高三物理专项基础训练 第50练 法拉第电磁感应定律的应用（1）(1).docVIP

第50练 法拉第电磁感应定律的应用（1）基础过关一、单项选择题（每小题只有一个选项符合题意）1.如图所示，闭合导线框的质量可以忽略不计，将它从如图所示的位置匀速拉出匀强磁场.若第一次用0.3s时间拉出，外力所做的功为w1，通过导线截面的电荷量为q；第二次用0.9s时间拉出，外力所做的功为w2，通过导线截面的电荷量为q2，则（ ）a.w1w2，q1q2b.w1w2，q1=q2c.w1w2，q1=q2d.w1w2，q1q22.如图所示，两根相距为l的平行直导轨ab、cd、b、d间连有一固定电阻r，导轨电阻可以忽略不计.mn为放在ab和cd上的一导体杆，与ab垂直，其电阻也为r，整个装置处于匀强磁场中，磁感应强度的大小为b，磁场方向垂直于导轨所在平面（指向图中纸面内）.现对mn施力使它沿导轨方向以速度v做匀速运动.令u表示mn两端电压的大小，则（ ）a.，流过固定电阻r的感应电流由b到db.，流过固定电阻r的感应电流由d到bc.，流过固定电阻r的感应电流由b到dd.，流过固定电阻r的感应电流由d到b3.电子感应加速器就是利用感应电场使电子加速的设备.电子在两极间的环形真空室中，受到其他约束始终沿逆时针方向做圆周运动.上图为感应加速器的侧视图，下图是真空室的俯视图.上、下为电磁铁的两个磁极，电磁铁线圈电流折大小、方向可以变化，所产生的感应电场使电子加速.若此时电磁铁中通有图示电流.则下列说法中正确的是（ ）a.若电磁铁中电流减小，则电子被加速b.若电磁铁中电流增大，则电子被加速c.若电磁铁中电流反向，则电子一定被减速d.若电磁铁中电流反向，且电流减小，则电子仍被加速4.如图线圈ab中的电流如iabt图像所示（ab为正方向）.那么在t=0t0这段时间内，用丝线悬挂的铝环m中的感应电流i的方向和线圈m所受磁场力f的方向的变化情况是（ ）a.i方向改变，f方向不改变b.i方向不改变，f方向改变c.i、f方向都不变d.i、f方向都有改变5.著名物理学家弗曼曾设计过一个实验，如图所示.在一块绝缘板上中部安一个线圈，并接有电源，板的四周有许多带负电的小球，整个装置支撑起来.忽略各处的摩擦，当电源接通的瞬间，下列关于圆盘的说法中正确的是（ ）a.圆盘将逆时针转动b.圆盘将顺时针转动c.圆盘不会转动d.无法确定圆盘是否会动6.铁路上使用一种电磁装置向控制中心传输信号以确定火车的位置.能产生匀强磁场的磁铁，被安装在火车首节车厢下面，如图甲所示（俯视图）.当它经过安放在两铁轨间的线圈时，便会产生一电信号，被控制中心接收.当火车通过线圈时，若控制中心接收到的线圈两端的电压信号为如图乙所示，则说明火车在做（ ）a.匀速直线运动b.匀加速直线运动c.匀减速直线运动d.加速度逐渐增大的变加速直线运动二、多项选择题（每小题有多个选项符合题意）7.如图所示，导体ab在做切割磁感线运动时，将产生一个电动势，因而在电路中有电流通过，下列说法中正确的是（ ）a.在导体运动而产生的感应电动势称为动生电动势b.动生电动势的产生与洛伦兹力有关c.动生电动势的产生与静电力有关d.动生电动势和感生电动势产生的原因是一样的8.如图所示，闭合金属导线框水平放置在竖直向上的匀强磁场中，匀强磁场的磁感应强度增加时，则（ ）a.线框中的感应电流一定增大b.线框中的感应电流可能减小c.线框中的感应电流方向从上向下看一定沿顺时针方向d.线框中的感应电流方向从上向下看可能沿逆时针方向9.如图所示，等腰直角三角形opq区域内存在匀强磁场，另一等腰直角三角形导线框abc以恒定的速度沿垂直于磁场方向穿过磁场，穿越过程中速度始终与ab边垂直且保持ac平行于oq.关于线框中的感应电流，下列说法中正确的是（ ）a.开始进入磁场时感应电流最大b.开始穿出磁场时感应电流最大c.开始进入磁场时感应电流沿顺时针方向d.开始穿出磁场时感应电流沿顺时针方向10.等离子气流由左方连续以v0射入p1和p2两板间的匀强磁场中，ab直导线与p1、p2相连接，线圈a与直导线cd连接.线圈a内有随图乙所示的变化磁场，且磁场b的正方向规定为向左，如图甲所示，则下列说法中正确的是（ ）a.01s内ab、cd导线互相排斥b.1s2s内ab、cd导线互相吸引c.2s3s内ab、cd导线互相吸引d.3s4s内ab、cd导线互相排斥三、计算或论述题11.在一磁感应强度b=0.5t的匀强磁场中，垂直于磁场方向水平放置着两根相距h=0.1m的平行金属导轨mn与pq，导轨的电阻忽略不计，在两根导轨的端点n、q之间连接一阻值r=0.3的电阻.导轨上跨放着一根长为l=0.2m、每米长电阻r=2.0/m的金属棒ab.金属与导轨正交放置，交点为c、d.当金属棒在与导轨平行的水平外力作用下，以速度v=4.0m/s向左做匀速运动时（如图所示），试求：（1）电阻r中的电流强度大小和方向；（2）使金属棒做匀速运动的外力；（3）金属棒ab两端点间的电势差.能力提升12.如图甲所示，一端封闭的两条平行光滑导轨相距l，距左端l处的中间一段被弯成半径为h的圆弧，导轨左右两段处于高度相差h的水平面上.圆弧导轨所在区域无磁场，右段区域存在磁场b0，左段区域存在均匀分布但随时间线性变化的磁场b（t），如图乙所示，两磁场方向均竖直向上.在圆弧顶端，放置一质量为m的金属棒ab，与导轨左段形成闭合回路，从金属棒下滑开始计时，经过时间t0滑到圆弧顶端.设金属棒在回路中的电阻为r，导轨电阻不计，重力加速度为g.（1）问金属棒在圆弧内滑动时，回路中感应电流的大小和方向是否发生改变？为什么？（2）求0到时间t0内，回路中感应电流产生的热量；（3）探讨在金属棒滑到圆弧底端进入匀强磁场b0的一瞬间，回路中感应电流的大小和方向.第50练 法拉第电磁感应定律的应用（1）1.c 2.a 3.b 4.b 5.a 6.b 7.ab 8.bc 9.ad 10.bd11.金属棒向左匀速运动时，等效电路如图所示，在闭合回路中，金属棒的cd部分相当于电源，内阻rcd=hr，电动势ecd=bhv（1）根据欧姆定律，r中的电流强度方向从n流向q.（2）使棒匀速运动的外力与安培力是对平衡力，方向向左，大小f=f安=ihb=0.02n.（3）金属棒ab两端的电势差uab=uac+ucd+udb，由于ucd=ir=ecdircd，因此也可以写成：uab=eabircd=blvircd=0.32v.12.（1）感应电流的大小和方向均不发生改变.因为金属棒滑到圆弧任意位置时，回路中磁通量的变化率相同.（2）0t0时间t内，设回路中感应电动势大小为e0，感应电流为i，感应电流产生的焦耳热为q，由法拉第电磁感应定律：根据闭合电路的欧姆定律：由焦耳