陕西省交大附中高三物理 第44课时 法拉第电磁感应定律的应用练习试题（B卷）.doc

第44课时 法拉第电磁感应定律的应用（b卷）1易错现象1.混淆磁通量的变化与磁通量的变化率2易混淆电动势与电势差的概念纠错训练1 一单匝闭合金属线框在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴匀速转动，在转动过程中，线框中的最大磁通量为m，最大感应电动势为em，以下说法正确的是( ) a.当线框中的磁通量为零时，感应电动势也为零b. 当线框中磁通量减少时，感应电流增大c. 当线框中的磁通量等于0.5m时，感应电动势等于0.5emd. 线框转动的角速度等于图44-b2图44-b12一正方形闭合导线框abcd，边长为0.1m，各边电阻均为l，bc边位于x轴上，在x轴原点o右方有宽为0.2m，磁感强应为1t的垂直纸面向里方向的匀强磁场区，如图所44-b1示，当线框以恒定速度4m/s沿x轴正方向穿越磁场区过程中，图44-b2中哪一个可以正确表示线框从进入到穿出过程中，ab边两端电势差uab随位置变化的情况（ ）图44-b33如图44-b3所示，足够长的u形导体框架的宽度l0.5，电阻忽略不计，其所在平面与水平面成37角，磁感应强度b0.8t的匀强磁场方向垂直于导体框平面，一根质量为m0.2kg、有效电阻r2的导体棒mn垂直跨放在u形框架上该导体棒与框架间的动摩擦因数0.5，导体棒由静止开始沿架框下滑到刚开始匀速运动时，通过导体棒截面的电量共为q2c求：（1）导体棒做匀速运动时的速度；（2）导体棒从开始下滑到刚开始匀速运动这一过程中，导体棒的有效电阻消耗的电功（g10ms2） 检测提高一、选择题图44-b41如图44-b4所示是利用高频交流电焊接自行零件的原理图，其中外圈a是通有高频交流电的线圈，b是自行车的零件，a是待焊接的接口，接口两端接触在一起，焊接时在线圈中通以高频交流电，b中产生感应电流，其焊缝中就会产生大量焦耳热，使接口处金属熔化而焊接起来，要使焊接处产生的热量较大，下列可以采用的方法有：（ ）a增大交变电流的电压 b增大交变电流的频率c减小交变电流的电压 d减小交变电流的频率2如图44-b5，在电阻不可忽略的导体框架处在匀强磁场中，导体棒ab在其上向右匀速切割磁感线，在两个相等的时间内通过导体棒的电量分别为q1、q2，则：（ ）a.q1q2 b. q1=q2c. q1q2 d.无法判断图44-b63如图44-b6所示，单匝矩形线圈的一半放在具有理想边界的匀强磁场中，线圈轴线oo1与磁场边界重合.线圈按图示方向匀速转动.若从图示位置开始计时，并规定电流方向沿abcda为正方向，则线圈内感应电流随时间变化的图像是图44-b7中的哪一个？（ ）图44-b8图44-b74（2001年上海高考）如图44-b8所示是一种延时开关，当s1闭合时，电磁铁f将衔铁d吸下，c线路接通.当s1断开时，由于电磁感应作用，d将延迟一段时间才被释放.则（ ）a由于a线圈的电磁感应作用，才产生延时释放d的作用b由于b线圈的电磁感应作用，才产生延时释放d的作用c如果断开b线圈的电键s2，无延时作用d如果断开b线圈的电键s2，延时将变长5如图44-b9所示，光滑水平面上停着一辆小车，小车上固定着一个闭合线圈，今有一条形磁铁自左向右平动穿过线圈，在磁铁穿过线圈过程中（ ） 图44-b9a.线圈先受到向右的力，后受到向左的力b.小车获得向右的速度c.车与磁铁组成的系统在水平方向动量守恒d.小车和磁铁组成的系统机械能守恒。图44-b106如图44-b10，矩形线圈长l，宽为h，电阻为r，质量为m，在空气中竖直下落一段距离后(空气阻力不计)，进入一宽为h磁感应强度为b的匀强磁场中，线圈进入磁场时的动能为ek1，穿出磁场的动能为ek2，这一过程中产生的焦耳热为q，线圈克服磁场力做的功为w1，重力做的功为w2，线圈重力势能的减少量为ep，则以下关系中正确的是 aq=ek1 bq=w2w1 cq=w1 dw2=w1+ek2-ek1图44-b11 7把导体匀速拉上斜面,如图44-b11所示，则下列说法正确的是(不计棒和导轨的电阻，且接触面光滑,匀强磁场磁感应强度b垂直框面向上) a拉力做的功等于棒的机械能的增量 b合力对棒做的功等于棒的动能的增量 