高中物理 第四章 第五节 电磁感应定律的应用练案 新人教版选修32.doc

2015-2016高中物理 第四章 第五节 电磁感应定律的应用练案 新人教版选修3-2当堂检测a组（反馈练）b1如图所示，闭合金属导线框放置在竖直向上的匀强磁场中，匀强磁场的磁感应强度的大小随时间变化。下列说法正确的是（ ）a.当磁感应强度增加时，线框中的感应电流可能减小b.当磁感应强度增加时，线框中的感应电流一定增大c.当磁感应强度减小时，线框中的感应电流一定增大d.当磁感应强度减小时，线框中的感应电流可能不变2. 如图所示，矩形线框abcd的ad和bc的中点m、n之间连接一电压表，整个装置处于匀强磁场中，磁场的方向与线框平面垂直，当线框向右匀速平动时，以下说法正确的是（ ） a穿过线框的磁通量不变化，mn间无电势差bmn这段导体做切割磁感线运动，mn间有电势差cmn间有电势差，所以电压表有读数d因为无电流通过电压表，所以电压表无读数3. 在北半球地磁场的坚直分量向下。飞机在我国上空匀速巡航，机翼保持水平，飞行高度不变。由于地磁场的作用，金属机翼上有电势差。设飞行员左方机翼未端处的电势为u1，右方机翼未端处的电势力u2，则（） a.若飞机从西往东飞，u1比u2高 b. 若飞机从东往西飞，u2比u1高c. 若飞机从南往北飞，u1比u2高 d. 若飞机从北往南飞，u2比u1高4. 如图所示，c是一只电容器，先用外力使金属杆ab贴着水平平行金属导轨在匀强磁场中沿垂直磁场方向运动，到有一定速度时突然撤销外力.不计摩擦，则ab以后的运动情况可能是（ ）a.减速运动到停止 b.来回往复运动c.匀速运动 d.加速运动5. 如图所示，处于水平面内的长平行金属框架内接有电阻r1、r2，r1=r2=1，框架电阻不计，垂直框架平面的匀强磁场b=0.2t，平行框架间距l=0.5m，一金属杆ab沿垂直于框架方向放在框架上，其电阻不计，金属杆可以沿框架接触良好的无摩擦地滑动，试求：（1）金属杆中点突然受到一个力打击而以v0=10m/s的初速度沿框架向右滑动，在滑动过程中，金属杆受到的安培力大小怎样变化？金属杆的速度和加速度怎样变化？（2）若金属杆质量m=0.1kg，则滑行过程中，电阻r1上消耗的电能多大？（设框架足够长）a组 答案：1.ad 2.bd 3.ac 4.c5.（1）安培力逐渐减小到零，速度和加速度都将减小到零（2）2.5j 提示：金属棒的动能转化成回路的电能，再根据并联电路的规律求解。b组（拓展练）1如图所示，固定在水平桌面上的金属框架若以x轴正方向作为力的正方向，线框在图示位置的时刻作为时间的零点，则磁场对线框的作用力f随时间t的变化图线为图中的（ ）答案：b2如图所示，竖直向上的匀强磁场在初始时刻的磁感应强度b0=0.5t，并且以=1t/s在增加，水平导轨的电阻和摩擦阻力均不计，导轨宽为0.5m，左端所接电阻r= 0.4。在导轨上l=1.0m处的右端搁一金属棒ab，其电阻r0=0.1，并用水平细绳通过定滑轮吊着质量为m = 2kg 的重物，欲将重物吊起，问：lrbab（1）感应电流的方向（请将电流方向标在本题图上）以及感应电流的大小；（2）经过多长时间能吊起重物。2（1）感应电流的方向：顺时针绕向 感应电流大小： （2）由感应电流的方向可知磁感应强度应增加： 安培力 要提起重物，f mg ， 3正方形金属线框abcd，每边长=0.1m，总质量m=0.1kg，回路总电阻，用细线吊住，线的另一端跨过两个定滑轮，挂着一个质量为m=0.14kg的砝码。线框上方为一磁感应强度b=0.5t的匀强磁场区，如图，线框abcd在砝码m的牵引下做加速运动，当线框上边ab进入磁场后立即做匀速运动。接着线框全部进入磁场后又做加速运动（g=10m/s2）。问：（1）线框匀速上升的速度多大？此时磁场对线框的作用力多大？（2）线框匀速上升过程中，重物m做功多少？其中有多少转变为电能？3解：（1）当线框上边ab进入磁场，线圈中产生感应电流i，由楞次定律可知产生阻碍运动的安培力为f=bil由于线框匀速运动，线框受力平衡，f+mg=mg联立求解，得i=8a 由欧姆定律可得，e=ir=0.16v由公式e=blv，可求出v=3.2m/s 此时磁场对线框的作用力f=bil=0.4n（2）重物m下降做的功为w=mgl=0.14j由能量守恒可得产生的电能为j4. 如图所示，r1=5，r2=6，电压表与电流表的量程分别为010v和03a，电表均为理想电表。导体棒ab与导轨电阻均不计，且导轨光滑，导轨平面水平，ab棒处于匀强磁场中。（1）当变阻器r接入电路的阻值调到30，且用f1=40n的水平拉力向右拉ab棒并使之达到稳定速度v1时，两表中恰有一表满偏，而另一表又能安全使用，则此时ab棒的速度v1是多少？（2）当变阻器r接入电路的阻值调到3，且仍使ab棒的速度达到稳定时，两表中恰有一表满偏，而另一表能安全使用，则此时作用于ab棒的水平向右的拉力f2是多大？4 (1)假设电流表指针满偏，即i3 a，那么此时电压表的的示数为uir并15 v，电压表示数超过了量程，不能正常使用，不合题意。因此，应该是电压表正好达到满偏。 当电压表满偏时，即u110 v，此时电流表示数为i1a2 a 设a、b棒稳定时的速度为v1，产生的感应电动势为e1，则 e1blv 且e1i1（r1r并）20 v a、b棒受到的