2019版贏在微點(diǎn)高中物理選修3-2第5節(jié)電磁感應(yīng)現(xiàn)象的兩類情況(20201124025715)

1、-WORD格式-專業(yè)資料-可編輯-第5節(jié)電磁感應(yīng)現(xiàn)象的兩類情況?見(jiàn)學(xué)生用書(shū)P015學(xué)習(xí)目標(biāo)練法指導(dǎo)1了解感生電場(chǎng)，知道感 生電動(dòng)勢(shì)產(chǎn)生的原因。會(huì) 判斷感生電動(dòng)勢(shì)的方向， 并會(huì)計(jì)算它的大小。2了解動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)的產(chǎn) 生以及與洛倫茲力的關(guān) 系。會(huì)判斷動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)的 方向，并會(huì)計(jì)算它的大 小。3了解電磁感應(yīng)規(guī)律的 一般應(yīng)用，會(huì)聯(lián)系科技實(shí) 例進(jìn)行分析。1通過(guò)練習(xí)深刻理解感生 電動(dòng)勢(shì)的產(chǎn)生機(jī)理，感生 電場(chǎng)的電場(chǎng)線是閉合曲 線。2. 通過(guò)練習(xí)深刻理解動(dòng) 生電動(dòng)勢(shì)的產(chǎn)生機(jī)理，非 靜電力與洛倫茲力有關(guān)。3. 熟悉電磁感應(yīng)中的力 學(xué)問(wèn)題的解題思路，常涉 及受力情況與運(yùn)動(dòng)情況 的動(dòng)態(tài)分析問(wèn)題。4熟悉電磁感應(yīng)中的能 量轉(zhuǎn)

2、化方向和量值關(guān)系， 在純電阻電路和非純電 阻電路中能量轉(zhuǎn)化不同。課/前/預(yù)/習(xí)輕/松/搞/要點(diǎn)辨析1. 如果空間不存在閉合電路，變化的磁場(chǎng)周?chē)?會(huì)產(chǎn)生感生電場(chǎng) （X）2. 處于變化磁場(chǎng)中的導(dǎo)體，其內(nèi)部自由電荷定向移動(dòng)，是由于受到感生電場(chǎng)的作用（V）3. 感生電場(chǎng)就是感生電動(dòng)勢(shì)（X）4. 由動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)的分析可知，洛倫茲力對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷不做功是錯(cuò)誤的（X）5. 導(dǎo)體切割磁感線運(yùn)動(dòng)時(shí)，克服安培力做多少功，就會(huì)有多少其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能（V）口預(yù)習(xí)自檢1.侈選）下列說(shuō)法正確的是（）A .感生電場(chǎng)由變化的磁場(chǎng)產(chǎn)生B. 恒定的磁場(chǎng)也能在周?chē)臻g產(chǎn)生感生電場(chǎng)C. 感生電場(chǎng)的方向可以用楞次定律和安培定則 來(lái)判

3、定D .感生電場(chǎng)的電場(chǎng)線是閉合曲線，其方向一定 是沿逆時(shí)針?lè)较蚪馕?變化的磁場(chǎng)在空間激發(fā)感生電場(chǎng)，恒定的 磁場(chǎng)不能在周?chē)臻g產(chǎn)生感生電場(chǎng)，選項(xiàng) A正確，選 項(xiàng)B錯(cuò)誤；感生電場(chǎng)的電場(chǎng)線是閉合曲線，感生電場(chǎng) 的方向可由楞次定律和安培定則判斷，不一定是沿逆 時(shí)針?lè)较颍x項(xiàng)C正確，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。答案 AC2.（多選）關(guān)于感生電動(dòng)勢(shì)和動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)的比較， 下列說(shuō)法正確的是（ ）A 感生電動(dòng)勢(shì)是由于變化的磁場(chǎng)產(chǎn)生了感生電 場(chǎng)，感生電場(chǎng)對(duì)導(dǎo)體內(nèi)的自由電荷產(chǎn)生作用而使導(dǎo)體 兩端出現(xiàn)的電動(dòng)勢(shì)B. 動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)是由于導(dǎo)體內(nèi)的自由電荷隨導(dǎo)體 棒一起運(yùn)動(dòng)而受到洛倫茲力的作用產(chǎn)生定向移動(dòng)，使 導(dǎo)體棒兩端出現(xiàn)的電動(dòng)勢(shì)C. 在動(dòng)

