2019-2020年高二人教版物理選修3-2練習(xí)冊:4.4 法拉第電磁感應(yīng)定律含答案.doc
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2019-2020年高二人教版物理選修3-2練習(xí)冊:4.4法拉第電磁感應(yīng)定律含答案知識點一法拉第電磁感應(yīng)定律1關(guān)于感應(yīng)電動勢的大小,下列說法正確的是()A穿過閉合電路的磁通量最大時,其感應(yīng)電動勢一定最大B穿過閉合電路的磁通量為零時,其感應(yīng)電動勢一定為零C穿過閉合電路的磁通量由不為零變?yōu)榱銜r,其感應(yīng)電動勢一定為零D穿過閉合電路的磁通量由不為零變?yōu)榱銜r,其感應(yīng)電動勢一定不為零2穿過一個單匝閉合線圈的磁通量始終為每秒均勻增加2 Wb,則()A線圈中感應(yīng)電動勢每秒增加2 VB線圈中感應(yīng)電動勢每秒減少2 VC線圈中感應(yīng)電動勢始終為2 VD線圈中感應(yīng)電動勢始終為一個確定值,但由于線圈有電阻,電動勢小于2 V3(多選)如圖L441甲所示,線圈的匝數(shù)n100匝,橫截面積S50 cm2,線圈總電阻r10 ,沿軸向有勻強(qiáng)磁場,設(shè)圖示磁場方向為正方向,磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時間的變化圖像如圖乙所示,則在開始的0.1 s內(nèi)()圖L441A磁通量的變化量為0.25 WbB磁通量的變化率為2.5102 Wb/sCa、b間電壓為0D在a、b間接一個理想電流表時,電流表的示數(shù)為0.25 A知識點二導(dǎo)體切割磁感線時的感應(yīng)電動勢4如圖L442所示的情況中,金屬導(dǎo)體中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為Blv的是()圖L442A乙和丁B甲、乙、丁C甲、乙、丙、丁 D只有乙5如圖L443所示,在豎直向下的勻強(qiáng)磁場中,將一個水平放置的金屬棒ab以水平初速度v0拋出,設(shè)運(yùn)動的整個過程中棒的取向不變,且不計空氣阻力,則金屬棒在運(yùn)動過程中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢大小將()圖L443A越來越大 B越來越小C保持不變 D無法確定6如圖L444所示,A、B兩閉合圓形導(dǎo)線環(huán)用相同規(guī)格的導(dǎo)線制成,它們的半徑之比rArB21,在兩導(dǎo)線環(huán)包圍的空間內(nèi)存在一正方形邊界的勻強(qiáng)磁場區(qū)域,磁場方向垂直于兩導(dǎo)線環(huán)所在的平面在磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時間均勻增大的過程中,流過兩導(dǎo)線環(huán)的感應(yīng)電流大小之比為()圖L444A.1 B.2C. D.7如圖L445所示,一根導(dǎo)體棒ab在水平方向的勻強(qiáng)磁場中自由下落,并始終保持水平方向且與磁場方向垂直,則有()圖L445AUab0Bab,Uab保持不變Cab,Uab越來越大Dab,Uba越來越大8如圖L446所示,一個菱形的導(dǎo)體線框沿著自己的對角線勻速運(yùn)動,穿過具有一定寬度的勻強(qiáng)磁場區(qū)域,已知對角線AC的長度為磁場寬度的兩倍且AC與磁場邊界垂直圖L447中表示線框中感應(yīng)電流隨時間變化的圖像(電流以ABCD流向為正方向,從C點進(jìn)入磁場開始計時)正確的是()圖L446圖L4479如圖L448所示,長為L的金屬導(dǎo)線彎成一圓環(huán),導(dǎo)線的兩端接在電容為C的平行板電容器上,P、Q為電容器的兩個極板,磁場垂直于環(huán)面向里,磁感應(yīng)強(qiáng)度以BB0kt(k0)隨時間變化,t0時,P、Q兩板電勢相等,兩板間的距離遠(yuǎn)小于環(huán)的半徑,經(jīng)時間t,電容器P板()圖L448A不帶電 B所帶電荷量與t成正比C帶正電,電荷量是 D帶負(fù)電,電荷量是10在范圍足夠大、方向豎直向下的勻強(qiáng)磁場中,B0.2 T,有一水平放置的光滑框架,寬度為l0.4 m,如圖L449所示,框架上放置一質(zhì)量為0.05 kg、電阻為1 的金屬桿cd,框架電阻不計若cd桿以恒定加速度a2 m/s2由靜止開始做勻變速運(yùn)動,試求解下列問題:(1)在5 s內(nèi)平均感應(yīng)電動勢是多少?(2)第5 s末,回路中的電流為多大?(3)第5 s末,作用在cd桿上的水平外力為多大?圖L44911如圖L4410所示,線框用裸導(dǎo)線組成,cd、ef兩邊豎直放置且相互平行,裸導(dǎo)體ab水平放置并可沿cd、ef無摩擦滑動,而導(dǎo)體棒ab所在處為勻強(qiáng)磁場,勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B22 T,已知ab長l0.1 m,整個電路總電阻R5 .螺線管匝數(shù)n4匝,螺線管橫截面積S0.1 m2.