn)象的兩類情況 基礎(chǔ)夯實(shí)一、選擇題(13題為單選題，4、5題為多選題)1在下圖所示的四種磁場(chǎng)情況中能產(chǎn)生恒定的感生電場(chǎng)的是()答案：C解析：均勻變化的磁場(chǎng)產(chǎn)生恒定的電場(chǎng)，故C對(duì)。2.如圖所示，導(dǎo)體AB在做切割磁感線運(yùn)動(dòng)時(shí)，將產(chǎn)生一個(gè)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，因而在電路中有電流通過，下列說法中正確的是()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)生與洛倫茲力無關(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)生的原因是一樣的答案：A解析：根據(jù)動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)的定義，A項(xiàng)正確；動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)中的非靜電力與洛倫茲力有關(guān)，感生電動(dòng)勢(shì)中的非靜電力與感生電場(chǎng)有關(guān)，B、C、D項(xiàng)錯(cuò)誤。3(黑龍江大興

2、安嶺實(shí)驗(yàn)中學(xué)西校區(qū)20202020學(xué)年高二下學(xué)期檢測(cè))如圖所示，A、B兩閉合圓形線圈用同樣導(dǎo)線且均繞成10匝，半徑RA2RB，內(nèi)有以B線圈作為理想邊界的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，若磁場(chǎng)均勻減小，則A、B環(huán)中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)EAEB與產(chǎn)生的感應(yīng)電流IAIB分別是()AEAEB11；IAIB12BEAEB12；IAIB12CEAEB14；IAIB21DEAEB12；IAIB14答案：A解析：根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律Enn，題中n相同，相同，有效面積S也相同，則得到A、B環(huán)中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)EAEB11，根據(jù)電阻定律R，Ln2r，、s相同，則電阻之比RARBrArB21，根據(jù)歐姆定律I得，產(chǎn)生的感應(yīng)電流之比IAIB12，故A正確

3、，BCD錯(cuò)誤。4.某空間出現(xiàn)了如圖所示的磁場(chǎng)，當(dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)度變化時(shí)，在垂直于磁場(chǎng)的方向上會(huì)產(chǎn)生感生電場(chǎng)，有關(guān)磁感應(yīng)強(qiáng)度的變化與感生電場(chǎng)的方向關(guān)系描述正確的是()A當(dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)度均勻增大時(shí)，感生電場(chǎng)的電場(chǎng)線從上向下看應(yīng)為順時(shí)針方向B當(dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)度均勻增大時(shí)，感生電場(chǎng)的電場(chǎng)線從上向下看應(yīng)為逆時(shí)針方向C當(dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)度均勻減小時(shí)，感生電場(chǎng)的電場(chǎng)線從上向下看應(yīng)為順時(shí)針方向D當(dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)度均勻減小時(shí)，感生電場(chǎng)的電場(chǎng)線從上向下看應(yīng)為逆時(shí)針方向答案：AD解析：感生電場(chǎng)中電場(chǎng)線的方向用楞次定律來判定：原磁場(chǎng)向上且磁感應(yīng)強(qiáng)度在增大，在周圍有閉合導(dǎo)線的情況下，感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向應(yīng)與原磁場(chǎng)方向相反，即感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向向下，再

4、由右手螺旋定則得到感應(yīng)電流的方向即感生電場(chǎng)的方向是：從上向下看應(yīng)為順時(shí)針方向；同理可知，原磁場(chǎng)方向向上且磁感應(yīng)強(qiáng)度減小時(shí)，感生電場(chǎng)的方向從上向下看應(yīng)為逆時(shí)針方向。所以A、D正確。5(唐山一中20202020學(xué)年高二檢測(cè))著名物理學(xué)家費(fèi)曼曾設(shè)計(jì)過這樣一個(gè)實(shí)驗(yàn)裝置：一塊絕緣圓板可繞其中心的光滑軸自由轉(zhuǎn)動(dòng)，在圓板的中部有一個(gè)線圈，圓板的四周固定著一圈帶電的金屬小球，如圖所示。當(dāng)線圈接通電源后，將產(chǎn)生流過圖示逆時(shí)針方向的電流，則下列說法正確的是()A接通電源瞬間，圓板不會(huì)發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)B線圈中電流強(qiáng)度的增大或減小會(huì)引起圓板向不同方向轉(zhuǎn)動(dòng)C若金屬小球帶負(fù)電，接通電源瞬間圓板轉(zhuǎn)動(dòng)方向與線圈中電流流向相反D若金屬

5、小球帶正電，接通電源瞬間圓板轉(zhuǎn)動(dòng)方向與線圈中電流流向相反答案：BD解析：線圈接通電源瞬間，則變化的磁場(chǎng)產(chǎn)生電場(chǎng)，從而導(dǎo)致帶電小球受到電場(chǎng)力，使其轉(zhuǎn)動(dòng)，故A錯(cuò)誤；不論線圈中電流強(qiáng)度的增大或減小都會(huì)引起磁場(chǎng)的變化，從而產(chǎn)生不同方向的電場(chǎng)，使小球受到電場(chǎng)力的方向不同，所以會(huì)向不同方向轉(zhuǎn)動(dòng)，故B正確；接通電源瞬間，產(chǎn)生順時(shí)針方向的電場(chǎng)，若小球帶負(fù)電，圓板轉(zhuǎn)動(dòng)方向與線圈中電流方向相同，故C錯(cuò)誤；同理D正確。二、非選擇題6如圖(甲)所示，螺線管匝數(shù)n1 500匝，橫截面積S20cm2，導(dǎo)線的電阻r1.5，R13.5，R225。穿過螺線管的磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B按圖(乙)所示規(guī)律變化，則R2消耗的電功率是多大？