4、生電動(dòng)勢(shì)產(chǎn)生的過(guò)程中，洛倫茲力對(duì)自 由電荷做功D .感生電動(dòng)勢(shì)和動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)產(chǎn)生的實(shí)質(zhì)都是由 于磁通量的變化引起的，只是感生電動(dòng)勢(shì)是由于磁場(chǎng) 的變化產(chǎn)生的，而動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)是由于面積的變化產(chǎn)生 的解析 感生電動(dòng)勢(shì)和動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)的產(chǎn)生機(jī)理不同, 易知選項(xiàng)A、B正確；在動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)產(chǎn)生的過(guò)程中， 某一方向上的洛倫茲力對(duì)自由電荷做正功，另一方向 上的洛倫茲力對(duì)自由電荷做負(fù)功，整體上，洛倫茲力 不做功，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；感生電動(dòng)勢(shì)和動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)實(shí)質(zhì) 上都是電磁感應(yīng)現(xiàn)象中產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)，都是由于磁通 量的變化引起的，選項(xiàng)D正確。答案 ABD3如圖所示，兩個(gè)端面半徑同為 R的圓柱形鐵 芯同軸水平放置，相對(duì)的端面之間有一縫隙，

5、鐵芯上 繞導(dǎo)線并與直流電源連接，在縫隙中形成一勻強(qiáng)磁場(chǎng)。 一銅質(zhì)細(xì)直棒ab水平置于縫隙中，且與圓柱軸線等高、 垂直。讓銅質(zhì)細(xì)直棒從靜止開(kāi)始自由下落，銅質(zhì)細(xì)直 棒下落距離為0.2R時(shí)銅質(zhì)細(xì)直棒中電動(dòng)勢(shì)大小為 Ei， 下落距離為0.8R時(shí)電動(dòng)勢(shì)大小為E2,忽略渦流損耗和 邊緣效應(yīng)。關(guān)于Ei、E2的大小和銅質(zhì)細(xì)直棒離開(kāi)磁場(chǎng) 前兩端的極性，下列判斷正確的是（）A. EiE2，a端為正 B. EiE2，b端為正C. E產(chǎn)E2, a端為正 DE產(chǎn)E2, b端為正 解析 通電導(dǎo)線在縫隙中產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向向左， 所以銅質(zhì)細(xì)直棒下落時(shí)由右手定則可判斷得 b端為正, 選項(xiàng)A、C錯(cuò)誤；根據(jù)E = BLv可知，下落0.

6、8R時(shí)電 動(dòng)勢(shì)較大，即EiBi； b開(kāi)始在磁感應(yīng)強(qiáng)度為Bi的圓形磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，然后磁感應(yīng)強(qiáng)度逐漸增加到B2。則a、b兩粒子動(dòng)能的變化情況是（Aa不變，b增大B. a不變，b減小C. a、b都增大Da、b都不變解析 a粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)，受到的洛倫茲力不 做功，動(dòng)能不變，選項(xiàng) C錯(cuò)誤；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)對(duì)b粒子做正功，b粒子動(dòng)能增大，選項(xiàng) A正確， 選項(xiàng)B、D錯(cuò)誤。答案 A3. 侈選)如圖所示，一金屬半圓環(huán)置于勻強(qiáng)磁場(chǎng) 中，磁場(chǎng)方向垂直于半圓面向外，下列說(shuō)法正確的是 ()A .當(dāng)磁場(chǎng)突然減弱時(shí)，電動(dòng)勢(shì)方向由 MHNB. 當(dāng)磁場(chǎng)突然減弱時(shí)，

