教科版选修32 第1章第5节 电磁感应中的能量转化与守恒 作业 .doc

电磁感应中的能量转化与守恒1某空间出现了如图所示的一组闭合电场线，方向从上向下看是顺时针的，这可能是（）a沿ab方向磁场在迅速减弱b沿ab方向磁场在迅速增强c沿ba方向磁场在迅速增强d沿ba方向磁场在迅速减弱2研究表明，地球磁场对鸽子识别方向起着重要作用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这样，鸽子体内灵敏的感受器即可根据动生电动势的大小来判别其飞行方向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速度水平滑翔，则可估算出两翅之间产生的动生电动势大约为（）a30 mv b3 mvc0.3 mv d0.03 mv3如图所示，pqrs为一正方形导线框，它以恒定速度向右进入以mn为边界的匀强磁场，磁场方向垂直线框平面，mn线与线框的边成45角e、f分别为ps与pq的中点关于线框中的感生电流，正确的说法是（）a当e点经过边界mn时，线框中感应电流最大b当p点经过边界mn时，线框中感应电流最大c当f点经过边界mn时，线框中感应电流最大d当q点经过边界mn时，线框中感应电流最大4如图甲所示，固定在水平桌面上的光滑金属框架cdeg处于方向竖直向下的匀强磁场中，金属杆ab与金属框架接触良好在两根导轨的端点d、e之间连接一电阻，其他部分电阻忽略不计现用一水平向右的外力f作用在金属杆ab上，使金属杆由静止开始向右在框架上滑动，运动中杆ab始终垂直于框架图乙为一段时间内金属杆受到的安培力f安随时间t的变化关系，则图中可以表示外力f随时间t变化关系的图像是（）5（2012昆明高三月考改编）如图所示，匀强磁场方向垂直于线圈平面，先后两次将线圈从同一位置匀速地拉出有界磁场，第一次拉出时速度为v1v，第二次拉出时速度为 v22v，这两次拉出线圈的过程中，下列说法错误的是（）a线圈中感应电流之比是12b线圈中产生的热量之比是21c沿运动方向作用在线框上的外力的功率之比为12d流过任一横截面感应电荷量之比为116如图所示，将一质量为m的带电小球用绝缘细线悬挂在用铝板制成的u形框中，使整体在匀强磁场中沿垂直于磁场方向向左以速度v匀速运动，悬挂拉力为ft，则（）a悬线竖直，ftmgb悬线竖直，ftmgc悬线竖直，ftmgd无法确定ft的大小和方向7如图所示，水平放置的平行金属导轨，相距l0.50 m，左端接一电阻r0.20 ，磁感应强度b0.40 t的匀强磁场方向垂直于导轨平面，导体棒ac垂直放在导轨上，并能无摩擦地沿导轨滑动，导轨和导体棒的电阻均可忽略不计，当ac以v4.0 m/s的速度水平向右匀速滑动时求：（1）ac棒中感应电动势的大小；（2）维持ac棒做匀速运动的水平外力f的功率大小8如图所示，在水平平行放置的两根长直导电轨道mn与pq上，放着一根直导线ab，ab与导轨垂直，它在导轨间的长度为20cm，这部分的电阻为0.02导轨部分处于方向竖直向下的匀强磁场中，磁感应强度b0.20t，电阻r0.08，其他电阻不计ab的质量为0.02 kg（1）打开开关s，ab在水平恒力f0.01n的作用下，由静止沿轨道滑动，求经过多长时间速度才能达到10m/s；（2）上述过程中感应电动势随时间变化的表达式是怎样的？（3）当ab的速度达到10m/s时，闭合开关s，为了保持ab仍能以10m/s的速度匀速运动，水平拉力应变为多少？参考答案1答案：ac解析：感生电场的方向从上向下看是顺时针的，假设在平行感生电场的方向上有闭合回路，则回路中的感应电流方向从上向下看也应该是顺时针的，由右手螺旋定则可知，感应电流的磁场方向向下，根据楞次定律可知，原磁场有两种可能：原磁场方向向下且沿ab方向减弱，或原磁场方向向上，且沿ba方向增强，所以a、c有可能2答案：c解析：鸽子展翅飞行时若两翅端间距约为0.3 m由eblv得e0.3 mvc项正确3答案：b解析：由题意知在线框进入磁场的过程中b与v都是不变的，根据公式eblv可知，有效长度l最大时，回路中的感应电流最大，当p点经过边界mn时，r点正好经过边界mn，切割磁感线运动的有效长度l有最大值，故正确选项为b本题对有效切割长度大小变化的判断是难点，也是解题的关键，从线框中s点进入磁场开始，有效长度从0开始增大，当p点经过边界mn时，有效长度l达到最大值，即与线框边长相等，然后l又开始减小，最后减小到04答案：d解析：ab切割磁感线产生感应电动势eblv，感应电流为，安培力f安，所以vf安，vt，金属杆的加速度为定值又由牛顿第二定律ff安ma，即ff安ma，可知d项正确5答案：bc解析：线框在拉出磁场的过程中，导体做切割磁感线运动，产生感应电动势eblv，线框中的感应电流，所以i1i2v1v212；线框中产生的电热q，所以q1q2v1v212；由于匀速运动，施加的外力与安培力相等，故外力的功率pfvbilv，所以p1p214；流过线圈任一截面的电荷量为，所以q1q2116答案：a解析：设两板间的距离为l，由于向左运动过程中竖直板切割磁感线，产生动生电动势，由右手定则判断下板电势高于上板电势，动生电动势大小eblv，即带电小球处于电势差为blv的电场中，所受电场力f电qe电qvb若设小球带正电，则电场力方向向上同时小球所受洛伦兹力f洛qvb，方向由左手定则判断竖直向下即f电f洛，故无论小球带什么电，怎样运动，ftmg，选项a正确7答案：（1）0.8 v（2）3.2 w解析：（1）由eblv得e0.8 v（2）根据能量守恒定律，水平外力f的功率等于闭合回路的电功率，所以p3.2 w8答案：（1）20 s（2）eblat（3）0.16 n解析：（1）由牛顿第二定