電磁感應(yīng)現(xiàn)象的兩類情況練習(xí)

..課后鞏固作業(yè)eq\o<\s\up7<限時(shí)：45分鐘總分：100分>,\s\do5<>>一、選擇題<包括8小題,每小題8分,共64分>1．下列說法中正確的是<>A．感生電場由變化的磁場產(chǎn)生B．恒定的磁場也能在周圍空間產(chǎn)生感生電場C．感生電場的方向也同樣可以用楞次定律和右手定則來判定D．感生電場的電場線是閉合曲線,其方向一定是沿逆時(shí)針方向解析：磁場變化時(shí)在空間激發(fā)感生電場,其方向與所產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向相同,可由楞次定律和右手定則判斷,故A、C項(xiàng)正確,B、D項(xiàng)錯(cuò)．答案：AC2．如圖所示,導(dǎo)體AB在做切割磁感線運(yùn)動時(shí),將產(chǎn)生一個(gè)感應(yīng)電動勢,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)動而產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢稱為動生電動勢B．動生電動勢的產(chǎn)生與洛倫茲力有關(guān)C．動生電動勢的產(chǎn)生與靜電力有關(guān)D．動生電動勢和感生電動勢產(chǎn)生的原因是一樣的解析：根據(jù)動生電動勢的定義可知A項(xiàng)正確．動生電動勢中的非靜電力與洛倫茲力有關(guān),感生電動勢中的非靜電力與感生電場有關(guān),B項(xiàng)正確,C、D項(xiàng)錯(cuò)誤．答案：AB3．如圖所示,一個(gè)帶正電的粒子在垂直于勻強(qiáng)磁場的平面內(nèi)做圓周運(yùn)動,當(dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)度均勻增大時(shí),此粒子的動能將<>A．不變B．增加C．減少D．以上情況都可能解析：當(dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)度均勻增大時(shí),產(chǎn)生感生電場,根據(jù)楞次定律判斷出感生電場的方向沿逆時(shí)針方向．粒子帶正電,所受電場力與感生電場的方向相同,因而運(yùn)動方向也相同,從而做加速運(yùn)動,動能增大,B選項(xiàng)正確．答案：B4．如圖所示,一金屬半圓環(huán)置于勻強(qiáng)磁場中,當(dāng)磁場突然減弱時(shí),則<>A．N端電勢高B．M端電勢高C．若磁場不變,將半圓環(huán)繞MN軸旋轉(zhuǎn)180°的過程中,N端電勢高D．若磁場不變,將半圓環(huán)繞MN軸旋轉(zhuǎn)180°的過程中,M端電勢高解析：將半圓環(huán)補(bǔ)充為圓形回路,由楞次定律可判斷圓環(huán)中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢方向在半圓環(huán)中由N指向M,即M端電勢高,B正確；若磁場不變,半圓環(huán)繞MN軸旋轉(zhuǎn)180°的過程中,由楞次定律可判斷,半圓環(huán)中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢在半圓環(huán)中由N指向M,即M端電勢高,D正確．答案：BD5．在閉合鐵芯上繞有一組線圈,線圈與滑動變阻器、電池構(gòu)成電路,假定線圈產(chǎn)生的磁感線全部集中在鐵芯內(nèi)．a(chǎn)、b、c為三個(gè)閉合金屬圓環(huán),位置如圖所示．