7、電動(dòng)勢(shì)方向由 N-MC. 若磁場(chǎng)不變，將半圓環(huán)繞MN軸旋轉(zhuǎn)180。的 過(guò)程中，電動(dòng)勢(shì)方向由MHND. 若磁場(chǎng)不變，將半圓環(huán)繞MN軸旋轉(zhuǎn)180。的 過(guò)程中，電動(dòng)勢(shì)方向由NM解析 當(dāng)磁場(chǎng)突然減弱時(shí)，由楞次定律和右手定則知，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)方向由N- M,選項(xiàng)A錯(cuò)誤，選項(xiàng) B正確；若磁場(chǎng)不變，半圓環(huán)繞 MN軸旋轉(zhuǎn)180。的 過(guò)程中，由右手定則可知，半圓環(huán)中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng) 勢(shì)在半圓環(huán)中由N指向M，選項(xiàng)C錯(cuò)誤，選項(xiàng)D正 確。答案 BD題組二電磁感應(yīng)中的力學(xué)問(wèn)題4. 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)。一根金屬桿 MN保持水平并沿導(dǎo)軌 滑下（

8、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 （）RxxAX XX Xx x x x x xBD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，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

9、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Bo答案 B5.如圖所示，Li = 0.5 m, L2 = 0.8 m,回路總電阻 為R= 0.2 Q，重物的質(zhì)圜=0.04 kg導(dǎo)軌光滑，開(kāi) 始時(shí)磁場(chǎng)Bo= 1 To現(xiàn)使磁感應(yīng)強(qiáng)度以 B/ t0= T/s 的變化率均勻地增大，試求：當(dāng)t為多少時(shí)，重物剛 好離開(kāi)地面？（g取10 m/s2）MX Z Z解析 回路中原磁場(chǎng)方向向下，且磁感應(yīng)強(qiáng)度增 加，由楞次定律可以判知，感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向向上， 根據(jù)安培定則可以判知，ab中的感應(yīng)電流的方向是 af b，由左手定則可知，ab所受安培力的方向水平向 左，從

10、而向上拉起重物。設(shè)ab中電流為I時(shí)重物剛好離開(kāi)地面，此時(shí)有F= BILi = Mg，I = E/R，E= / ALt1l=B/ t ，B= Bo+ ( A B/ A t)t ，解得 F= 0.4 N，I = 0.4 A，B = 2 T，t = 5 s。答案5 s題組三 電磁感應(yīng)中的能量問(wèn)題6. (多選)把一個(gè)矩形線圈從理想邊界的勻強(qiáng)磁場(chǎng) 中勻速拉出來(lái)，如圖所示，第一次為V1,第二次為V2， 且V2= 2V1,兩種情況下拉力做的功 W1與W2之比，拉 力的功率P1與P2之比，線圈中產(chǎn)生的焦耳熱Q1與Q2之比（）:X X X X X X|1 B:XX!x x i；X_X_xW11A.W2= 2Pi

11、 1CP2= 2Qi 2%= 1Pi 1D.P2= 4解析 由題意知線圈被勻速拉出， 所以有F= F安=BIL 由法拉第電磁感應(yīng)定律得1= 兩式聯(lián)立得F = 響,B2L2v拉力做功為W= s,所以兩種情況下拉力做RW1 v11的功w1與W2之比為W2=；2=2；由公式P= Fv可得，兩種情況下拉力的功率P1P1 v21與p2之比為p2=V2=4；s由公式Q = Pt和t = V可得，兩種情況下線圈中產(chǎn)Qi Piti P1V21生的焦耳熱Qi與Q2之比為& =臥=鬲=2答案 AD7. （多選）兩根足夠長(zhǎng)的光滑導(dǎo)軌豎直放置，間距L、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)固定的輕彈簧的