6、答案：1W解析：由(乙)圖中可知，磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間均勻變化，那么在(甲)圖的線圈中會(huì)產(chǎn)生恒定的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。由(乙)圖可知，磁感應(yīng)強(qiáng)度的變化率B/t2T/s，由法拉第電磁感應(yīng)定律可得螺線管中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)En/tnSB/t1 500201042V6V電路中的感應(yīng)電流IE/(rR1R2)6/(1.53.525)A0.2AR2消耗的電功率PI2R20.2225W1W7(吉林省長(zhǎng)春市20202020學(xué)年高二上學(xué)期期末)如圖甲所示，一對(duì)平行光滑軌道放置在水平面上，兩軌道間距l(xiāng)0.20m，電阻R1.0；有一導(dǎo)體桿靜止地放在軌道上，與兩軌道垂直，桿及軌道的電阻均可忽略不計(jì)，整個(gè)裝置處于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B0.50T的

7、勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度方向垂直軌道向下?，F(xiàn)用某外力F沿軌道方向拉桿，使之做勻加速運(yùn)動(dòng)，測(cè)得力F與時(shí)間t的關(guān)系如圖乙所示。求：(1)桿的質(zhì)量；(2)桿加速度的大小。答案：(1)0.1kg(2)10m/s2解析：導(dǎo)體桿在軌道上做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，用v表示瞬時(shí)速度，t表示運(yùn)動(dòng)時(shí)間，則導(dǎo)體桿切割磁感線產(chǎn)生的動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)EBLvBLat閉合回路中的感應(yīng)電流I由牛頓第二定律得FBILma解得Fmaat在題中圖乙圖象上選取兩點(diǎn)t10，F(xiàn)11N，t230s，F(xiàn)24N代入上式，解得a10m/s2m0.1kg。能力提升一、選擇題(14題為單選題，5、6題為多選題)1(北京十二中20202020學(xué)年高二上學(xué)

8、期期末)如圖所示，兩根豎直放置的光滑平行導(dǎo)軌，其中一部分處于方向垂直導(dǎo)軌所在平面并且有上下水平邊界的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中一根金屬桿MN保持水平并沿導(dǎo)軌滑下(導(dǎo)軌電阻不計(jì))，當(dāng)金屬桿MN進(jìn)入磁場(chǎng)區(qū)后，其運(yùn)動(dòng)的速度隨時(shí)間變化的圖線不可能的是()答案：B解析：當(dāng)金屬桿MN進(jìn)入磁場(chǎng)區(qū)后，切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電流，受到向上的安培力。金屬桿MN進(jìn)入磁場(chǎng)區(qū)時(shí)，若所受的安培力與重力相等，做勻速直線運(yùn)動(dòng)，速度不變，所以A圖象是可能的。金屬桿MN進(jìn)入磁場(chǎng)區(qū)時(shí)，若所受的安培力小于重力，做加速運(yùn)動(dòng)，隨著速度的增大，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)和感應(yīng)電流增大，金屬桿所受的安培力增大，合外力減小，加速度減小，vt圖象的斜率應(yīng)逐漸減小，故B圖象不可能，

9、C圖象是可能的。金屬桿MN進(jìn)入磁場(chǎng)區(qū)時(shí)，若所受的安培力大于重力，做減速運(yùn)動(dòng)，隨著速度的減小，金屬桿所受的安培力減小，合外力減小，加速度減小，vt圖象的斜率減小，D圖象是可能的。故選B。2如圖所示，兩個(gè)比荷相同的都帶正電荷的粒子a和b以相同的動(dòng)能在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)，a從B1區(qū)運(yùn)動(dòng)到B2區(qū)，已知B2B1；b開始在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B1的磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，然后磁場(chǎng)逐漸增加到B2。則a、b兩粒子的動(dòng)能將()Aa不變，b增大Ba不變，b變小Ca、b都變大Da、b都不變答案：A解析：a粒子一直在恒定的磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)，受到的洛倫茲力不做功，動(dòng)能不變；b粒子在變化的磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)，由于變化的磁場(chǎng)要產(chǎn)生感生電場(chǎng)，感生電場(chǎng)會(huì)

10、對(duì)它做正功，所以，A選項(xiàng)是正確的。3.如圖所示，用鋁制成型框，將一質(zhì)量為m的帶電小球用絕緣細(xì)線懸掛在框的上方，使整體在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中沿垂直于磁場(chǎng)的方向向左以速度v勻速運(yùn)動(dòng)，懸掛拉力為F，則()AFmgBFmgCF0的一側(cè)存在垂直紙面向里的磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度B只隨t的增大而增大，且它們間的關(guān)系為Bkt，其中k4T/s。一質(zhì)量為m0.5kg的金屬桿與金屬導(dǎo)軌垂直，可在導(dǎo)軌上滑動(dòng)，當(dāng)t0時(shí)金屬桿靜止于x0處，有一大小可調(diào)節(jié)的外力F作用于金屬桿，使金屬桿以恒定加速度a2m/s2沿x軸正向做勻加速直線運(yùn)動(dòng)除電阻R以外其余電阻都可以忽略不計(jì)求：當(dāng)t4s時(shí)施加于金屬桿上的外力為多大。答案：513N解析：t4s時(shí)，金屬桿移動(dòng)的位移xat2216m16m，此時(shí)的速度v