高中物理 第四章 第4节 法拉第电磁感应定律课后提升考能 新人教版选修32.doc

【金版教程】2015-2016学年高中物理 第四章 第4节 法拉第电磁感应定律课后提升考能 新人教版选修3-2知识点基础中档稍难法拉第电磁感应定律理解111法拉第电磁感应定律应用2、3、5、6eblv的应用48法拉第电磁感应与电学问题7、12左、右手定则9二次感应101.闭合的金属环处于随时间均匀变化的匀强磁场中，磁场方向垂直于圆环平面，则()a环中产生的感应电动势均匀变化b环中产生的感应电流均匀变化c环中产生的感应电动势保持不变d环上某一小段导体所受的安培力保持不变答案c解析磁场均匀变化，也就是说k，根据感应电动势的定义式，eks，其中k是一个常量，所以圆环中产生的感应电动势的数值是一个常量，故a、b错误，c正确；由fbil知，i不变，b增大，故安培力增大，故d错误。2. 2014盐城高二检测(多选)一个面积s4102 m2的线圈，放在匀强磁场中，磁场方向垂直于线圈平面，磁感应强度b随时间t变化的规律如图所示，则下列判断正确的是()a在开始的2 s内穿过线圈的磁通量变化率大小等于0.08 wb/sb在开始的2 s内穿过线圈的磁通量的变化量等于零c在开始的2 s内线圈中产生的感应电动势大小等于0.08 vd在第3 s末线圈中的感应电动势等于零答案ac解析02 s内，b4 t，bs1.6101 wb，所以e0.08 v，故a、c正确，b错误。3 s末线圈的磁通量为零，但其变化率不为零，所以感应电动势不等于零，故d错误。3(多选)某地的地磁场磁感应强度的竖直分量方向向下，大小为4.5105 t。一灵敏电压表连接在当地入海河段的两岸，河宽100 m，该河段涨潮和落潮时有海水(视为导体)流过。设落潮时，海水自西向东流，流速为2 m/s。下列说法正确的是()a电压表记录的电压为5 mvb电压表记录的电压为9 mvc河南岸的电势较高d河北岸的电势较高答案bd解析海水在落潮时自西向东流，该过程可以理解为：自西向东运动的导体棒在切割竖直向下的磁感线。根据右手定则可判断出北岸是正极，电势高，南岸电势低，所以d正确c错。eblv4.51051002 v9103 v，所以b正确，a错。4如图所示，mn、pq为两条平行的水平放置的金属导轨，左端接有定值电阻r，金属棒ab斜放在两导轨之间，与导轨接触良好。磁感应强度为b的匀强磁场垂直于导轨平面。设金属棒与两导轨接触点之间的距离为l，金属棒与导轨间夹角为60，以速度v水平向右匀速运动，不计导轨和棒的电阻，则流过金属棒中的电流为()ai bici di答案b解析解答本题可按以下思路分析：公式eblv适用于b、l、v三者互相垂直的情况，本题b与l，b与v是相互垂直的，但l与v不垂直，故取l垂直于v的长度lsin，即有效切割长度，所以eblvsin60blv，由欧姆定律i得i，故b正确。5一矩形线框置于匀强磁场中，线框平面与磁场方向垂直。先保持线框的面积不变，将磁感应强度在1 s时间内均匀地增大到原来的两倍。接着保持增大后的磁感应强度不变，在1 s时间内，再将线框的面积均匀地减小到原来的一半。先后两个过程中，线框中感应电动势的比值为()a. b1c2 d4答案b解析线框位于匀强磁场中，磁通量发生均匀变化，根据法拉第电磁感应定律可得出感应电动势的大小。根据法拉第电磁感应定律en，设线框匝数为n，面积为s0，初始时刻磁感应强度为b0，则第一种情况下的感应电动势为e1nnb0s0；第二种情况下的感应电动势为e2nnb0s0，所以两种情况下线框中的感应电动势相等，比值为1，故选项b正确。6如图所示，一个半径为l的半圆形硬导体ab以速度v，在水平u型框架上匀速滑动，匀强磁场的磁感应强度为b，回路电阻为r0，半圆形硬导体ab的电阻为r，其余电阻不计，则半圆形导体ab切割磁感线产生感应电动势的大小及ab之间的电势差分别为()ablv； b2blv；blvc2blv； dblv；2blv答案c解析半圆形导体ab切割磁感线的有效长度为2l，对应的电动势为e2blv，ab间的电势差uabr0，故c正确。