2019-2020年高中物理 2.3探究感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小自我小測(cè) 滬科版選修3-2.doc
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2019-2020年高中物理 2.3探究感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小自我小測(cè) 滬科版選修3-2.doc
2019-2020年高中物理 2.3探究感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小自我小測(cè) 滬科版選修3-2
1下列說法正確的是( )
A.線圈中磁通量變化越大,線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)一定越大
B.線圈中磁通量越大,線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)一定越大
C.線圈處在磁場(chǎng)越強(qiáng)的位置,線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)一定越大
D.線圈中磁通量變化得越快,線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)越大
2一閉合線圈,放在隨時(shí)間均勻變化的磁場(chǎng)中,線圈平面和磁場(chǎng)方向垂直,若想使線圈中的感應(yīng)電流增強(qiáng)一倍,下述方法可行的是( )
A.使線圈匝數(shù)增加一倍
B.使線圈面積增加一倍
C.使線圈匝數(shù)減少一半
D.使磁感應(yīng)強(qiáng)度的變化率增大一倍
3如下圖所示,平行金屬導(dǎo)軌間距為d,一端跨接電阻R,勻強(qiáng)磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,方向垂直于導(dǎo)軌平面,一根長金屬棒與導(dǎo)軌成θ角放置,棒與導(dǎo)軌電阻不計(jì),當(dāng)棒沿垂直于棒的方向以恒定速率v在導(dǎo)軌上滑行時(shí),通過電阻的電流是( )
A.Bdv/(Rsinθ) B.Bdv/R
C.Bdvsinθ/R D.Bdvcosθ/R
4在理解法拉第電磁感應(yīng)定律E=n及其改寫式E=n S、E=nB的基礎(chǔ)上,下列敘述正確的是 ( )
A.對(duì)給定的線圈,感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小跟磁通量的變化率成正比
B.對(duì)給定的線圈,感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小跟磁感應(yīng)強(qiáng)度的變化量ΔB成正比
C.對(duì)給定的磁場(chǎng),感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小跟面積的變化率成正比
D.三個(gè)計(jì)算式計(jì)算出的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)都是Δt時(shí)間內(nèi)的平均值
5當(dāng)線圈中的磁通量發(fā)生變化時(shí),則( )
A.線圈中一定有感應(yīng)電流
B.線圈中一定有感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)
C.感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)與線圈中的電阻無關(guān)
D.若有感應(yīng)電流,其大小一定跟線圈電阻有關(guān)
6如下圖所示,矩形金屬線框置于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,ef導(dǎo)體棒可在ab與cd間滑動(dòng)并接觸良好,設(shè)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,ef長為l,在Δt時(shí)間內(nèi),ef向右滑過的距離為Δd。根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律,以下說法正確的是( )
A.當(dāng)ef向右滑動(dòng)時(shí),左邊的面積增大lΔd,右邊的面積減少lΔd,電動(dòng)勢(shì)應(yīng)為E=
B.當(dāng)ef向右滑動(dòng)時(shí),左邊的面積增大lΔd,右邊的面積減少lΔd,相互抵消E=0
C.在公式E=中,切割磁感線的情況下ΔΦ=BΔS ,ΔS應(yīng)為導(dǎo)線切割磁感線掃過的面積,故有E=
D.在切割磁感線的情況下只能用E=Blv來計(jì)算,不能用E=來計(jì)算
7粗細(xì)均勻的電阻絲圍成的正方形線框置于有界的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,磁場(chǎng)方向垂直于線框平面,其邊界與正方形線框的邊平行?,F(xiàn)使線框以同樣大小的速度沿四個(gè)不同方向平移出磁場(chǎng),如圖所示,則在移動(dòng)過程中線框的一邊ab兩點(diǎn)間電勢(shì)差最大的是( )
8一個(gè)200匝,面積為20 cm2的圓形線圈,放在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,磁場(chǎng)方向與線圈垂直。從某時(shí)刻起,磁感應(yīng)強(qiáng)度在0.05 s的時(shí)間內(nèi)由0.1 T增加到0.5 T,則該過程中線圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為________。
9有一個(gè)總電阻為5 Ω的閉合導(dǎo)線,其中1 m長部分的直導(dǎo)線在磁感應(yīng)強(qiáng)度為2 T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,以2 m/s的速度沿與磁感線成30角的方向運(yùn)動(dòng),如下圖所示。該導(dǎo)線產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為________ V。磁場(chǎng)對(duì)導(dǎo)線的作用力為________ N。
10如下圖所示,在磁感應(yīng)強(qiáng)度為0.2 T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,長為0.5 m的導(dǎo)體棒在金屬框架上以10 m/s的速度向右勻速滑動(dòng),電阻R1和R2的阻值都是16 Ω,導(dǎo)體棒ab的電阻為2 Ω,其他電阻不計(jì),則流過ab的電流為________ A,ab兩端的電壓為________ V,電阻R1的功率為________W。
11如下圖所示,一個(gè)50匝的線圈的兩端跟R=99 Ω的電阻相連接,置于豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,線圈的橫截面積是20 cm2,電阻為1 Ω,磁感應(yīng)強(qiáng)度以100 T/s的變化率均勻減小,在這一過程中通過電阻R的電流為多大?
