人教版選修32 4.5 電磁感應(yīng)現(xiàn)象的兩類(lèi)情況 作業(yè) (1).doc

4.5 電磁感應(yīng)現(xiàn)象的兩類(lèi)情況 作業(yè)1下列說(shuō)法中正確的是()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)的方向也同樣可以用楞次定律和右手定則判定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)较蚪馕觯捍艌?chǎng)變化時(shí)在空間激發(fā)感生電場(chǎng)，其方向與所產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向相同，只能由楞次定律判斷，a項(xiàng)正確2在空間某處存在一變化的磁場(chǎng)，則下列說(shuō)法中正確的是()a在磁場(chǎng)中放一閉合線圈，線圈中一定會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流b在磁場(chǎng)中放一閉合線圈，線圈中不一定產(chǎn)生感應(yīng)電流c在磁場(chǎng)中不放閉合線圈，在變化的磁場(chǎng)周?chē)欢ú粫?huì)產(chǎn)生電場(chǎng)d在磁場(chǎng)中不放閉合線圈，在變化的磁場(chǎng)周?chē)欢〞?huì)產(chǎn)生電場(chǎng)解析：根據(jù)感應(yīng)電流的產(chǎn)生條件，只有穿過(guò)閉合線圈的磁通量發(fā)生變化，線圈中才產(chǎn)生感應(yīng)電流，a錯(cuò)，b對(duì)；變化的磁場(chǎng)產(chǎn)生感生電場(chǎng)，與是否存在閉合線圈無(wú)關(guān)，c錯(cuò)，d對(duì)答案：bd3.如圖所示，一金屬半圓環(huán)置于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，當(dāng)磁場(chǎng)突然減弱時(shí)，則()an端電勢(shì)高bm端電勢(shì)高c若磁場(chǎng)不變，將半圓環(huán)繞mn軸旋轉(zhuǎn)180的過(guò)程中，n端電勢(shì)高d若磁場(chǎng)不變，將半圓環(huán)繞mn軸旋轉(zhuǎn)180的過(guò)程中，m端電勢(shì)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(dòng)勢(shì)方向在半圓環(huán)中由n指向m，即m端電勢(shì)高，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，由楞次定律可判斷，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，即m端電勢(shì)高，d正確答案：bd4.如圖所示，固定的水平長(zhǎng)直導(dǎo)線中通有電流i，矩形線框與導(dǎo)線在同一豎直平面內(nèi)，且一邊與導(dǎo)線平行，線框由靜止釋放，在下落過(guò)程中()a穿過(guò)線框的磁通量保持不變b線框中感應(yīng)電流方向保持不變c線框所受安培力的合力為零d線框的機(jī)械能不斷增大解析：線框下落過(guò)程中距離直導(dǎo)線越越遠(yuǎn)，磁場(chǎng)越越弱，但磁場(chǎng)方向不變，所以磁通量越越小，根據(jù)楞次定律可知感應(yīng)電流的方向不變，a錯(cuò)，b對(duì)；線框左邊和右邊所受安培力總是大小相等，方向相反，但上下兩邊磁場(chǎng)強(qiáng)弱不同，安培力大小不同，合力不為零，c錯(cuò)；下落過(guò)程中機(jī)械能越越小，d錯(cuò)答案：b5.如圖所示，閉合金屬導(dǎo)線框放置在豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小隨時(shí)間變化而變化下列說(shuō)法中正確的是()a當(dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)度增大時(shí)，線框中的感應(yīng)電流可能減小b當(dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)度增大時(shí)，線框中的感應(yīng)電流一定增大c當(dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)度減小時(shí)，線框中的感應(yīng)電流一定增大d當(dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)度減小時(shí)，線框中的感應(yīng)電流可能不變解析：線框中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為es，設(shè)線框的電阻為r，則線框中的電流i ，因?yàn)閎增大或減小時(shí)，可能減小，可能增大，也可能不變線框中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小只和磁通量的變化率有關(guān)，和磁通量的變化量無(wú)關(guān)故選項(xiàng)a、d正確答案：ad6.如圖所示，mn、pq是間距為l的平行金屬導(dǎo)軌，置于磁感應(yīng)強(qiáng)度為b、方向垂直導(dǎo)軌所在平面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，m、p間接有一阻值為r的電阻一根與導(dǎo)軌接觸良好、有效阻值為的金屬導(dǎo)線ab垂直導(dǎo)軌放置，并在水平外力f的作用下以速度v向右勻速運(yùn)動(dòng)，則(不計(jì)導(dǎo)軌電阻)()a通過(guò)電阻r的電流方向?yàn)閜rmba、b兩點(diǎn)間的電壓為blvca端電勢(shì)比b端電勢(shì)高d外力f做的功等于電阻r上產(chǎn)生的焦耳熱解析：由右手定則可知通過(guò)金屬導(dǎo)線的電流由b到a，即通過(guò)電阻r的電流方向?yàn)閙rp，a錯(cuò)誤；金屬導(dǎo)線產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為blv，而a、b兩點(diǎn)間的電壓為等效電路路端電壓，由閉合電路歐姆定律可知，a、b兩點(diǎn)間電壓為blv，b錯(cuò)誤；金屬導(dǎo)線可等效為電，在電內(nèi)部，電流從低電勢(shì)流向高電勢(shì)，所以a端電勢(shì)高于b端電勢(shì)，c正確；根據(jù)能量守恒定律可知，外力f做的功等于電阻r和金屬導(dǎo)線產(chǎn)生的焦耳熱之和，d錯(cuò)誤答案：c7如圖所示，兩根足夠長(zhǎng)的光滑金屬導(dǎo)軌水平平行放置，間距為l1 m，cd間、de間、cf間分別接阻值為r10 的電阻一阻值為r10 的導(dǎo)體棒ab以速度v4 m/s勻速向左運(yùn)動(dòng)，導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌接觸良好；導(dǎo)軌所在平面存在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為b0.5 t、方向豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)下列說(shuō)法中正確的是()a導(dǎo)體棒ab中電流的流向?yàn)橛蒪到abcd兩端的電壓為1 vcde兩端的電壓為1 vdfe兩端的電壓為1 v解析：由右手定則可判知a選項(xiàng)錯(cuò)；由法拉第電磁感應(yīng)定律eblv0.514 v2 v，ucde1 v，b正確；由于de、cf間電阻沒(méi)有電流流過(guò)，故ucfude0，所以u(píng)feucd1 v，c錯(cuò)誤，d正確答案：bd8.如圖所示，紙面內(nèi)有一矩形導(dǎo)體閉合線框abcd，ab邊長(zhǎng)大于bc邊長(zhǎng)，置于垂直紙面向里、邊界為mn的勻強(qiáng)磁場(chǎng)外，線框兩次勻速地完全進(jìn)入磁場(chǎng)，兩次速度大小相同，方向均垂直于mn.第一次ab邊平行mn進(jìn)入磁場(chǎng)，線框上產(chǎn)生的熱量為q1，通過(guò)線框?qū)w橫截面的電荷量為q1；第二次bc邊平行mn進(jìn)入磁場(chǎng)，線框上產(chǎn)生的熱量為q2，通過(guò)線框?qū)w橫截面的電荷量為q2，則()aq1q2，q1q2bq1q2，q1q2cq1q2，q1q2 dq1q2，q1q2解析：根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律eblv、歐姆定律i和焦耳定律qi2rt，得線圈進(jìn)入磁場(chǎng)產(chǎn)生的熱量q，因?yàn)閘ablbc，所以q1q2.