12、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（）xXXX*:xLXXBXXr1XXXXXXXR XA .釋放瞬間金屬棒的加速度等于重力加速度gB. 金屬棒向下運(yùn)動(dòng)時(shí)，流過(guò)電阻 R的電流方向 為a fC.金屬棒的速度為V時(shí)，所受安培力F =B2L2vD 電阻R上產(chǎn)生的總熱量等于金屬棒重力勢(shì)能 的減小解析 釋放瞬間金屬棒的速度為零，故僅受重力， 其加速度為重力加速度，故 A選項(xiàng)正確；當(dāng)金屬棒向 下運(yùn)動(dòng)切割磁感線時(shí)，由右手定則，可知電流方向是 由b f a，故B選項(xiàng)錯(cuò)誤；當(dāng)金屬棒速度為v時(shí)，感應(yīng)E

13、電動(dòng)勢(shì)E = BLv，感應(yīng)電流1=，則安培力F= BIL =RB2L2v，故C選項(xiàng)正確；金屬棒的重力勢(shì)能減少量等于RR上產(chǎn)生的焦耳熱和金屬棒增加的動(dòng)能與彈簧彈性勢(shì) 能之和，故D選項(xiàng)錯(cuò)誤。答案 AC8. 光滑曲面與豎直平面的交線是拋物線，如圖所 示，拋物線的方程為y= x2,其下半部處在一個(gè)水平方 向的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)的上邊界是y= a的直線(圖中的虛線所示)，一個(gè)質(zhì)量為m的小金屬塊從拋物線y= b(ba)處以速度v沿拋物線下滑，假設(shè)拋物線足夠長(zhǎng)， 則金屬塊在曲面上滑動(dòng)的過(guò)程中產(chǎn)生的焦耳熱總量是()B.qmv2C. mg(b a)1mg(b a)+ 2mv解析金屬塊在進(jìn)入磁場(chǎng)或離開(kāi)磁場(chǎng)的過(guò)程中，

14、 穿過(guò)金屬塊的磁通量發(fā)生變化，產(chǎn)生電流，進(jìn)而產(chǎn)生 焦耳熱。最后，金屬塊在高為a的曲面上做往復(fù)運(yùn)動(dòng)。1 減少的機(jī)械能為mg(b a)+mv2，由能量的轉(zhuǎn)化和守 恒可知，減少的機(jī)械能全部轉(zhuǎn)化成焦耳熱，即選 D。答案 D 課/后/鞏/固快/速/提/ 能 1. 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(guò)， 下列說(shuō)法中正確的是()AX XXXXX XXXXVX XXXXHA .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(wú)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 的解析 根據(jù)動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)的

15、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。答案 A2. 現(xiàn)代科學(xué)研究中常用到高速電子，電子感應(yīng)加 速器就是利用感生電場(chǎng)加速電子的設(shè)備。電子感應(yīng)加 速器主要有上、下電磁鐵磁極和環(huán)形真空室組成。當(dāng) 電磁鐵繞組通以變化的電流時(shí)，產(chǎn)生變化的磁場(chǎng)，穿 過(guò)真空盒所包圍的區(qū)域內(nèi)的磁通量也隨時(shí)間變化，這 時(shí)真空盒空間內(nèi)就產(chǎn)生感應(yīng)渦旋電場(chǎng)，電子將在渦旋電場(chǎng)作用下加速。如圖所示（上圖為側(cè)視圖、下圖為真 空室的俯視圖），若電子被“約束”在半徑為 R的圓周 上運(yùn)動(dòng)，當(dāng)電磁鐵繞組通有圖中所示的電流時(shí) （）電流A 若電子沿逆時(shí)針運(yùn)動(dòng)，保持電流的方向不

