20192020學(xué)年高二物理人教版選修32課時練(5)電磁感應(yīng)現(xiàn)象兩類情況Word版含答案

電磁感覺現(xiàn)象的兩類狀況1、如下圖,將長為2m的導(dǎo)線從正中間折成120°的角,使其所在的平面垂直于磁感覺強度為2T的勻強磁場。為使導(dǎo)線中產(chǎn)生20V的感覺電動勢,則導(dǎo)線切割磁感線的最小速度為( )A.103m/sB.10m/s3C.203m/sD.53m/s332、A、B兩閉合圓形導(dǎo)線環(huán)用同樣規(guī)格的導(dǎo)線制成,它們的半徑之比rA:rB2:1,在兩導(dǎo)線環(huán)包圍的空間內(nèi)存在一正方形界限的勻強磁場地區(qū),磁場方向垂直于兩導(dǎo)線環(huán)所在的平面,如下圖.在磁場的磁感覺強度隨時間平均增大的過程中,以下說法正確的選項是( )兩導(dǎo)線環(huán)內(nèi)所產(chǎn)生的感覺電動勢相等A環(huán)內(nèi)所產(chǎn)生的感覺電動勢大于B環(huán)內(nèi)所產(chǎn)生的感覺電動勢C.流過A、B兩導(dǎo)線環(huán)的感覺電流的大小之比為1:4D.流過A、B兩導(dǎo)線環(huán)的感覺電流的大小之比為1:13、如下圖，圓滑水平面上存在有界勻強磁場，直徑與磁場寬度同樣的金屬圓形線圈在水平外力作用下，以速度

v勻速經(jīng)過磁場，速度方向與磁場界限的夾角為

θ,磁感覺強度的大小為B，圓形線圈的電阻為

R，線圈的直徑為

d，則( )從上往下看，金屬線圈內(nèi)感覺電流方向先順時針再逆時針金屬線圈遇到的安培力一直水平向左C.回路中的最大電流為BdvRD.水平外力的最大值為B2d2vR4、如下圖,兩圓滑平行金屬導(dǎo)軌間距為L,直導(dǎo)線MN垂直跨在導(dǎo)軌上,且與導(dǎo)軌接觸優(yōu)秀,整個裝置處于垂直紙面向里的勻強磁場中,磁感覺強度為B.電容器的電容為C,除電阻R外,導(dǎo)軌和導(dǎo)線的電阻均不計.現(xiàn)給導(dǎo)線MN一初速度,使導(dǎo)線MN向右運動,當電路穩(wěn)固后,MN以速度v向右做勻速運動,則()電容器兩頭的電壓為零電阻兩頭的電壓為BLvC.電容器所帶電荷量為CBLvD.為保持MN勻速運動,需對其施加的拉力大小為B2L2vR5、如下圖,兩根足夠長的圓滑金屬導(dǎo)軌MN、PQ平行擱置,導(dǎo)軌平面的傾角為θ,導(dǎo)軌的下端接有電阻,當空間沒有磁場時,使導(dǎo)體棒ab以平行導(dǎo)軌平面的初速度v0沖上導(dǎo)軌平面,導(dǎo)體棒ab上漲的最大高度為;當空間存在垂直導(dǎo)軌平面的勻強磁場時,再次使導(dǎo)體棒ab以相H同的初速度從同一地點沖上導(dǎo)軌平面,上漲的最大高度為,兩次運動中導(dǎo)體棒ab一直與兩h導(dǎo)軌垂直且接觸優(yōu)秀,以下說法中正確的選項是( )A.兩次上漲的最大高度比較

