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2019-2020年高中物理 4.4《法拉第電磁感應定律》同步檢測 新人教版選修3-2 １.產(chǎn)生感應電動勢的那部分導體相當于___________. 2.在閉合電路里電流的方向：在外電路中，電流從___________極流向___________極.在內(nèi)電路（產(chǎn)生感應電動勢的導體上）中，電流從___________極流向___________極. 3.感應電動勢的大小E=___________. 4.若導體在磁場中切割磁感線的時候做變速運動，表示平均速度，=BL表示___________. 5.一個200匝、面積為20 cm2的線圈，放在磁場中，磁場的方向與線圈平面成30角，若磁感應強度在0.05 s內(nèi)由0.1 T增加到0.5 T.在此過程中穿過線圈的磁通量的變化是___________ Wb；磁通量的平均變化率是___________ Wb/s；線圈中的感應電動勢的大小是___________ V. 6.如圖4-3-10所示，在光滑的絕緣水平面上，一個半徑為10 cm、電阻為1.0 Ω、質(zhì)量為0.1 kg的金屬環(huán)以10 m/s的速度沖入一有界磁場，磁感應強度為B=0.5 T.經(jīng)過一段時間后，圓環(huán)恰好有一半進入磁場，該過程產(chǎn)生了3.2 J的電熱，則此時圓環(huán)的瞬時速度為___________m/s；瞬時加速度為___________ m/s2. 圖4-3-10 圖4-3-11 7.電磁流量計廣泛應用于測量可導電流體（如污水）在管中的流量（在單位時間內(nèi)通過管內(nèi)橫截面的流體的體積）.為了簡化，假設流量計是如圖4-3-11所示的橫截面為長方形的一段管道，其中空部分的長、寬、高分別為圖中的a、b、c.流量計的兩端與輸送流體的管道相連接，如圖中虛線.流量計上下兩面是金屬材料，前后兩面是絕緣材料.現(xiàn)于流量計所在處加磁感應強度為B的勻強磁場，磁場方向垂直于前后兩面.當導電流體穩(wěn)定地流經(jīng)流量計時，在管外將流量計上、下兩表面分別與一已串接了電阻R的電流表的兩端連接.I表示測得的電流值，已知流體的電阻率為ρ，不計電流表的內(nèi)阻，則可求得的流量為（ ） A.(bR+ρ) B.(aR+ρ) C.(cR+ρ) D.(R+ρ) 8.(xx四川高考理綜)如圖4-3-12所示，接有燈泡L的平行金屬導軌水平放置在勻強磁場中，一導體桿與兩導軌良好接觸并做往復運動，其運動情況與彈簧振子做簡諧運動的情況相同.圖中O位置對應于彈簧振子的平衡位置，P、Q兩位置對應于彈簧振子的最大位移處.若兩導軌的電阻不計，則（ ） 圖4-3-12 A.桿由O到P的過程中，電路中電流變大 B.桿由P到Q的過程中，電路中電流一直變大 C.桿通過O處時，電路中電流方向?qū)l(fā)生改變 D.桿通過O處時，電路中電流最大 9. 如圖所示，半徑為R的圓形導軌處在垂直于圓平面的勻強磁場中，磁感應強度為B，方向垂直于紙面向內(nèi).一根長度略大于導軌直徑的導體棒MN以速率v在圓導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.導體棒與圓形導軌接觸良好.求： (1)在滑動過程中通過電阻r的電流的平均值； (2)MN從左端到右端的整個過程中，通過r的電荷量； (3)當MN通過圓導軌中心時，通過r的電流是多大？ 10.如圖所示，兩根平行且足夠長的金屬導軌置于磁感應強度為B的勻強磁場中，磁場的方向垂直于導軌平面，兩導軌間距為L，左端連一電阻R，右端連一電容器C，其余電阻不計.長為2L的導體棒ab與從圖中實線位置開始，以a為圓心沿順時針方向的角速度ω勻速轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)90的過程中，通過電阻R的電荷量為多少？ 4-4法拉第電磁感應定律導練1 1.電源 2．正 負 負 正 3.n 4．平均感應電動勢 5.思路解析：磁通量的變化量是由磁場的變化引起的，所以 ΔΦ=ΔBSsinθ=（0.5-0.1）2010-40.5 Wb=410-4 Wb 磁通量的變化率=Wb/s=810-3 Wb/s 感應電動勢E=n=200810-3 V=1.6 V. 答案：410-4 810-3 1.6 啟示：對磁通量的變化量、磁通量的變化率穿過一匝線圈和穿過n 匝是一樣的，而感應電動勢則不一樣，感應電動勢與匝數(shù)成正比. 6.思路解析：根據(jù)能量守恒定律，動能的減少等于產(chǎn)生的電熱，即 mv2-mv12=E熱，代入數(shù)據(jù)解得：v1=6 m/s.此時切割磁感線的有效長度為圓環(huán)直徑，故瞬時電動勢為E=Blv1，瞬時電流I=，安培力F=BIl，瞬時加速度為a=，整理得：a==0.6 m/s2. 答案：6 0.6 7.思路解析：流體中有長度為c的液體導體切割磁感線產(chǎn)生電動勢，相當于電源，感應電動勢為E=Bcv，內(nèi)電阻為r=ρ，外電路電阻為R.由I=和Q=bcv.可得：Q=(bR+ρ).選項A正確. 答案：A 8.思路解析：E感=BLv,I=，導體桿從O到P，速度減小，電流減小，A選項錯誤.當導體桿從P運動到O再運動到Q，速度先增加再減小，在平衡位置O處速度最大，電流先增大再減小，B選項錯誤，D選項正確.桿通過O處時，速度方向不變，電流方向也不變，C選項錯誤. 答案：D 9.思路解析：導體棒從左向右滑動的過程中，切割磁感線產(chǎn)生感應電動勢，對電阻r供電. (1)計算平均電流，應該用法拉第電磁感應定律，先求出平均感應電動勢.整個過程磁通量的變化為ΔΦ=BS=BπR2，所用的時間Δt=，代入公式E==，平均電流為I=. (2)電荷量的運算應該用平均電流，q=IΔt=. (3)當MN通過圓形導軌中心時，切割磁感線的有效長度最大，l=2R，根據(jù)導體切割磁感線產(chǎn)生的電動勢公式E=Blv得：E=B2Rv，此時通過r的電流為I=. 答案：(1) (2) (3) 10．思路解析：以a為圓心轉(zhuǎn)動90的過程可分為兩個階段，第一階段是導體棒與導軌接觸的過程；第二階段是導體棒轉(zhuǎn)動60以后b端離開導軌以后. 第一階段導體棒切割磁感線產(chǎn)生感應電動勢，因為切割磁感線的有效長度發(fā)生變化，所以電動勢是改變的，該過程中通過電阻R的電荷量可用平均電動勢來求出.該過程中相當于電源的導體棒給電容器C充電. 平均電動勢E1=，ΔΦ=BΔS=BL2，通過R的電荷量q1= Δt=. 第二階段，電容器要對電阻放電，電容器的電荷量完全通過電阻放完.電容器充電的最大電壓為E2=B（2L）2ω，此時電容器的充電電荷量為q2=CE2=2BL2Cω. 整個過程通過電阻的總的電荷量為Q=q1+q2=+2BL2Cω. 答案：+2BL2Cω