2019-2020年高中物理 2.5電磁感應(yīng)的案例分析自我小測(cè) 滬科版選修3-2.doc
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2019-2020年高中物理 2.5電磁感應(yīng)的案例分析自我小測(cè) 滬科版選修3-21如下圖所示,一水平放置的圓形通電線圈a固定,另一較小的圓形線圈b從a的正上方下落,在下落過程中兩線圈始終保持平行且共軸,則線圈b從線圈a的正上方下落過程中,從上往下看線圈b應(yīng)是()A無感應(yīng)電流,有動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)B有順時(shí)針方向的感應(yīng)電流C先有順時(shí)針方向的感應(yīng)電流,后有逆時(shí)針方向的感應(yīng)電流D先有逆時(shí)針方向的感應(yīng)電流,后有順時(shí)針方向的感應(yīng)電流2如下圖所示為兩個(gè)同心閉合線圈的俯視圖,若內(nèi)線圈中通有圖示的電流I1,則當(dāng)I1增大時(shí),外線圈中的感應(yīng)電流I2的方向及I2受到的安培力F的方向,下列判斷正確的是()AI2順時(shí)針方向,F(xiàn)沿半徑指向圓心BI2逆時(shí)針方向,F(xiàn)沿半徑背離圓心CI2逆時(shí)針方向,F(xiàn)沿半徑指向圓心DI2順時(shí)針方向,F(xiàn)沿半徑背離圓心3如下圖所示,相距為d的兩水平直線L1和L2分別是水平向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)的邊界,磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,正方形線框abcd邊長(zhǎng)為L(zhǎng)(LL)的勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)。設(shè)導(dǎo)線框在穿過磁場(chǎng)區(qū)的過程中,不計(jì)空氣阻力,它的上下兩邊保持水平,線框平面始終與磁場(chǎng)方向垂直。若線框在位置、時(shí),其加速度a1、a2、a3的方向均豎直向下,則()Aa1a3g,a2g Ba1a3g,a20Ca1a3g,a2g Da3a1g,a2g7一個(gè)環(huán)形線圈放在變化磁場(chǎng)中,第1 s內(nèi)磁感應(yīng)強(qiáng)度方向垂直紙面向里,如下圖甲所示。若磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間變化的關(guān)系如下圖乙所示,那么在第2 s內(nèi)線圈中所產(chǎn)生的感應(yīng)電流的大小和方向是()A逐漸增大,逆時(shí)針方向 B逐漸減小,逆時(shí)針方向C大小恒定,逆時(shí)針方向 D大小恒定,順時(shí)針方向8如下圖所示,兩根豎直放置的光滑平行導(dǎo)軌,一部分處于方向垂直導(dǎo)軌所在平面且有上下水平邊界的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,一根金屬桿MN水平沿導(dǎo)軌滑下,在由導(dǎo)軌和電阻R組成的閉合電路中,其他電阻不計(jì),當(dāng)金屬桿MN進(jìn)入磁場(chǎng)區(qū)后,其運(yùn)動(dòng)速度圖像可能是下圖中的()9(xx山東省高考題)如下圖所示,一導(dǎo)線彎成半徑為a的半圓形閉合回路。虛線MN右側(cè)有磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng),方向垂直于回路所在的平面?;芈芬运俣葀向右勻速進(jìn)入磁場(chǎng),直徑CD始終與MN垂直。從D點(diǎn)到達(dá)邊界開始到C點(diǎn)進(jìn)入磁場(chǎng)為止,下列結(jié)論正確的是()A感應(yīng)電流方向不變BCD段直線始終不受安培力C感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大值EBavD感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)平均值Bav10如下圖所示,矩形線圈一邊長(zhǎng)為a,另一邊長(zhǎng)為b,電阻為R,當(dāng)它以速度v勻速穿過寬度為L(zhǎng)、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)的過程中,若bL,產(chǎn)生的電能為_,通過導(dǎo)體截面的電荷量為_;若bL,產(chǎn)生的電能為_,通過導(dǎo)體截面的電荷量為_。