當(dāng)滑動變阻器滑片左右滑動時(shí),能產(chǎn)生感應(yīng)電流的圓環(huán)是<>A．a(chǎn)、b兩環(huán)B．b、c兩環(huán)C．a(chǎn)、c兩環(huán)D．a(chǎn)、b、c三環(huán)解析：鐵芯中的磁通量變化時(shí),穿過a、b兩環(huán)的磁通量發(fā)生變化,c環(huán)中的磁通量不變．a(chǎn)、b環(huán)能產(chǎn)生感應(yīng)電流,c環(huán)不能產(chǎn)生感應(yīng)電流,故A項(xiàng)正確．答案：A6．如圖所示,固定于水平絕緣面上的平行金屬導(dǎo)軌不光滑,除R外其他電阻均不計(jì),垂直于導(dǎo)軌平面有一勻強(qiáng)磁場．當(dāng)質(zhì)量為m的金屬棒cd在水平恒力F作用下由靜止向右滑動過程中,下列說法中正確的是<>A．水平恒力F對cd棒做的功等于電路中產(chǎn)生的電能B．只有在cd棒做勻速運(yùn)動時(shí),F對cd棒做的功才等于電路中產(chǎn)生的電能C．無論cd棒做何種運(yùn)動,它克服磁場力做的功一定不等于電路中產(chǎn)生的電能D．R兩端電壓始終等于cd棒中的感應(yīng)電動勢解析：外力始終要克服摩擦力做功,選項(xiàng)A、B均錯(cuò)；克服磁場力所做的功在任何情況下都等于電路中產(chǎn)生的電能,選項(xiàng)C錯(cuò)；因?yàn)殡娫碿d無內(nèi)阻,所以選項(xiàng)D正確．答案：D7．如圖所示,一個(gè)由金屬導(dǎo)軌組成的回路,豎直放在寬廣的勻強(qiáng)磁場中,磁場垂直于該回路所在平面,方向如圖所示,其中導(dǎo)體棒AC可以自由地緊貼豎直的光滑導(dǎo)軌滑動；導(dǎo)軌足夠長；回路總電阻為R且保持不變,當(dāng)AC由靜止釋放后<>A．AC的加速度將達(dá)到一個(gè)與R成反比的極限值B．AC的速度將達(dá)到一個(gè)與R成正比的極限值C．回路中的電流強(qiáng)度將達(dá)到一個(gè)與R成反比的極限值D．回路中的電功率將達(dá)到一個(gè)與R成正比的極限值解析：當(dāng)AC受到的安培力與重力平衡時(shí)達(dá)穩(wěn)定狀態(tài),加速度為零,選項(xiàng)A錯(cuò)；eq\f<B2l2v,R>＝mg,所以v∝R,最后的功率為P＝mgv,選項(xiàng)B、D對；BIl＝mg,則電流不變,選項(xiàng)C錯(cuò)．答案：BD8．在勻強(qiáng)磁場中,有一個(gè)接有電容器的導(dǎo)線回路,如右圖所示．已知電容C＝30μF,回路的長和寬分別為l1＝8cm,l2＝5cm,磁感應(yīng)強(qiáng)度以變化率5×10－2T/s增大,則<>A．電容器的上極板帶正電,電荷量為2×10－9B．電容器的上極板帶負(fù)電,電荷量為6×10－9C．電容器的上極板帶正電,電荷量為6×10－9D．電容器的上極板帶負(fù)電,電荷量為8×10－9解析：回路中的感應(yīng)電動勢等于電容器兩極板間的電壓,U＝E＝eq\f<ΔΦ,Δt>＝eq\f<ΔB,Δt>·l1·l2＝5×10－2×0.08×0.05V＝2×10－4V,則電容器的電荷量Q＝CU＝30×10－6×2×10－4C＝6×10－9C,由楞次定律可判斷回路中感生電動勢沿逆時(shí)針方向,電容器的上極板帶正電,C選項(xiàng)正確．答案：C二、非選擇題<第9題12分,第10題12分,第11題12分,共36分>9．如圖所示,M與N為兩塊正對的平行金屬板,勻強(qiáng)磁場垂直紙面向里,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B.ab是可以緊貼平板邊緣滑動的金屬棒,能以速度v1勻速向左或向右滑動．