2018-2019學(xué)年高中物理 第四章 電磁感應(yīng) 課時(shí)提升作業(yè)四 4.5 電磁感應(yīng)現(xiàn)象的兩類情況 新人教版選修3-2.doc
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課時(shí)提升作業(yè) 四 電磁感應(yīng)現(xiàn)象的兩類情況 (40分鐘 100分) 一、選擇題(本題共8小題,每小題7分,共56分) 1. (多選)(2018聊城高二檢測(cè))某空間出現(xiàn)了如圖所示的一組閉合的電場(chǎng)線,這可能是 ( ) A.沿AB方向的磁場(chǎng)在迅速減弱 B.沿AB方向的磁場(chǎng)在迅速增強(qiáng) C.沿BA方向的磁場(chǎng)在迅速增強(qiáng) D.沿BA方向的磁場(chǎng)在迅速減弱 【解析】選A、C。由右手定則可知,感應(yīng)電場(chǎng)產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向豎直向下,如果磁場(chǎng)方向沿AB,則感應(yīng)磁場(chǎng)與原磁場(chǎng)方向相同,由楞次定律可知,原磁場(chǎng)正在減弱,故A正確,B錯(cuò)誤;如果磁場(chǎng)沿BA方向,則感應(yīng)磁場(chǎng)方向與原磁場(chǎng)方向相反,由楞次定律可知,原磁場(chǎng)方向正在增強(qiáng),故C正確,D錯(cuò)誤;故選A、C。 2.英國(guó)物理學(xué)家麥克斯韋認(rèn)為,磁場(chǎng)變化時(shí)會(huì)在空間激發(fā)感生電場(chǎng)。如圖所示,一個(gè)半徑為r的絕緣細(xì)圓環(huán)水平放置,環(huán)內(nèi)存在豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)B,環(huán)上套一帶電荷量為+q的小球,已知磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間均勻增加,其變化率為k,若小球在環(huán)上運(yùn)動(dòng)一周,則感生電場(chǎng)對(duì)小球的作用力所做功的大小是( ) A.0 B.12r2qk C.2πr2qk D.πr2qk 【解析】選D。根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律可知,磁場(chǎng)變化產(chǎn)生的感生電動(dòng)勢(shì)為E=ΔBΔtπr2=kπr2,小球在環(huán)上運(yùn)動(dòng)一周,則感生電場(chǎng)對(duì)小球的作用力所做功的大小W=qE=πr2qk,故選項(xiàng)D正確。 3. (2018揭陽(yáng)高二檢測(cè))在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,有一個(gè)接有電容器的導(dǎo)線回路,如圖所示。已知電容C=30 μF,回路的長(zhǎng)和寬分別為l1=8 cm,l2=5 cm,磁感應(yīng)強(qiáng)度的變化率為510-2 T/s,若磁感應(yīng)強(qiáng)度向里均勻增大,則 ( ) A.電容器的上極板帶正電,電荷量為210-9 C B.電容器的上極板帶負(fù)電,電荷量為610-9 C C.電容器的上極板帶正電,電荷量為610-9 C D.電容器的上極板帶負(fù)電,電荷量為810-9 C 【解析】選C。回路中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)等于電容器兩極板間的電壓,U=E= ΔΦΔt=ΔBl1l2Δt=510-20.050.08 V=210-4 V,則電容器的電荷量q=CU= 3010-6210-4 C=610-9 C,由楞次定律可判斷回路中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)沿逆時(shí)針?lè)较?電容器的上極板帶正電,C選項(xiàng)正確。 4.如圖所示,勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向豎直向下,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B。