16、變， 當(dāng)電流增大時(shí)，電子將加速B. 若電子沿順時(shí)針運(yùn)動(dòng)，保持電流的方向不變， 當(dāng)電流增大時(shí)，電子將加速C. 若電子沿逆時(shí)針運(yùn)動(dòng)，保持電流的方向不變， 當(dāng)電流減小時(shí)，電子將加速D 被加速時(shí)電子做圓周運(yùn)動(dòng)的周期不變解析 當(dāng)電磁鐵繞組通有題圖中所示的電流時(shí)， 由安培定則可知將產(chǎn)生向上的磁場(chǎng)，當(dāng)電磁鐵繞組中 電流增大時(shí)，根據(jù)楞次定律和安培定則可知，這時(shí)真 空盒空間內(nèi)產(chǎn)生順時(shí)針?lè)较虻母猩妶?chǎng)，電子沿逆時(shí) 針運(yùn)動(dòng)，電子將加速，選項(xiàng)A正確，選項(xiàng)B、C錯(cuò)誤; 由于電子被“約束”在半徑為 R的圓周上運(yùn)動(dòng)，被加 速時(shí)電子做圓周運(yùn)動(dòng)的周期減小，選項(xiàng) D錯(cuò)誤。答案 A3. 如圖所示，在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，放置兩根光滑平行 導(dǎo)

17、軌MN和PQ，其電阻不計(jì)，ab cd兩根導(dǎo)體棒， 其電阻Rab F2,Ucd UabBFi= F2,Uab= UedCFi F2,Uab UedD Fi = F2,Uab Ued解析 因ab和ed的磁場(chǎng)力都是F= BIl，又因?yàn)?ab棒在外力Fi作用下向左勻速滑動(dòng)時(shí)，ed在外力F? 作用下保持靜止，故Fi= F2,又由MN、PQ電阻不計(jì)， 所以a、e兩點(diǎn)等勢(shì)，b、d兩點(diǎn)等勢(shì)，因而Uab= Ued, 故B正確。答案 B冗D.4. 如圖所示，均勻磁場(chǎng)中有一由半圓弧及其直徑 構(gòu)成的導(dǎo)線框，半圓直徑與磁場(chǎng)邊緣重合；磁場(chǎng)方向 垂直于半圓面（紙面）向里，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為 Bo。 使該線框從靜止開(kāi)始繞過(guò)圓

18、心 O、垂直于半圓面的軸 以角速度3勻速轉(zhuǎn)動(dòng)半周，在線框中產(chǎn)生感應(yīng)電流。 現(xiàn)使線框保持圖中所示位置，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小隨時(shí)間 線性變化。為了產(chǎn)生與線框轉(zhuǎn)動(dòng)半周過(guò)程中同樣大小的電流，磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間的變化率ABA 的大小應(yīng)為()4 3 BA. 冗3BC.冗解析設(shè)半圓的半徑為r，導(dǎo)線框的電阻為R，當(dāng) 導(dǎo)線框勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，在很短的時(shí)間內(nèi)，轉(zhuǎn)過(guò)的圓心 角e = wA t，由法拉第電磁感應(yīng)定律及歐姆定律可得、B0AS Bon r n B0r23感應(yīng)電流ii = RAt= RAt = 2R；當(dāng)導(dǎo)線框不動(dòng)，A B S而磁感應(yīng)強(qiáng)度發(fā)生變化時(shí)，可得感應(yīng)電流12=RAtA B，n rAB Bo 3，令11 = I2,可