12(xx泉州高二檢測(cè))如下圖所示,水平放置的平行金屬導(dǎo)軌MN和PQ,相距L=0.50 m,導(dǎo)軌左端接一電阻R=0.20 Ω,磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.40 T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向垂直于導(dǎo)軌平面,導(dǎo)體棒ac垂直導(dǎo)軌放在導(dǎo)軌上,并能無摩擦地沿導(dǎo)軌滑動(dòng),導(dǎo)軌和導(dǎo)體棒的電阻均可忽略不計(jì)。當(dāng)ac棒以v=4.0 m/s的速度水平向右勻速滑動(dòng)時(shí),求:
(1)ac棒中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大??;
(2)回路中感應(yīng)電流的大小和方向;
(3)維持ac棒做勻速運(yùn)動(dòng)的水平外力F的大小和方向。
參考答案
1解析:線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E感=n,即E感與成正比,與Φ或ΔΦ的大小無直接關(guān)系。磁通量變化越快,即越大,產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)越大。
答案:D
2解析:根據(jù)E=n=nS求感應(yīng)電動(dòng)勢(shì),考慮到當(dāng)n、S發(fā)生變化時(shí)導(dǎo)體的電阻也發(fā)生了變化。若匝數(shù)增加一倍,電阻也增加一倍,感應(yīng)電流不變,故A錯(cuò),同理知C錯(cuò),D正確。若面積增加一倍,長度變?yōu)樵瓉淼谋?,因此電阻為原來的倍,電流為原來的倍,故B錯(cuò)。
答案:D
3解析:導(dǎo)體棒切割磁感線的有效長度L=,故E=BvL=Bv,則電流I==。
答案:A
4答案:ACD
5解析:感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)與線圈是否閉合無關(guān),它正比于磁通量的變化率;感應(yīng)電流的產(chǎn)生則一定強(qiáng)調(diào)線圈閉合,它的大小跟感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)成正比,跟線圈電阻成反比。所以選項(xiàng)B、C、D正確。
答案:BCD
6解析:利用法拉第電磁感應(yīng)定律來研究導(dǎo)體ef切割磁感線產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)時(shí),左邊閉合回路和右邊閉合回路是等效的,并不能相互抵消,電路中的電動(dòng)勢(shì)只是分布在導(dǎo)體ef上。
答案:C
7解析:四種情況下導(dǎo)體切割磁感線產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)相同,只有當(dāng)ab成為電源的情況下兩端的電壓最大,即第二種情形下.選B。
答案:B
8解析:根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律:E=n=200 V=3.2 V。
答案:3.2 V
9解析:由公式得:E=Blvsinθ=2121/2 V=2 V。根據(jù)安培力公式得:F=BIl=Bl=21 N=0.8 N。
答案:2 0.8
10解析:電源電動(dòng)勢(shì)E=Blv=0.2100.5 V=1 V
故流過ab的電流I==0.1 A
ab兩端電壓Uab=E=0.8 V
R1的功率P1== W=0.04 W。
答案:0.1 0.8 0.04
11解析:由法拉第電磁感應(yīng)定律得線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為
E=n=nS=50100 T/s2010-4 m2=10 V
由閉合電路歐姆定律得感應(yīng)電流大小為
I===0.1 A。
答案:0.1 A
12解析:(1)根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律,ac棒中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為E=BLv=0.400.504.0 V=0.80 V
(2)根據(jù)閉合電路歐姆定律,感應(yīng)電流大小為
I== A=4.0 A
由右手定則可知,回路中感應(yīng)電流的方向?yàn)閍MRPca(或逆時(shí)針方向)
(3)當(dāng)ac棒向右勻速運(yùn)動(dòng)時(shí),ac棒中有由c向a的電流,根據(jù)左手定則可知ac棒所受的磁場(chǎng)力F安水平向左。為維持ac棒做勻速運(yùn)動(dòng),應(yīng)施加一個(gè)與F安等值反向的水平外力F。即
F=F安=BIL=0.404.00.50 N=0.80 N
方向水平向右。
答案:(1)0.80 V (2)4.0 A 方向:aMRPca
(3)0.80 N 方向水平向右