根據(jù)，及qt得q，故q1q2.選項(xiàng)a正確，選項(xiàng)b、c、d錯(cuò)誤答案：a9如圖，一端接有定值電阻的平行金屬軌道固定在水平面內(nèi)，通有恒定電流的長(zhǎng)直絕緣導(dǎo)線垂直并緊靠軌道固定，導(dǎo)體棒與軌道垂直且接觸良好在向右勻速通過(guò)m、n兩區(qū)的過(guò)程中，導(dǎo)體棒所受安培力分別用fm、fn表示不計(jì)軌道電阻以下敘述正確的是()afm向右 bfn向左cfm逐漸增大 dfn逐漸減小解析：根據(jù)楞次定律、法拉第電磁感應(yīng)定律、閉合電路歐姆定律和安培力公式解決問(wèn)題根據(jù)直線電流產(chǎn)生磁場(chǎng)的分布情況知，m區(qū)的磁場(chǎng)方向垂直紙面向外，n區(qū)的磁場(chǎng)方向垂直紙面向里，離導(dǎo)線越遠(yuǎn)，磁感應(yīng)強(qiáng)度越小當(dāng)導(dǎo)體棒勻速通過(guò)m、n兩區(qū)時(shí)，感應(yīng)電流的效果總是反抗引起感應(yīng)電流的原因，故導(dǎo)體棒在m、n兩區(qū)運(yùn)動(dòng)時(shí)，受到的安培力均向左，故選項(xiàng)a錯(cuò)誤，選項(xiàng)b正確；導(dǎo)體棒在m區(qū)運(yùn)動(dòng)時(shí)，磁感應(yīng)強(qiáng)度b變大，根據(jù)eblv，i及fbil可知，fm逐漸變大，故選項(xiàng)c正確；導(dǎo)體棒在n區(qū)運(yùn)動(dòng)時(shí)，磁感應(yīng)強(qiáng)度b變小，根據(jù)eblv，i及fbil可知，fn逐漸變小，故選項(xiàng)d正確10.如圖所示，pn與qm兩平行金屬導(dǎo)軌相距1 m，電阻不計(jì)，兩端分別接有電阻r1和r2，且r16 ，ab導(dǎo)體的電阻為2 ，在導(dǎo)軌上可無(wú)摩擦地滑動(dòng)，垂直穿過(guò)導(dǎo)軌平面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為1 t現(xiàn)ab以恒定速度v3 m/s勻速向右移動(dòng)，這時(shí)ab桿上消耗的電功率與r1、r2消耗的電功率之和相等，求：(1)r2的阻值(2)r1與r2消耗的電功率分別為多少？(3)拉ab桿的水平向右的外力f為多大？解析：(1)內(nèi)外功率相等，則內(nèi)外電阻相等，有2 解得r23 (2)eblv113 v3 v總電流i a0.75 a路端電壓uir外0.752 v1.5 vp1 w0.375 w p2 w0.75 w(3)fbil10.751 n0.75 n11.電阻可忽略的光滑平行金屬導(dǎo)軌長(zhǎng)x1.15 m，兩導(dǎo)軌間距l(xiāng)0.75 m，導(dǎo)軌傾角為30，導(dǎo)軌上端ab接一阻值r1.5 的電阻，磁感應(yīng)強(qiáng)度b0.8 t的勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直軌道平面向上阻值r0.5 ，質(zhì)量m0.2 kg的金屬棒與軌道垂直且接觸良好，從軌道上端ab處由靜止開(kāi)始下滑至底端，在此過(guò)程中金屬棒產(chǎn)生的焦耳熱q10.1 jg取10 m/s2，求：(1)金屬棒在此過(guò)程中克服安培力的功w安；(2)金屬棒下滑速度v2 m/s時(shí)的加速度a.解析：(1)下滑過(guò)程中安培力的功即為在電阻上產(chǎn)生的焦耳熱，由于r3r，則qr3qr0.3 j得w安qqrqr0.4 j(2)金屬棒下滑時(shí)受重力和安培力，且有f安bilv由牛頓第二定律得mgsin 30vma故agsin 30vm/s23.2 m/s2.答案：(1)0.4 j(2)3.2 m/s212.如圖所示，勻強(qiáng)磁場(chǎng)中有一矩形閉合線圈abcd，線圈平面與磁場(chǎng)垂直已知線圈的匝數(shù)n100，邊長(zhǎng)ab1.0 m、bc0.5 m，電阻r2 .磁感應(yīng)強(qiáng)度b在01 s內(nèi)從零均勻變化到0.2 t在15 s內(nèi)從0.2 t均勻變化到0.2 t，取垂直紙面向里為磁場(chǎng)的正方向求：(1)0.5 s時(shí)線圈內(nèi)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小e和感應(yīng)電流的方向；(2)在15 s內(nèi)通過(guò)線圈的電荷量q