11如下圖所示,AB和CD是足夠長(zhǎng)的平行光滑導(dǎo)軌,其間距為l,導(dǎo)軌平面與水平面的夾角為。整個(gè)裝置處在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B、方向垂直于導(dǎo)軌平面向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中。AC端連有電阻值為R的電阻。若將一質(zhì)量為M,垂直于導(dǎo)軌的金屬棒EF在距BD端s處由靜止釋放,在EF棒滑至底端前會(huì)有加速和勻速兩個(gè)運(yùn)動(dòng)階段。今用大小為F、方向沿斜面向上的恒力把EF棒從BD位置由靜止推至距BD端s處,突然撤去恒力F,棒EF最后又回到BD端。(金屬棒、導(dǎo)軌的電阻均不計(jì))求:(1)EF棒下滑過程中的最大速度。(2)EF棒自BD端出發(fā)又回到BD端的整個(gè)過程中,有多少電能轉(zhuǎn)化成了內(nèi)能?12如下圖所示,半徑為R的圓形導(dǎo)軌處在垂直于圓平面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,方向垂直于紙面向內(nèi)。一根長(zhǎng)度略大于導(dǎo)軌直徑的導(dǎo)體棒MN以恒定速率v在圓導(dǎo)軌上從左端滑到右端,電路中的定值電阻為r,其余電阻不計(jì)。導(dǎo)體棒與圓形導(dǎo)軌接觸良好。求:(1)在滑動(dòng)過程中通過電阻r的電流的平均值;(2)MN從左端到右端的整個(gè)過程中,通過r的電荷量;(3)當(dāng)MN通過圓導(dǎo)軌中心時(shí),通過r的電流是多少?參考答案1答案:C2答案:B3解析:線框全部進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)沒有感應(yīng)電流,線框在進(jìn)入磁場(chǎng)過程中可能做勻速運(yùn)動(dòng)。線框穿出磁場(chǎng)與進(jìn)入磁場(chǎng)瞬間速度相同,則線框有加速也有減速運(yùn)動(dòng)過程。線框產(chǎn)生的熱量由重力勢(shì)能的減少來提供,在線框穿過磁場(chǎng)的過程中,重力勢(shì)能的減少量為mg(dL)。故答案為B。答案:B4解析:ab棒右移時(shí),切割磁感線。根據(jù)右手定則,ab棒中的感應(yīng)電流方向從a流向b。此時(shí)ab棒起著電源的作用,分別對(duì)兩邊電阻供電,如下圖所示,所以流過R1、R2的電流都由上而下地繞行。答案:D5解析:當(dāng)棒勻速運(yùn)動(dòng)時(shí),電動(dòng)勢(shì)EBLv不變,電容器不充電也不放電,無電流產(chǎn)生,故電阻兩端沒有電壓,電容器兩板間的電壓為UEBLv,所帶電荷量QCUCBLv,故選項(xiàng)C是正確的。答案:C6解析:當(dāng)線框在位置時(shí),根據(jù)楞次定律,磁場(chǎng)力方向向上,故a1g;當(dāng)線框在位置時(shí),磁通量沒有變化,不產(chǎn)生感應(yīng)電流,故a2g;當(dāng)線框在位置時(shí),由于此時(shí)的切割速度大于位置的切割速度,此時(shí)的磁場(chǎng)力大于位置的磁場(chǎng)力,故a3a1,綜上知D正確。答案:D7解析:本題考查電磁感應(yīng)的知識(shí)和識(shí)圖能力。由題知,第1 s內(nèi)磁場(chǎng)方向是垂直紙面向里的,而在圖乙所示Bt圖中,第1 s內(nèi)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為正值,這說明,本題選垂直紙面向里的磁場(chǎng)方向?yàn)檎较?,而在Bt圖上知第2 s內(nèi)磁感應(yīng)強(qiáng)度為負(fù)值,說明第2 s內(nèi)穿過線圈平面的磁場(chǎng)方向?yàn)榇怪奔埫嫦蛲猓值? s內(nèi),磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小(絕對(duì)值)在不斷地均勻減小,且為定值,所以第2 s內(nèi)穿過線圈平面的向外的磁通量在減少,由楞次定律知,感應(yīng)電流的磁場(chǎng)應(yīng)垂直紙面向外,再由右手螺旋定則知,感應(yīng)電流應(yīng)為逆時(shí)針方向,所以D錯(cuò),而感應(yīng)電流大小為:I感(線圈面積S與總電阻R都不變),所以感應(yīng)電流大小不變,C正確。