粤教版选修32 法拉第电磁感应定律 作业.doc

课时分层作业(三)基础达标练(15分钟50分)一、选择题(本题共6小题，每小题6分)1将闭合多匝线圈置于仅随时间变化的磁场中，线圈平面与磁场方向垂直，关于线圈中产生的感应电动势，下列表述正确的是()a感应电动势的大小与线圈的匝数无关b当穿过线圈的磁通量为零时，感应电动势一定为零c当穿过线圈的磁通量变化越快时，感应电动势越大d感应电动势的大小与磁通量的变化量成正比c由法拉第电磁感应定律可知，感应电动势en ，即感应电动势与线圈匝数有关，故a错误；同时可知，感应电动势与磁通量的变化率有关，故d错误；穿过线圈的磁通量变化越快，感应电动势越大，故c正确；当穿过线圈的磁通量为零时，磁通量的变化率不一定为零，因此感应电动势不一定为零，故b错误2.如图148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，金属棒与导轨间的夹角为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() 【导学号：97752027】图148aibicidib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eblvsin 60blv，由欧姆定律i得i，故b正确3.如图149为无线充电技术中使用的通电线圈示意图，线圈匝数为n，面积为s.若在t1到t2时间内，匀强磁场平行于线圈轴线向右穿过线圈，其磁感应强度大小由b1均匀增加到b2，则该段时间线圈两端a和b之间的电势差ab()图149a恒为b从0均匀变化到c恒为d从0均匀变化到c根据法拉第电磁感应定律得，感应电动势enn，由楞次定律和右手螺旋定则可判断b点电势高于a点电势，因磁场均匀变化，所以感应电动势恒定，因此a、b两点电势差恒为abn，选项c正确4.如图1410所示，半径为r的n匝线圈套在边长为l的正方形abcd之外，匀强磁场局限在正方形区域内且垂直穿过正方形，当磁感应强度以的变化率均匀变化时，线圈中产生的感应电动势的大小为() 【导学号：97752028】图1410ar2 bl2cnr2dnl2d根据法拉第电磁感应定律，线圈中产生的感应电动势的大小ennl2.5. (多选)一个面积恒为s0.04 m2，匝数n100匝的线圈垂直放入匀强磁场中，已知磁感应强度b随时间t变化的规律如图1411所示，则下列说法正确的是()图1411a在02 s内，穿过线圈的磁通量的变化率等于0.08 wb/sb在02 s内，穿过线圈的磁通量的变化率等于0c在02 s内，线圈中产生的感应电动势等于8 vd在第3 s末线圈中产生的电动势为0ac02 s内，s0.04 wb/s0.08 wb/s，a对，b错；en1000.08 v8 v，c对；第3 s末，尽管b0，但0，故e0，d错6.如图1412所示，长为l的金属导线弯成一圆环，导线的两端接在电容为c的平行板电容器上，p、q为电容器的两个极板，磁场垂直于环面向里，磁感应强度以bb0kt(k0)随时间变化，t0时，p、q两板电势相等，两板间的距离远小于环的半径，经时间t，电容器p板()图1412a不带电b所带电荷量与t成正比c带正电，电荷量是d带负电，电荷量是d磁感应强度以bb0kt(k0)随时间变化，由法拉第电磁感应定律得：esks，而s，经时间t电容器p板所带电荷量qec；由楞次定律可判断如果圆环闭合，感应电流方向为逆时针方向，所以圆环作为一个电源，p是负极，p极带负电，故选d二、非选择题(本题共1小题，共14分)7.如图1413所示，匀强磁场的磁感应强度为b，方向竖直向下，在磁场中有一边长为l的正方形导线框，ab边质量为m.其余边质量不计，cd边有固定的水平轴，导线框可以绕其转动，现将导线框拉至水平位置由静止释放，不计摩擦和空气阻力，导线框经过时间t运动到竖直位置，此时ab边的速度为v.