正方形金屬框abcd可繞光滑軸OO′轉(zhuǎn)動(dòng),邊長(zhǎng)為L(zhǎng),總電阻為R,ab邊質(zhì)量為m,其他三邊質(zhì)量不計(jì),現(xiàn)將abcd拉至水平位置,并由靜止釋放,經(jīng)時(shí)間t到達(dá)豎直位置,ab邊的速度大小為v,則在金屬框內(nèi)產(chǎn)生熱量大小等于 ( ) A.mgL-mv22 B.mgL+mv22 C.mgL-mv22 D.mgL+mv22 【解析】選C。金屬框繞光滑軸轉(zhuǎn)下的過(guò)程中機(jī)械能有損失但能量守恒,損失的機(jī)械能為mgL-mv22,故產(chǎn)生的熱量為mgL-mv22,C正確。 5.平面上的光滑平行導(dǎo)軌MN、PQ上放著光滑導(dǎo)體棒ab、cd,兩棒用細(xì)線系住,細(xì)線拉直但沒(méi)有張力。開(kāi)始時(shí)勻強(qiáng)磁場(chǎng)的方向如圖甲所示,而磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間t的變化如圖乙所示,不計(jì)ab、cd間電流的相互作用,則細(xì)線中的張力大小隨時(shí)間變化的情況為圖丙中的( ) 【解析】選D。在0到t0時(shí)間內(nèi),根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律可知感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)恒定,感應(yīng)電流恒定,但因磁場(chǎng)均勻變?nèi)?故兩導(dǎo)體棒上的安培力均勻變小,根據(jù)左手定則和平衡知識(shí)知細(xì)線上有拉力,大小等于每個(gè)棒受到的安培力,當(dāng)t0時(shí)刻磁場(chǎng)為零,安培力為零。大于t0時(shí)刻后,磁場(chǎng)反向變強(qiáng),兩棒間距變小,細(xì)線上無(wú)力。故只有D正確。 【補(bǔ)償訓(xùn)練】 如圖甲所示,豎直放置的螺線管與導(dǎo)線abcd構(gòu)成回路,導(dǎo)線所圍的區(qū)域內(nèi)有一垂直紙面向里變化的磁場(chǎng),螺線管下方水平桌面上有一導(dǎo)體圓環(huán),導(dǎo)線abcd所圍區(qū)域內(nèi)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度按圖乙中哪一圖線所表示的方式隨時(shí)間變化時(shí),導(dǎo)體環(huán)將受到向上的磁場(chǎng)力作用 ( ) 【解析】選A。選項(xiàng)A中,abcd中磁通量變化時(shí),產(chǎn)生感應(yīng)電流,螺線管下方的導(dǎo)體環(huán)中有磁通量穿過(guò),但由于磁場(chǎng)的變化越來(lái)越慢,穿過(guò)圓環(huán)的磁通量也越來(lái)越小,根據(jù)楞次定律,為阻礙環(huán)中磁通量的減少,環(huán)將靠近螺線管,即環(huán)受向上的磁場(chǎng)力的作用。選項(xiàng)B中,磁場(chǎng)變化越來(lái)越快,螺線管中磁場(chǎng)變強(qiáng),圓環(huán)中磁通量增大,為阻礙磁通量增大,環(huán)將向下運(yùn)動(dòng),即受磁場(chǎng)力向下。選項(xiàng)C、D中,磁場(chǎng)均勻變化,螺線管中電流恒定,穿過(guò)圓環(huán)的磁通量不變,圓環(huán)中無(wú)感應(yīng)電流產(chǎn)生,與螺線管無(wú)相互作用的力。 6. (多選)如圖所示,豎直放置的平行金屬導(dǎo)軌上端跨接一個(gè)阻值為R的電阻。質(zhì)量為m的金屬棒MN可沿平行導(dǎo)軌豎直下滑,不計(jì)軌道與金屬棒的電阻。金屬棒自由下落了h后進(jìn)入一個(gè)有上下邊界的勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域,磁場(chǎng)方向垂直軌道平面,磁場(chǎng)寬度也為h,設(shè)金屬棒MN到達(dá)上邊界aa′時(shí)的速度為v1,到達(dá)下邊界bb′時(shí)的速度為v2,則以下說(shuō)法正確的是 ( ) A.進(jìn)入磁場(chǎng)區(qū)后,MN可能做勻速運(yùn)動(dòng),則v1=v2 B.進(jìn)入磁場(chǎng)區(qū)后,MN可能做加速運(yùn)動(dòng),則v1下載提示(請(qǐng)認(rèn)真閱讀)
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