7. (多选)如图所示，垂直纸面的正方形匀强磁场区域内，有一位于纸面的、电阻均匀的正方形导体框abcd，现将导体框分别朝两个方向以v、3v速度匀速拉出磁场，则导体框从两个方向移出磁场的两过程中()a导体框中产生的感应电流方向相同b导体框中产生的焦耳热相同c导体框ad边两端电势差相同d通过导体框截面的电量相同答案ad解析由楞次定律，从两个方向移出磁场过程中感应电流方向都是adcba，a项正确；以v拉出磁场时，cd边等效为电源e1blv，i1，t，所以产生的焦耳热q1irt，ad边电势差uadi1通过的电量q1i1t以3v拉出磁场时，ad边等效为电源q2，uad，q2，故b、c错，d对。8. 如图半径为r的金属圆盘在垂直于盘面的匀强磁场b中，绕o轴以角速度沿逆时针方向匀速转动，则通过电阻r的电流的方向和大小是(金属圆盘的电阻不计)()a由c到d，ibr2/rb由d到c，ibr2/rc由c到d，ibr2/(2r)d由d到c，ibr2/(2r)答案d解析金属圆盘在匀强磁场中匀速转动，可以等效为无数根长为r的导体棒绕o点做匀速圆周运动，其产生的感应电动势大小为ebr2/2，由右手定则可知其方向由外指向圆心，故通过电阻r的电流ibr2/(2r)，方向由d到c，故选d项。9. (多选)如图所示，两水平放置的平行金属板m、n放在匀强磁场中，导线ab贴着m、n边缘以速度v向右匀速滑动，当一带电粒子以水平速度v0射入两板间后，能保持匀速直线运动，该带电粒子可能()a带正电，速度方向向左b带负电，速度方向向左c带正电，速度方向向右d带负电，速度方向向右答案cd解析导线ab向右匀速运动，根据右手定则a点电势高，m板带上正电，n板带上负电，m、n板间电场方向向下，电荷在电场中，正电荷受电场力方向向下，负电荷受电场力方向向上，带电粒子要做匀速直线运动，正电荷受洛伦兹力方向必须向上，而负电荷受洛伦兹力方向必须向下，根据左手定则，正电荷速度方向必须向右，负电荷速度方向也必须向右，才符合题意。102015德州高二检测(多选)如图所示，在匀强磁场中放有平行铜导轨，它与大线圈m相连，要使小导线圈n获得顺时针方向的感应电流，则放在导轨上的裸金属棒ab的运动情况是(两线圈共面放置)()a向右匀速运动 b向左加速运动c向右减速运动 d向右加速运动答案bc解析欲使n产生顺时针方向的感应电流，则感应电流的磁场方向应为垂直纸面向里，由楞次定律可知有两种情况：一是m中有顺时针方向逐渐减小的电流，使其在n中的磁场方向向里，且磁通量在减小；二是m中有逆时针方向逐渐增大的电流，使其在n中的磁场方向向外，且磁通量在增大。因此，对于前者，应使ab减速向右运动；对于后者，则应使ab加速向左运动，故应选b、c。(注意匀速运动只能产生恒定电流；匀变速运动产生均匀变化的电流)。112015青岛高二检测有一个100匝的线圈，横截面是边长为l0.2 m的正方形，其左半部分放在初始磁感应强度b1 t的匀强磁场中如图1，线圈平面与磁场垂直，若磁感应强度的变化如图2所示，则在前5 s内穿过线圈的磁通量改变了多少？磁通量的变化率是多少？线圈的感应电动势是多少？答案0.01 wb0.002 wb/s0.2 v解析线框的有效面积为s0 m20.02 m2bs0.50.02 wb0.01 wb由磁通量的变化率0.002 wb/s。由en1000.002 v0.2 v122015杭州高二检测在如图甲所示的电路中，螺线管匝数n1500匝，横截面积s20 cm2。螺线管导线电阻r1.0 ，r14.0 ，r25.0 ，c30 f。在一段时间内，穿过螺线管的磁场的磁感应强度b按如图乙所示的规律变化。(1)求螺线管中产生的感应电动势；(2)闭合s，电路中的电流稳定后，求电阻r1的电功率；(3)s断开后，求流经r2的电荷量。答案(1)1.2