2022版高中物理 課時作業(yè)(五)電磁感應中的電路及圖象問題 新人教版選修3-2
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2022版高中物理 課時作業(yè)(五)電磁感應中的電路及圖象問題 新人教版選修3-2
2022版高中物理 課時作業(yè)(五)電磁感應中的電路及圖象問題 新人教版選修3-2一、單項選擇題1如圖所示,平行導軌間有一矩形的勻強磁場區(qū)域,細金屬棒PQ沿導軌從MN處勻速運動到MN的過程中,棒上感應電動勢E隨時間t變化的圖示,可能正確的是()解析:在金屬棒PQ進入磁場區(qū)域之前或出磁場后,棒上均不會產(chǎn)生感應電動勢,D項錯誤在磁場中運動時,感應電動勢EBlv,與時間無關,保持不變,故A選項正確答案:A2如圖為無線充電技術中使用的受電線圈示意圖,線圈匝數(shù)為n,面積為S.若在t1到t2時間內(nèi),勻強磁場平行于線圈軸線向右穿過線圈,其磁感應強度大小由B1均勻增加到B2,則該段時間線圈兩端a和b之間的電勢差ab()A恒為B從0均勻變化到C恒為D從0均勻變化到解析:由楞次定律可知,在磁感應強度由B1均勻增大到B2的過程中,b>a,所以ab<0;由法拉第電磁感應定律可知,線圈兩端a、b之間電勢差UabEnn;綜上可知,選項C正確,選項A、B、D錯誤答案:C3磁感線垂直線圈平面向里穿過線圈,磁感應強度隨時間變化的關系圖線如圖乙所示,則在02 s內(nèi)線圈中感應電流的大小和方向為()A逐漸增大,逆時針B逐漸減小,順時針C大小不變,順時針D大小不變,先順時針后逆時針解析:因為Bt圖象的斜率不變,所以感應電流恒定根據(jù)楞次定律判斷電流方向順時針答案:C4(開封高二檢測)如圖所示,將兩塊水平放置的金屬板用導線與一線圈連接,線圈中存在方向豎直向上、大小變化的磁場,兩板間有一帶正電的油滴恰好處于靜止狀態(tài),則磁場的磁感應強度B隨時間t變化的圖象是()解析:帶正電油滴處于靜止,說明感應電動勢恒定,在正對金屬板之間產(chǎn)生的電場為恒定的勻強電場,電場力與重力平衡即電場力向上,說明上極板為感應電動勢的負極,根據(jù)電流在電源內(nèi)部從負極流向正極可以判斷感應電流是自上而下的方向,右手判斷感應電流的磁場是豎直向上的,根據(jù)楞次定律感應電流的磁場總是阻礙原磁場的變化,說明原磁場在減小,根據(jù)感應電動勢恒定,判斷原磁場在均勻減小,C對答案:C二、多項選擇題5如圖甲所示,一個閉合線圈固定在垂直紙面的勻強磁場中,設磁場方向向里為磁感應強度B的正方向,線圈中的箭頭為電流I的正方向線圈及線圈中感應電流I隨時間變化的圖線如圖乙所示,則磁感應強度B隨時間變化的圖線可能是()答案:CD6(河北唐山統(tǒng)考)如圖甲所示,abcd是匝數(shù)為100匝、邊長為10 cm、總電阻為0.1 的正方形閉合導線圈,放在與線圈平面垂直的勻強磁場中,磁感應強度B隨時間t的變化關系如圖乙所示,則以下說法正確的是()A在03 s內(nèi)導線圈中產(chǎn)生的感應電流方向不變B在t2.5 s時導線圈產(chǎn)生的感應電動勢為1 VC在02 s內(nèi)通過導線橫截面的電荷量為20 CD在t1 s時,導線圈內(nèi)電流的瞬時功率為10 W解析:在02 s內(nèi),磁感應強度變化率為1 T/s,根據(jù)法拉第電磁感應定律,產(chǎn)生的感應電動勢為E1nS100×0.12×1 V1 V;在23 s內(nèi),磁感應強度變化率為2 T/s,根據(jù)法拉第電磁感應定律,產(chǎn)生的感應電動勢為E2nS100×0.12×2 V2 V在02 s內(nèi)穿過線圈的磁通量增加,在23 s內(nèi)穿過線圈的磁通量減少,根據(jù)楞次定律可知在03 s內(nèi)線圈中產(chǎn)生的感應電流方向發(fā)生了變化,選項A錯誤在t2.5 s時,產(chǎn)生的感應電動勢為E22 V,選項B錯誤在02 s內(nèi),感應電流I10 A,通過導線橫截面的電荷量為qIt20 C,選項C正確在t1 s時,導線圈內(nèi)感應電流的瞬時功率PUII2R102×0.1 W10 W,選項D正確答案:CD三、非選擇題7如圖甲所示,固定在水平面上電阻不計的光滑金屬導軌,間距d0.5 m右端接一阻值為4 的小燈泡L,在CDEF矩形區(qū)域內(nèi)有豎直向上的勻強磁場,磁感應強度B按如圖乙規(guī)律變化CF長為2 m在t0時,金屬棒從圖中位置由靜止在恒力F作用下向右運動到EF位置,整個過程中,小燈泡亮度始終不變已知ab金屬棒電阻為1 ,求:(1)通過小燈泡的電流;(2)恒力F的大小;(3)金屬棒的質(zhì)量解析:(1)金屬棒未進入磁場時,電路總電阻R總RLRab5 回路中感應電動勢為:E1S0.5 V燈泡中的電流強度為:IL0.1 A(2)因燈泡亮度不變,故在t4 s末金屬棒剛好進入磁場,且做勻速運動,此時金屬棒中的電流強度:IIL0.1 A恒力大?。篎FABId0.1 N(3)因燈泡亮度不變,金屬棒在磁場中運動時,產(chǎn)生的感應電動勢為:E2E10.5 V金屬棒在磁場中的速度:v0.5 m/s金屬棒未進入磁場的加速度為:a0.125 m/s2故金屬棒的質(zhì)量為:m0.8 kg答案:(1)0.1 A(2)0.1 N(3)0.8 kg