19、得丁 =，選項(xiàng)C正確。2RAtAt n答案 C5. （多選）如圖所示，兩根光滑的金屬導(dǎo)軌，平行 放置在傾角為B的斜面上，導(dǎo)軌的左端接有電阻 R, 導(dǎo)軌自身的電阻可忽略不計(jì)。斜面處在一勻強(qiáng)磁場(chǎng)中， 磁場(chǎng)方向垂直于斜面向上。質(zhì)量為 m、電阻可以不計(jì) 的金屬棒ab,在沿著斜面與棒垂直的恒力F作用下沿 導(dǎo)軌勻速上滑，并上升h高度，在這一過(guò)程中（）A 作用于金屬棒上的各個(gè)力的合力所做的功等 于零B. 作用于金屬棒上的各個(gè)力的合力所做的功等 于mgh與電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱之和C. 恒力F與安培力的合力所做的功等于零D .恒力F與重力的合力所做的功等于電阻 R上 產(chǎn)生的焦耳熱解析金屬棒勻速上滑的過(guò)程中，對(duì)金

20、屬棒受力 分析可知，有三個(gè)力對(duì)棒做功，恒力 F做正功，重力 做負(fù)功，安培力阻礙相對(duì)運(yùn)動(dòng)，沿斜面向下，做負(fù)功。 勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，所受合力為零，故合力做功為零，A正確；克服安培力做多少功就有多少其他形式的能轉(zhuǎn)化 為電路中的電能，電能又等于 R上產(chǎn)生的焦耳熱，故 外力F與重力的合力所做的功等于電阻 R上產(chǎn)生的焦 耳熱，D正確。答案 AD6. 如圖所示，MN、PQ為光滑金屬導(dǎo)軌，磁場(chǎng)垂直于導(dǎo)軌平面，C為電容器，導(dǎo)體棒ab垂直跨接在導(dǎo) 軌之間，原來(lái)ab靜止，C不帶電，現(xiàn)給導(dǎo)體棒ab -初速度V。，則導(dǎo)體棒（）ArXC -XA .做勻速運(yùn)動(dòng)B.做勻減速運(yùn)動(dòng)C.做加速度減小的減速運(yùn)動(dòng)，最后靜止D 做加速度減小的

21、減速運(yùn)動(dòng)，最后勻速運(yùn)動(dòng)解析 ab棒切割磁感線，產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，給電 容器充電，同時(shí)ab棒在安培力作用下減速，當(dāng)電容器 兩極板間電壓與ab棒的電動(dòng)勢(shì)相等時(shí)，充電電流為零, 安培力為零，ab棒做勻速運(yùn)動(dòng)，D正確。答案 D7. 在平行于水平地面的有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)上方， 有三 個(gè)單匝線框A、B、C從靜止開(kāi)始同時(shí)釋放，磁感線始 終與線框平面垂直。三個(gè)線框都是由相同的金屬材料 做成的相同正方形，其中A不閉合，有個(gè)小缺口； B、 C都是閉合的，但B的導(dǎo)線橫截面積比C的大，如圖 所示。下列關(guān)于它們的落地時(shí)間的判斷正確的是() EXXXXXXXXXXXXXXXXA. A、B、C同時(shí)落地B. A最遲落地C. B在C之

22、后落地D . B和C在A之后落地解析 線框A不閉合，故無(wú)感應(yīng)電流，做自由落 體運(yùn)動(dòng)，線框B、C均受阻礙，落地時(shí)間比A長(zhǎng)，故 選項(xiàng)A、B錯(cuò)，D對(duì)；設(shè)S為導(dǎo)線的橫截面積，I為線 框的邊長(zhǎng)，B、C線框的下邊同時(shí)進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)速度相同， 設(shè)為v,線框的質(zhì)量為m=p密4IS,線框受到的安培力 為B2I勺4IF= Bll = ，其中 R=pS，所以線框剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的加速度為F mg B2va= g，即B、C的加速度相同，m 16 p 密p它們應(yīng)同時(shí)落地，選項(xiàng)C錯(cuò)誤。答案 D8如圖所示，用鋁制成？形框，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)