求： 【导学号：97752029】图1413(1)此过程中线框产生的平均感应电动势的大小；(2)线框运动到竖直位置时线框感应电动势的大小【解析】(1)线框在初位置1bsbl2转到竖直位置20根据法拉第电磁感应定律知e.(2)转到竖直位置时，bc、ad两边不切割磁感线，ab边垂直切割磁感线，此时求的是瞬时感应电动势，且感应电动势的大小为eblv.【答案】(1)(2)blv能力提升练(25分钟50分)一、选择题(本题共3小题，每小题7分)1.如图1414所示，两块水平放置的金属板间距离为d，用导线与一个n匝线圈连接，线圈置于方向竖直向上的磁场b中两板间有一个质量为m，电荷量为q的油滴恰好处于平衡状态，则线圈中的磁场b的变化情况和磁通量的变化率分别是()图1414a正在增强；b正在减弱；c正在减弱；d正在增强；b电荷量为q的带正电的油滴恰好处于静止状态，电场力竖直向上，则电容器的下极板带正电，所以线圈下端相当于电源的正极，由题意可知，根据安培定则和楞次定律，可得穿过线圈的磁通量在均匀减弱；线圈产生的感应电动势：en；油滴所受电场力：fq，对油滴，根据平衡条件得：qmg；所以解得线圈中磁通量的变化率的大小为.故b正确，a、c、d错误2.如图1415所示，在匀强磁场中，mn、pq是两根平行的金属导轨，而ab、cd分别为串有电压表和电流表的两根金属棒，同时以相同速度向右运动时，下列说法正确的有() 【导学号：97752030】图1415a电压表有读数，电流表有读数b电压表无读数，电流表有读数c电压表无读数，电流表无读数d电压表有读数，电流表无读数c因两根金属棒以相同速度向右运动，穿过闭合回路的磁通量不变，无感应电流产生，两电表均无读数，故选项c正确3.如图1416所示，将外皮绝缘的圆形闭合细导线扭一次变成两个面积比为14的圆形闭合回路(忽略两部分连接处的导线长度)，分别放入垂直圆面向里、磁感应强度大小随时间按bkt(k0且为常数)的规律变化的磁场中，前后两次回路中的电流比为()图1416a13b31c11d95b同一导线构成不同闭合回路，它们的电阻相同，那么电流之比等于它们的感应电动势之比，设圆形线圈的周长为l，依据法拉第电磁感应定律es，之前的闭合回路的感应电动势ek，圆形闭合细导线扭一次变成两个面积比为14的圆形闭合回路，根据面积之比等于周长的平方之比，则14的圆形闭合回路的周长之比为12；之后的闭合回路的感应电动势ekk；则前后两次回路中的电流比iiee31，b正确二、非选择题(本题共3小题，共29分)4(9分)如图1417甲所示，一个500匝的线圈的两端跟r99 的电阻相连接，置于竖直向下的匀强磁场中，线圈的横截面积是20 cm2，电阻为1 ，磁场的磁感应强度随时间变化的图象如图1417乙所示，求磁场变化过程中通过电阻r的电流甲乙图1417【解析】由题图乙知线圈中磁感应强度b均匀增加，其变化率 t/s10 t/s由法拉第电磁感应定律得线圈中产生的感应电动势为enns5001020104 v10 v由闭合电路欧姆定律得感应电流大小为i a0.1 a【答案】0.1 a5. (10分)如图1418所示，在磁感应强度为0.2 t的匀强磁场中，有一长为0.5 m、电阻为1.0 的导体ab在金属框架上以10 m/s的速度向右滑动，r1r22.0 ，其他电阻不计，求流过r1的电流i1. 【导学号：97752031】图1418【解析】ab切割磁感线相当于电源，其等效电路如图所示，eblv0.20.510 v1 v由闭合电路欧姆定律得ir1、r2并联，由并联电路电阻关系得解得r1.0 ，iabi0.5 a因为r1r2，所以流过r1的电流为i10.25 a【答案】0.25 a6. (10分)如图1419所示，设匀强磁场的磁感应强度b为0.10 t，切割磁感线的导线的长度l为40 cm，线框向左匀速运动的速度v为5.0 m/s，整个线框的电阻r为0.50 ，试求：图1419(1)感应电动势的大小；(2)感应电流的大小；(3)使线框向左匀速运动所