答案:C8解析:因MN下落高度未知,故進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)所受安培力F安與G的關(guān)系可能有三種,容易分析得出答案為A、C、D。答案:ACD9解析:在閉合電路進(jìn)入磁場(chǎng)的過程中,通過閉合電路的磁通量逐漸增大,根據(jù)楞次定律可知感應(yīng)電流的方向?yàn)槟鏁r(shí)針方向不變,A正確。根據(jù)左手定則可以判斷,CD段受安培力向下,B不正確。當(dāng)半圓閉合回路進(jìn)入磁場(chǎng)一半時(shí),即這時(shí)等效長(zhǎng)度最大為a,這時(shí)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大EBav,C正確。感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)平均值Bav,D正確。答案:CD10解析:當(dāng)bL時(shí),線圈勻速運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生感應(yīng)電流的有效位移為2L,即有感應(yīng)電流的時(shí)間為t1,再根據(jù)EBav,W電t,qItt,解上述方程可得出所求的答案;當(dāng)bL時(shí),線圈勻速運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生感應(yīng)電流的有效位移為2b,即有感應(yīng)電流的時(shí)間為t2,用同樣的方法可求得答案。答案:11解析:(1)如下圖所示,當(dāng)EF從距BD端s處由靜止開始滑至BD的過程中,受力情況如圖所示。安培力:F安BIlBl,根據(jù)牛頓第二定律:a 所以,EF由靜止開始做加速度減小的變加速運(yùn)動(dòng)。當(dāng)a0時(shí)速度達(dá)到最大值vm。由式中a0有:MgsinB2l2vm/R0 vm。(2)由恒力F推金屬棒至距BD端s處,棒先減速至零,然后從靜止下滑,在滑回BD之前已達(dá)最大速度vm開始勻速,設(shè)EF棒由BD從靜止出發(fā)到再返回BD過程中,轉(zhuǎn)化成的內(nèi)能為E。根據(jù)能的轉(zhuǎn)化與守恒定律:FsEMvm2 EFsM()2。答案:(1)vm(2)EFsM()212解析:先由En得到平均感應(yīng)電動(dòng)勢(shì),再由I得平均電流,進(jìn)而由QIt求電荷量,第(3)問求電流的瞬時(shí)值可由EBLv與I得到。所以,導(dǎo)體棒從左向右滑動(dòng)的過程中,切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì),對(duì)電阻r供電。(1)計(jì)算平均電流,應(yīng)該用法拉第電磁感應(yīng)定律先求出平均感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。整個(gè)過程磁通量的變化為BSBR2,所用的時(shí)間t,代入公式E,平均電流為I。(2)電荷量的運(yùn)算應(yīng)該用平均電流,QIt。(3)當(dāng)MN通過圓形導(dǎo)軌中心時(shí),切割磁感線的有效長(zhǎng)度最大,l2R,根據(jù)導(dǎo)體切割磁感線產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)公式EBlv,得EB2Rv,此時(shí)通過r的電流為I。答案:(1)平均電流I(2)電荷量Q(3)瞬時(shí)電流I- 1.請(qǐng)仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對(duì)于不預(yù)覽、不比對(duì)內(nèi)容而直接下載帶來的問題本站不予受理。
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