23、動(dòng), 懸掛拉力為F,則（）A. F= mgC. Fmg解析 當(dāng)金屬框架向左側(cè)移動(dòng)時(shí)，切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E = BLv，在上下極板間產(chǎn)生電勢(shì)差，進(jìn) 而形成向上的勻強(qiáng)電場(chǎng) Eo=E = Bvo若小球帶正電荷q,其電場(chǎng)力向上、大小為 qEo= qvB,而洛倫茲力由 左手定則可判斷出方向向下、大小為qvB,兩者相互抵消相當(dāng)于只受重力和拉力作用，所以 F= mg, A選 項(xiàng)正確。答案 A9.（多選）內(nèi)壁光滑、水平放置的玻璃圓環(huán)內(nèi)，有一 直徑略小于圓環(huán)直徑的帶正電的小球，以速率 V。沿逆 時(shí)針?lè)较騽蛩俎D(zhuǎn)動(dòng)，若在此空間突然加上方向豎直向 上、磁感應(yīng)強(qiáng)度 B隨時(shí)間成正比例增加的變化磁場(chǎng)。設(shè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中小球

24、帶電荷量不變，那么（如圖所示）（）A 小球?qū)ΣＡA環(huán)的壓力一定不斷增大B. 小球所受的磁場(chǎng)力一定不斷增大C. 小球先沿逆時(shí)針?lè)较驕p速運(yùn)動(dòng)，之后沿順時(shí)針?lè)较蚣铀龠\(yùn)動(dòng)D 磁場(chǎng)力對(duì)小球一直不做功解析 變化的磁場(chǎng)將產(chǎn)生感生電場(chǎng)，這種感生電 場(chǎng)由于其電場(chǎng)線是閉合的，也稱為渦旋電場(chǎng)，其場(chǎng)強(qiáng) 方向可借助電磁感應(yīng)現(xiàn)象中感應(yīng)電流方向的判定方法， 使用楞次定律判斷。當(dāng)磁場(chǎng)增強(qiáng)時(shí)，會(huì)產(chǎn)生順時(shí)針?lè)?向的渦旋電場(chǎng)，電場(chǎng)力先對(duì)小球做負(fù)功使其速度減為 零，后對(duì)小球做正功使其沿順時(shí)針?lè)较蜃黾铀龠\(yùn)動(dòng)， 所以C正確；磁場(chǎng)力始終與小球運(yùn)動(dòng)方向垂直，因此 始終對(duì)小球不做功，D正確；小球在水平面內(nèi)沿半徑 方向受兩個(gè)力作用：環(huán)的壓力Fn

25、和磁場(chǎng)的洛倫茲力F， 這兩個(gè)力的合力充當(dāng)小球做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力，其中F= Bqv,磁場(chǎng)在增強(qiáng)，球速先減小，后增大，所以洛v2倫茲力不一定總在增大；向心力 F向=m;，其大小隨 速度先減小后增大，因此壓力 Fn也不一定始終增大。 故正確答案為C、D。答案 CD10如圖所示，在豎直平面內(nèi)有兩根平行金屬導(dǎo)軌，上端與電阻R相連，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng) 垂直導(dǎo)軌平面。一質(zhì)量為m的金屬棒以初速度vo沿導(dǎo) 軌豎直向上運(yùn)動(dòng)，上升到某一高度后又返回到原處， 整個(gè)過(guò)程金屬棒與導(dǎo)軌接觸良好，導(dǎo)軌與棒的電阻不 計(jì)。下列說(shuō)法正確的是（）/?1_11LA 回到出發(fā)點(diǎn)的速度v大于初速度voB. 通過(guò)R的最大電流，上升過(guò)程