在螺線管內(nèi)有圖示方向磁場B1,當(dāng)磁場B1以10 T/s的變化率均勻增加時,導(dǎo)體棒恰好處于靜止?fàn)顟B(tài)(g取10 m/s2)(1)求通過導(dǎo)體棒ab的電流大小(2)導(dǎo)體棒ab質(zhì)量m為多少?圖L441012如圖L4411甲所示,平行導(dǎo)軌MN、PQ水平放置,電阻不計,兩導(dǎo)軌間距d10 cm,導(dǎo)體棒ab、cd放在導(dǎo)軌上,并與導(dǎo)軌垂直每根棒在導(dǎo)軌間的部分的電阻均為R1.0 .用長為L20 cm的絕緣絲線將兩棒系住,整個裝置處在勻強(qiáng)磁場中t0時刻磁場方向豎直向下,絲線剛好處于未被拉伸的自然狀態(tài)此后,磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時間t的變化如圖乙所示不計感應(yīng)電流磁場的影響,整個過程絲線未被拉斷求:(1)02.0 s的時間內(nèi),電路中感應(yīng)電流的大小與方向;(2)t1.0 s時刻絲線的拉力大小圖L44114法拉第電磁感應(yīng)定律1D解析 磁通量的大小與感應(yīng)電動勢的大小不存在內(nèi)在的聯(lián)系,故A、B錯誤;當(dāng)磁通量由不為零變?yōu)榱銜r,閉合電路的磁通量一定改變,一定有感應(yīng)電動勢,故C錯誤,D正確2C解析 由En知:恒定,n1,所以E2 V.3BD解析 通過線圈的磁通量與線圈的匝數(shù)無關(guān),(0.10.4)50104 Wb2.5103 Wb,A錯誤;磁通量的變化率 Wb/s2.5102 Wb/s,B正確;根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律可知,當(dāng)a、b間斷開時,其間電壓等于線圈產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢,感應(yīng)電動勢大小為En2.5 V,C錯誤;在a、b間接一個理想電流表時相當(dāng)于a、b間接通而形成回路,回路總電阻為線圈的總電阻,故感應(yīng)電流大小I A0.25 A,D項正確4B解析 公式EBlv中的l應(yīng)指導(dǎo)體的有效切割長度,甲、乙、丁中的有效長度均為l,電動勢EBlv;而丙的有效長度為lsin ,電動勢EBlvsin ,故B項正確5C解析 金屬棒做平拋運(yùn)動,水平速度不變,且水平速度即為金屬棒垂直切割磁感線的速度,故感應(yīng)電動勢保持不變6D解析 A、B兩導(dǎo)線環(huán)的半徑不同,它們所包圍的面積不同,但某一時刻穿過它們的磁通量相等,所以兩導(dǎo)線環(huán)上的磁通量變化率是相等的,ES相同,得1,I,R(S1為導(dǎo)線的橫截面積),l2r,所以,代入數(shù)值得.7D解析 ab棒向下運(yùn)動時,可由右手定則判斷,ba,由UbaEBlv及棒自由下落時v越來越大,可知Uba越來越大,故D選項正確8B解析 線框從進(jìn)入磁場到穿過線框的磁通量最大的過程中,電流沿逆時針方向,且先增大后減小;從穿過線框的磁通量最大的位置到離開磁場的過程中,電流沿順時針方向,且先增大后減小,設(shè)C為,則進(jìn)入磁場時的有效切割長度為2vttan ,所以電流與t成正比,只有B項正確9D解析 磁感應(yīng)強(qiáng)度以BB0kt(k0)隨時間變化,由法拉第電磁感應(yīng)定律得ESkS,而S,經(jīng)時間t,電容器P板所帶電荷量QEC;由楞次定律知電容器P板帶負(fù)電,故D選項正確10(1)0.4 V(2)0.8 A(3)0.164 N解析 (1)5 s內(nèi)的位移xat225 m,5 s內(nèi)的平均速度v5 m/s(也可用v m/s5 m/s求解),故平均感應(yīng)電動勢EBlv0.4 V.(2)第5 s末的速度vat10 m/s,此時感應(yīng)電動勢EBlv,則回路電流為I A0.8 A.(3)桿做勻加速運(yùn)動,則FF安ma,故FBIlma0.164 N.11(1)0.8 A(2)0.016 kg解析 (1)螺線管產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為EnnS4100.1 V4 V,故I0.8 A.(2)ab所受的安培力FB2Il20.80.1 N0.16 N,導(dǎo)體棒靜止時有Fmg,解得m0.016 kg.12(1)1.0103 A順時針(2)1.0105 N解析 (1)由圖乙可知0.1 T/s,由法拉第電磁感應(yīng)定律有ES2.0103 V,則I1.0103 A,由楞次定律可知電流方向為順時針方向(2)導(dǎo)體棒在水平方向上受到的絲線拉力和安培力平衡由圖可知t1.0 s時B0.1 T,則FTF安BId1.0105 N.- 1.請仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對于不預(yù)覽、不比對內(nèi)容而直接下載帶來的問題本站不予受理。
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