（浙江专用）2016-2017高中物理 第四章 电磁感应（第3课时）法拉第电磁感应定律课时作业 新人教版选修3-2.doc

第3课时法拉第电磁感应定律一、选择题(在每小题给出的四个备选项中至少有一个是符合题目要求的。)1穿过某闭合回路的磁通量随时间t变化的图象分别如图1中的所示，下列说法正确的是()图1a图有感应电动势，且大小恒定不变b图产生的感应电动势一直在变大c图在0t1内的感应电动势是t1t2内的2倍d图产生的感应电动势先变大再变小解析感应电动势en，而对应t图象中图线斜率的绝对值，根据图线斜率的变化情况可得中无感应电动势，中感应电动势恒定不变，中感应电动势在0t1内的大小是在t1t2内大小的2倍，中感应电动势先变小再变大，选项c正确。答案c2如图2所示，a、b两闭合线圈用同样导线绕成，a有10匝，b有20匝，两圆线圈半径之比为21，均匀磁场只分布在b线圈内，当磁场随时间均匀减弱时()图2aa中无感应电流ba、b中均有恒定的感应电流ca、b中感应电动势之比为11da、b中感应电流之比为11解析线圈中产生的感应电动势en，a、b中感应电动势之比为12，又因为r，故rarb21，所以iaib14，故选项a、c、d错误，b正确。答案b3穿过一个单匝线圈的磁通量始终为每秒均匀地增加2 wb，则()a线圈中的感应电动势每秒增加2 vb线圈中的感应电动势每秒减小2 vc线圈中的感应电动势始终为2 vd线圈中不产生感应电动势解析由法拉第电磁感应定律得e2 v，所以线圈中感应电动势始终为2 v，选项c正确。答案c4如图3所示，垂直矩形金属框的匀强磁场磁感应强度为b，导体棒ab垂直线框两长边搁在框上，ab长为l。在t时间内，ab向右以速度v匀速滑过距离d，则()图3a因右边面积减少ld，左边面积增大ld，则b2ld，eb因右边面积减少ld，左边面积增大ld，两边抵消，0，e0cbld，所以ed导体棒ab切割磁感线，eblv解析左右两边可看成两个并联的回路，根据法拉第电磁感应定律，每个回路产生的感应电动势为e，由于两个是并联电路，总感应电动势也为e，c项正确；根据导体棒切割磁感线产生感应电动势的公式eblv，d项正确。答案cd5鸽子体内的电阻大约为103 ，当它在地球磁场中展翅飞行时，会切割磁感线，在两翅之间产生动生电动势。若某处地磁场磁感应强度的竖直分量约为0.5104 t，鸽子以20 m/s的速度水平滑翔，则可估算出两翅之间产生的动生电动势约为()a30 mv b3 mv c0.3 mv d0.03 mv解析鸽子两翅展开可达30 cm，所以eblv0.3 mv，选项c正确。答案c6如图4所示，平行金属导轨的间距为d，一端跨接一阻值为r的电阻，匀强磁场的磁感应强度为b，方向垂直于导轨所在平面向里，一根足够长的直金属棒与导轨成60角放置，且接触良好，则当金属棒以垂直于棒的恒定速度v沿金属导轨滑行时，其他电阻不计，电阻r中的电流为()图4a. b. c. d.解析因磁感应强度b的方向、棒的运动方向及棒本身三者相互垂直，故eblv，其中l，i，选项a正确。答案a7(2016浙江省嘉兴市桐乡市高二期中)如图5所示，均匀的金属长方形线框从匀强磁场中以速度v匀速拉出，它的两边固定有带金属滑轮的导电机构，金属框向右运动时能总是与两边良好接触，一理想电压表跨接在pq两导电机构上，当金属框向右匀速拉出的过程中，已知金属框的长为a，宽为b，磁感应强度为b，电压表的读数为()图5a恒定不变，读数为bbv b恒定不变，读数为bavc读数变大 d读数变小解析由题意，当金属框向右匀速拉出的过程中，左边切割磁感线产生感应电动势，相当于电源，其余部分是外电路。由公式eblv知，左边产生的感应电动势等于bbv，保持不变，线框中感应电流也不变，而pq右侧的电阻增大，由欧姆定律uir知，pq间的电压增大，则电压表的读数变大。根据闭合电路欧姆定律知，pq间的电压必定小于bbv，c项正确，a、b、d错误。答案c8(2015雅礼中学)一根弯成直角的导线放在b0.4 t的匀强磁场中，如图6所示，ab30 cm，bc40 cm，当导线以5 m/s的速度做切割磁感线运动时可能产生的最大感应电动势的值为()图6a1.4 v b1.0 v c0.8 v d0.6 v解析由题可得ac50 cm，当切割磁感线的有效长度lac50 cm时，产生的感应电动势最大，最大值emblv1.0 v，选项b正确。答案b9(2015山东省实验中学)在xoy平面内有一条抛物线形金属导轨，导轨的抛物线方程为y24x，磁感应强度为b的匀强磁场垂直于导轨平面向里，一根足够长的金属棒ab垂直于x轴从坐标原点开始，以恒定速度v沿x轴正方向运动，运动中始终与金属导轨保持良好接触形成闭合回路，如图7所示，则下列选项中能表示回路中感应电动势大小随时间变化的图象是()图7解析金属棒ab沿x轴以恒定速度v运动，因此xvt，则金属棒ab在回路中的有效长度l2y44，由法拉第电磁感应定律得回路中感应电动势eblv4b，即e2t，选项b正确。答案b10用一根横截面积为s、电阻率为的硬质导线做成一个半径为r的圆环，ab为圆环的一条直径。如图8所示，在ab的左侧存在一个均匀变化的匀强磁场，磁场垂直圆环所在平面，磁感应强度大小随时间的变化率k(k0)。则()图8a圆环中产生逆时针方向的感应电流b圆环具有扩张的趋势c圆环中感应电流的大小为|d图中a、b两点间的电势差uab|kr2|解析根据楞次定律可知，磁通量减少，圆环中产生顺时针方向的感应电流，a选项错误；圆环有扩张的趋势，b选项正确；圆环产生的感应电动势大小为|，则圆环中的电流大小为|，c选项错误；uab等于kr2的绝对值，d选项正确。答案bd二、非选择题11如图9所示，线框用裸导线组成，cd、ef两边竖直放置且相互平行，导体棒ab水平放置并可沿cd、ef无摩擦滑动，而导体棒ab所在处的匀强磁场b22 t，已知ab长l0.1 m，整个电路总电阻r5 。螺线管匝数n4，螺线管横截面积s0.1 m2。在螺线管内有图示方向的磁场b1，若10 t/s恒定不变时，导体棒恰好处于静止状态，求：(g10 m/s2)图9(1)通过导体棒ab的电流大小；(2)导体棒ab的质量m。解析(1)螺线管产生的感应电动势enns4 v，i0.8 a(2)导体棒ab所受的安培力fb2il0.16 n导体棒静止时有fmg解得m0.016 kg答案(1)0.8 a(2)0.016 kg12(2016湖州市高二检测)如图10所示，单匝矩形线圈在0.01 s内由原始位置转落至水平位置。已知ad5102 m，ab20102 m，竖直向上的匀强磁场的磁感应强度b2 t，r1r31 ，r2r43 。线圈的电阻忽略不计。求：图10(1)平均感应电动势；(2)转落过程中，通过各电阻的平均电流。解析(1)设线圈在位置时，穿过它的磁通量为1，线圈在位置时，穿过它的磁通量为2，则1bssi