26、小于下落過(guò)程C. 電阻R上產(chǎn)生的熱量，上升過(guò)程大于下落過(guò)D 所用時(shí)間，上升過(guò)程大于下落過(guò)程解析金屬棒切割磁感線運(yùn)動(dòng)，由右手定則和法 拉第電磁感應(yīng)定律、安培力公式可知金屬棒下落和上 行時(shí)的受力情況，由能量守恒定律可知，金屬棒在運(yùn) 動(dòng)過(guò)程中，機(jī)械能不斷轉(zhuǎn)化為熱能，所以回到出發(fā)點(diǎn) 的速度v小于初速度Vo,選項(xiàng)A錯(cuò)誤；設(shè)金屬棒運(yùn)動(dòng) 的速度為v,長(zhǎng)度為I,那么感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E= Blv，通過(guò)E Blv一R的電流1=匚，可見(jiàn)，當(dāng)金屬棒運(yùn)動(dòng)速度v大時(shí)，R R通過(guò)R的電流大，因?yàn)榻饘侔粼谶\(yùn)動(dòng)過(guò)程中，機(jī)械能 不斷轉(zhuǎn)化為熱能，所以運(yùn)動(dòng)到同一高度處，上升時(shí)的 速度大于下降時(shí)的速度，所以通過(guò) R的最大電流，上 升過(guò)程大于

27、下落過(guò)程，選項(xiàng) B錯(cuò)誤；同一高度處金屬 棒上升時(shí)受到的安培力大于下降時(shí)受到的安培力，由 于上升和下降的高度相同，所以上升過(guò)程克服安培力 所做的功大于下降過(guò)程克服安培力做的功，故電阻R上產(chǎn)生的熱量上升過(guò)程大于下落過(guò)程，C正確；金屬棒在上升過(guò)程中，受到向下的重力和安培力作用，加 速度a上g，金屬棒在下落過(guò)程中，受到向下的重力 和向上的安培力，力口速度a下g，顯然，a上ga下， 故運(yùn)動(dòng)相同的距離，tiVt2,選項(xiàng)D錯(cuò)誤。答案 C11 如圖甲所示，平行導(dǎo)軌 MN、PQ水平放置， 電阻不計(jì)，兩導(dǎo)軌間距d= 10 cm,導(dǎo)體棒ab cd放 在導(dǎo)軌上，并與導(dǎo)軌垂直。每根導(dǎo)體棒在導(dǎo)軌間的部 分，電阻均為R=

28、1.0 Q。用長(zhǎng)為=20 cm的絕緣絲 線將兩導(dǎo)體棒系住，整個(gè)裝置處在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中。t=0時(shí)，磁場(chǎng)方向豎直向下，絲線剛好處于未被拉伸的自 然狀態(tài)。此后，磁感應(yīng)強(qiáng)度 B隨時(shí)間t的變化如圖乙 所示。不計(jì)感應(yīng)電流磁場(chǎng)的影響，整個(gè)過(guò)程絲線未被 拉斷。求：(1)02.0 s時(shí)間內(nèi)，電路中感應(yīng)電流的大小與方向;t= 1.0 s時(shí)刻絲線的拉力大小。 B解析(1)由題圖乙可知?dú)?.1 T/s， 由法拉第電磁感應(yīng)定律有 ABoE=Trt S= 2x 1VE 則1 = 2R=1 x 103 A。由楞次定律和安培定則可知電流方向?yàn)閍cdba(2)導(dǎo)體棒在水平方向上受到的絲線拉力和安培力 平衡，由題圖乙可知t= 1.0 s時(shí)B = 0.1 T,貝U Ft = F 安=Bid = 1 X 105 N。答案(1)1 x l0A 方向?yàn)?acdba (2)1 x 10 N12.如圖所示，兩平行導(dǎo)軌間距 L = 0.1 m,足夠 長(zhǎng)光滑的傾斜部分和粗糙的水平部分圓滑連接，傾斜 部分與水平面的夾角0= 30。，方向垂直斜面向上的磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B = 0.5 T,水平部分沒(méi)有磁場(chǎng)。金 屬棒ab的質(zhì)量 m= 0.005 kg 電阻r = 0.02 Q,運(yùn)動(dòng)中 與導(dǎo)軌有良好接觸，并且垂直于導(dǎo)軌，導(dǎo)軌上接一定 值電阻R= 0.08Q，其