c拉力与棒受到的磁场力的合力为零 d拉力对棒做的功与棒克服重力做的功之差等于回路中产生电能二、填空题图44-b128在两根竖直放置且相距l1m的足够长的光滑金属导轨mn、pq的上端接一定值电阻，其阻值为1，导轨电阻不计，现有一质量为m0.1kg、电阻r0.5的金属棒ab垂直跨接在两导轨之间，如图44-b12所示整个装置处在垂直导轨平面的匀强磁场中，磁感应强度b0.5t，现将ab棒由静止释放，则ab棒的最大速度为 m/s,当ab棒的速度为3ms时的加速度为 m/s2（ab与导轨始终垂直且接触良好，g取10ms2）图44-b139如图44-b13所示，abcd为一等腰梯形导体框，质量为m，电阻为r，ab=3cd=3l，此导体框放在绝缘的光滑水平面上，cd边平行于y轴，y轴右方为方向垂直于线圈平面、磁感应强度为b的匀强磁场若导体框以动能e0沿x轴方向进入磁场运动一段时间后，当线圈中产生电能为e(ee0)时，导体框两腰与y轴的交点恰为两腰的中点，则此时磁场力的功率为 w三、计算题图44-b1410有一种磁性加热装置，其关键部分由焊接在两个等大的金属圆环上的n根间距相等的平行金属条组成，成“鼠笼”状，如图44-b14所示每根金属条的长度为l，电阻为r，金属环的直径为d、电阻不计图中虚线表示的空间范围内存在着磁感强度为b的匀强磁场，磁场的宽度恰好等于“鼠笼”金属条的间距，当金属环以角速度绕过两圆环的圆心的轴oo旋转时，始终有一根金属条在垂直切割磁感线“鼠笼”的转动由一台电动机带动，这套设备的效率为，求电动机输出的机械功率图44-b1511如图44-b15所示, 金属棒a从高为h处自静止起沿光滑的弧形导轨下滑, 进入光滑导轨的水平部分, 导轨的水平部分处于竖直向下的匀强磁场中. 在水平部分原先静止有另一根金属棒b, 两根棒的质量关系是ma=2mb, 整个水平导轨足够长并处于广阔的匀强磁场中.(1) 当金属棒刚进入磁场的瞬间, 两棒的加速度大小之比是多少?(2) 假设金属棒a始终没跟金属棒b相碰, 则两棒的最终速度各多大?(3) 在上述整个过程中两根金属棒和导轨所组成的回路中消耗的电能是多少? pq图44-b1612(2003年高考)如图44-b16所示，两根平行金属导轨固定在水平桌面上，每根导轨每米的电阻为r0=0.10/m,导轨的端点p、q用电阻可忽略的导线相连，两导轨间的距离l=0.20cm.有随时间变化的匀强磁场垂直于桌面，已知磁感应强度b与时间t的关系为b=kt，比例系数k=0.020t/s.一电阻不计的金属杆可在导轨上无摩擦地滑动，在滑动过程中保持与导轨垂直.在t=0时刻，金属杆紧靠在p、q端，在外力作用下，杆以恒定的加速度从静止开始向导轨的另一端滑动，求在t=6.0s时金属杆所受的安培力.第44课时 法拉第电磁感应定律的应用（b卷）纠错训练1.bd 2.b 3解：（1）导体棒mn在导轨上滑动做匀速运动时的受力由平衡条件mgsinf+f，fmgcos，filbb2l2v/r有mg（sincos）b2l 2v/r，解得vmgr（sincos）/b2l25m/s（2）导体棒由静止开始下滑到刚开始匀速运动时通过导体棒截面的电量q2c，由此可求出导体棒在这一阶段移动的距离因qitb2l2vt/rb2l2s/r，sqrbl22/0.80.5m10m在这一过程中导体棒有效电阻消耗的电功w，由能量守恒可得wmg（sincos）smv2/215j检测提高1.ab 2 .a 3.a 4bc 5.bc 6.cd 7.bd8. 6ms 5ms29. 10解：处于磁场中的金属条切割磁感线的线速度为v=d/2，产生的感应电动势为eblvbdl/2通过切割磁感线的金属条的电流为ie（r+（r（n1）（n1）bld2nr磁场中导体受到的安培力为f=bil，克服安培力做功的功率为pb=fv=fd/2，电动机输出的机械功率为p=pb/，联立以上各式解出11.解： （1）a进入匀强磁场后，切割磁感线产生感应电流，a、b两棒受到的安培力大小相等方向相反，根据牛顿第二定律得：f=maaa, f=mbab所以aa,：ab =1： 2（2）a自由下滑过程中，机械能守恒：magh=mava2/2 a、 b两棒组成的系统在匀强磁场中受到的合外力为零，动量守恒：mava=(ma+mb)v 由两