現(xiàn)有一個(gè)電子以速度v2自左向右飛入兩塊板中間,方向與板平行與磁場垂直．為使電子在兩板間做勻速直線運(yùn)動,則v1的方向應(yīng)如何？v1、v2的關(guān)系如何？解析：電子運(yùn)動過程中受到的洛倫茲力向下,要想電子做勻速直線運(yùn)動,受到的電場力應(yīng)向上,即M板應(yīng)帶正電,由此可知,金屬棒應(yīng)向右運(yùn)動．對電子由共點(diǎn)力的平衡條件得Bv2e＝eq\f<BLv1,L>·e,所以有v1＝v2.答案：向右v1＝v210．如圖所示,兩根足夠長的光滑金屬導(dǎo)軌MN、PQ間距為l＝0.5m,其電阻不計(jì),兩導(dǎo)軌及其構(gòu)成的平面均與水平面成30°角．完全相同的兩金屬棒ab、cd分別垂直導(dǎo)軌放置,每棒兩端都與導(dǎo)軌始終有良好接觸,已知兩棒的質(zhì)量均為0.02kg,電阻均為R＝0.1Ω,整個(gè)裝置處在垂直于導(dǎo)軌平面向上的勻強(qiáng)磁場中,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B＝0.2T,棒ab在平行于導(dǎo)軌向上的拉力F作用下,沿導(dǎo)軌向上勻速運(yùn)動,而棒cd恰好保持靜止,取g＝10m/s2.求：<1>通過cd棒的電流I是多少,方向如何？<2>棒ab受到的拉力F多大？<3>拉力F做功的功率P是多少？解析：<1>對cd棒受力分析可得：BIl＝mgsin30°代入數(shù)據(jù),得：I＝1A根據(jù)右手定則判斷．通過cd棒的電流I方向由d到c.<2>對ab棒受力分析可得：F＝BIl＋mgsin30°代入數(shù)據(jù),得：F＝0.2N.<3>根據(jù)I＝eq\f<Blv,2R>,P＝Fv得：P＝0.4W.答案：<1>1A方向由d到c<2>0.2N<3>0.4W11．如圖<甲>所示,放置在水平桌面上的兩條光滑導(dǎo)軌間的距離L＝1m,質(zhì)量m＝1kg的光滑導(dǎo)體棒放在導(dǎo)軌上,導(dǎo)軌左端與阻值R＝4Ω的電阻相連,導(dǎo)軌所在位置有磁感應(yīng)強(qiáng)度為B＝2T的勻強(qiáng)磁場,磁場的方向垂直導(dǎo)軌平面向下,現(xiàn)在給導(dǎo)體棒施加一個(gè)水平向右的恒定拉力F,并每隔0.2s測量一次導(dǎo)體棒的速度,<乙>圖是根據(jù)所測數(shù)據(jù)描繪出導(dǎo)體棒的v－t圖象．<設(shè)導(dǎo)軌足夠長,導(dǎo)軌和導(dǎo)體棒電阻均不計(jì)>求：<1>力F的大?。?lt;2>t＝1.2s時(shí),導(dǎo)體棒的加速度大?。?lt;3>估算1.6s內(nèi)電阻上產(chǎn)生的熱量．解析：<1>由圖象可知,導(dǎo)體棒運(yùn)動的速度達(dá)到10m/s時(shí)開始做勻速直線運(yùn)動,此時(shí)安培力和拉力F大小相等．勻速直線運(yùn)動時(shí)導(dǎo)體棒上的電動勢：E1＝BLv1導(dǎo)體棒受的安培力：F1＝eq\f<B2L2v1,R>＝eq\f<22×12×10,4>N＝10N.則：F＝F1＝10N.<2>由圖象可知,時(shí)間t＝1.2s時(shí)導(dǎo)體棒的速度v2＝7m/s此時(shí)導(dǎo)體棒上的電動勢：E2＝BLv2導(dǎo)體棒受的安培力：F2＝eq\f<B2L2v2,R>＝eq\f<22×12×7,4>N＝7N由牛頓第二定律得：a＝eq\f<F－F2,m>＝eq\f<10－7,1>m/s2＝3m/s2.<3>由圖象知,到1.6s處,圖線下方小方格的個(gè)數(shù)為40個(gè),每個(gè)小方格代表的位移為Δx＝1×0.2m＝0.2m,所以