,有H=hB.兩次上漲的最大高度比較

,有H<hC.有磁場時

,導(dǎo)體棒

ab上漲過程的最大加快度為

gsin

θD.有磁場時

,導(dǎo)體棒

ab上漲過程的最小加快度為

gsin

θ6、如圖

a所示,矩形導(dǎo)線框

ABCD固定在勻強磁場中

,磁感線垂直于線框所在平面向里。

規(guī)定垂直于線框所在平面向里為磁場的正方向

,線框中沿著

ABCDA方向為感覺電流

i的正方向。要在線框中產(chǎn)生如圖

b所示的感覺電流

,則磁感覺強度

B隨時間

t變化的規(guī)律可能為

( )A.B.C.D.7、如下圖

,總電阻為

R、邊長為

L的正方形金屬線框

,從t

0時刻在外力作用下由靜止開始垂直于磁場界限以恒定加快度a進入磁場地區(qū),t1時刻線框恰巧所有進入磁場.規(guī)定逆時針方向為感覺電流i的正方句,外力大小為F,線框耗費的剎時電功率為P,經(jīng)過導(dǎo)體橫截面的電荷量為q.不計線框重力,則以下所示i、F、P、q隨時間t變化的關(guān)系圖線正確的選項是( )A.B.C.D.8、如下圖，在磁感覺強度B2T的勻強磁場中，有一個半徑r0.5m的金屬圓環(huán)，圓環(huán)所在的平面與磁感線垂直.OA是一個金屬棒，它沿著順時針方向以20rad/s的角速度繞圓心O勻速轉(zhuǎn)動，且A端一直與圓環(huán)相接觸.OA棒的電阻R=0.1Ω，圖中定值電阻R1100Ω,R24.9Ω,電容器的電容C=100pF，圓環(huán)和連結(jié)導(dǎo)線的電阻忽視不計，則( )電容器上極板帶正電電容器下極板帶正電C.電路中耗費的電功率為5WD.電路中耗費的電功率為4.9W9、如下圖，同種資料的、平均的金屬絲做成邊長之比為1︰2的甲、乙兩單匝正方形線圈，已知兩線圈的質(zhì)量同樣?，F(xiàn)分別把甲、乙線圈以同樣的速率勻速拉出磁場，則以下說法正確的是（）A．甲、乙兩線圈的熱量之比為1︰2B．甲、乙兩線圈的電荷量之比為1︰4C．甲、乙兩線圈的電流之比為1︰2D．甲、乙兩線圈的熱功率之比為1︰110、兩根足夠長的圓滑導(dǎo)軌豎直擱置,間距為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固定的輕彈簧下端,金屬棒和導(dǎo)軌接觸優(yōu)秀,導(dǎo)軌所在平面與磁感覺強度為B的勻強磁場垂直,如下圖.除電阻R外其他電阻不計.現(xiàn)將金屬棒從彈簧原長地點由靜止釋放,則( )A.開釋瞬時金屬棒的加快度等于重力加快度gB.金屬棒向下運動時,流過電阻R電流方向為a→bC.金屬棒的速度為v時,所受的安培力大小為F

B2L2vRD.電阻R上產(chǎn)生的總熱量等于金屬棒重力勢能的減少11、如圖甲所示,空間存在一有界勻強磁場,磁場的左界限如虛線所示,虛線右邊足夠大地區(qū)存在磁場,磁場方向豎直向下。在圓滑絕緣水平面內(nèi)有一長方形金屬線框,ab邊長為l=0.2m,線框質(zhì)量=0.1kg、電阻=0.1Ω,在水平向右的外力F作用下,以初速度v0=1m/s勻加快進mR入磁場,外力F大小隨時間t變化的圖線如圖乙所示。以線框右邊剛進入磁場時開始計時,求：1.勻強磁場的磁感覺強度B。線框進入磁場的過程中,經(jīng)過線框的電荷量q。若線框進入磁場過程中F做功為WF=0.27J,求在此過程中線框產(chǎn)生的焦耳熱Q。12、如圖，相距L的圓滑金屬導(dǎo)軌，半徑為R的1/4圓弧部分豎直擱置、直的部分固定于水平川面，MNQP范圍內(nèi)有方向豎直向下、磁感覺強度為B的勻強磁場．金屬棒ab和cd垂直導(dǎo)軌且接觸優(yōu)秀，cd靜止在磁場中，ab從圓弧導(dǎo)軌的頂端由靜止開釋，進入磁場后與cd沒有接觸．已知ab的質(zhì)量為m、電阻為r，cd的質(zhì)量為3m、電阻為r．金屬導(dǎo)軌電阻不計且水平部分足夠長.重力加快度為g．求：ab抵達圓弧底端時對軌道的壓力大小2.ab剛進入磁場時，請指出cd棒中的電流方向若cd走開磁場時的速度是現(xiàn)在ab速度的一半，求：cd走開磁場瞬時，ab遇到的安培力大小。答案及分析：答案：A分析：導(dǎo)線切割磁感線產(chǎn)生的感覺電動勢與連結(jié)A、C的導(dǎo)線產(chǎn)生的感覺電動勢等效,若速度方向垂直于AC,則產(chǎn)生所要達到的電動勢需要的切割速度最小,EACBvmin,得vmin103m/s,應(yīng)選A。3答案及分析：答案：A分析：某一時刻穿過A、B兩導(dǎo)線環(huán)的磁通量均為穿過磁場所在地區(qū)的磁通量,設(shè)磁場地區(qū)的面積為,則BS,由EB,對A、B兩導(dǎo)線環(huán),有EA1,所以A正確,BEBtt錯誤;IEl為導(dǎo)線的橫截面積),l2πrIAEArB1,R(S1,所以EBrA,所以C、DRS1IB2錯誤.3答案及分析：答案：

B分析：依據(jù)愣次定律

.金屬線圈內(nèi)感覺電流方向先逆時針再順時針，選項

A錯誤；線圈受力的有效長度是豎直的，依據(jù)左手定章

.金屬線圈遇到的安培力一直水平向左，選項

B正確；剖析可知線圈切割磁感線的有效長度小于直徑.則回路中的最大電流小于Bdv,水平外力的R最大值小于B2d2v,選項CD錯誤.R答案及分析：答案：C分析：當導(dǎo)線MN勻速向右運動時,導(dǎo)線MN產(chǎn)生的感覺電動勢恒定,穩(wěn)固后,電容器既不充電也不放電,無電流產(chǎn)生,故電阻兩頭無電壓,電容器兩極板間電壓UEBLv,所帶電荷量QCUCBLv,故A、B錯,C對;MN勻速運動時,因無電流而不受安培力,故拉力為零,D錯.5答案及分析：答案：D分析：由能量守恒定律可知無磁場時導(dǎo)體棒初動能所有轉(zhuǎn)變?yōu)橹亓菽?即E=mgH,有磁場時k初動能轉(zhuǎn)變?yōu)橹亓菽芘c內(nèi)能,即Ek=mgH+Q,應(yīng)選項AB錯誤;有磁場時,由愣次定律可得,無論磁場方向為垂立導(dǎo)軌平面向上仍是向下,導(dǎo)體棒ab在上漲過程中遇到的安培力都沿斜面向下,由牛頓第二定律可得B2L2vgsin,可見當速度為零時,加快度最小,最小加快度amR=sinθ,選項D正確;導(dǎo)體棒剛開始上漲時的加快度aB2L2vgsin最大,選項C錯誤。agmR6答案及分析：答案：B分析：乙中感覺電流大小不變

.則圖甲中磁場應(yīng)平均變化，應(yīng)選項

D錯誤：在

0

t0時間內(nèi).感覺電流為正向，

即B應(yīng)向里減弱或向外加強

.選項

A錯誤；在t0

2t0時間內(nèi).感覺電流為負向.則

B應(yīng)向里加強或向外減弱

.應(yīng)選項

B正確，

C錯誤.答案及分析：答案：ABC分析：線框切割磁感線的速度vat,產(chǎn)生的感覺電動勢EBLv,所以產(chǎn)生的感覺電流BLvBLat,故A正確;對線框受力剖析,可i,由愣次定律可得感覺電流的方向為正方向RR知F安BLiB2L2at,由牛頓第二定律得FF安ma,解得FmaB2L2at,故B正RR確;線框耗費的電功率Pi2R(BLat)2,故C正確;經(jīng)過導(dǎo)體橫截面的電荷量RBL1at2q2,故D錯誤.R答案及分析：答案：AC分析：對OA捧用右手定章判斷感覺電流方向由O指向A，OA棒相當于電源,A端為電源正E1Br25V,對直流電路.電容器是斷路.只有R2中有電流.電路總功率2PE25W,選項C正確，D錯誤.RR29答案及分析：答案：AD分析：兩線圈質(zhì)量同樣，周長之比為1:2，則橫截面積之比為L2:1，依據(jù)Rp可知，電S阻之比為R1：R2=1：4；依據(jù)E=BLv，QE2LB2L3v可知甲、乙兩線圈的熱量之比為1:2，RvR選項A正確；qBL2，則甲、乙兩線圈的電荷量之比為1︰1，選項B錯誤；由IBLv可RE2B2L2v2R知甲、乙兩線圈的電流之比為2︰1，選項C錯誤；p可知，甲、乙兩線圈的RR熱功率之比為1:1，選項D正確；應(yīng)選AD.10答案及分析：答案：AC分析：A、金屬棒開釋瞬時,速度為零,感覺電流為零,因為彈簧處于原長狀態(tài),所以金屬棒只受重力作用,故其加快度的大小為g,故A正確;B、依據(jù)右手定責可知,金屬棒向下運動時,流過電阻R電流方向為b→a,故B錯誤;C、當金屬棒的速度為BLvB2L2v,故C正確;v時,E=BLv,安培力大小為:FBILBLRRD、當金屬棒著落到最底端時,重力勢能轉(zhuǎn)變?yōu)閺椥詣菽芎徒苟鸁?所以電阻R上產(chǎn)生的總熱量小于金屬棒重力勢能的減少,故D錯誤.應(yīng)選AC.答案及分析：答案：1.由Ft圖象可知,當線框所有進入磁場時,F0.2N,線框的加快度：aF0.2m/s22m/s2,m0.10時刻線框所受的安培力：F安BIlB2l2v0,R由圖示圖象可知：此時外力F0.3N,由牛頓第二定律得：F安ma,代入數(shù)據(jù)解得：B0.5T.線框進入磁場過程經(jīng)過橫截面電荷量：qIt,由法拉第電磁感覺定律得由閉合電路歐姆定律得：

EBlx,ttEBlxI,解得電荷量：q=,RR由勻變速直線運動得xv0t1at2,2代入數(shù)據(jù)解得：x0.75m,q0.75C.線框進入磁場過程,由能量守恒定律：WFQ1mvt21mv02,22vtv0at,代入數(shù)據(jù)解得：Q0.12J。分析：12答案及分析：答案：1.設(shè)ab抵達圓弧底端時遇