－粤教版选修32 1.5 法拉第电磁感应定律的应用 作业.doc

第五节 法拉第电磁感应定律(一) 作业一、单项选择题1如右图所示，两条平行虚线之间存在匀强磁场，虚线间的距离为l，磁场方向垂直纸面向里abcd是位于纸面内的梯形线圈，ad与bc间的距离也为l.t0时刻，bc边与磁场区域边界重合现令线圈以恒定的速度v沿垂直于磁场区域边界的方向穿过磁场区域取沿abcda的感应电流方向为正，则在线圈穿越磁场区域的过程中，感应电流i随时间t变化的图线可能是()解析：进入磁场时，切割磁场的有效长度越越短，电流越越小，方向逆时针；出磁场时，切割磁场的有效长度越越短，电流越越小，方向顺时针答案：b2. 如下图所示，粗细均匀的电阻为r的金属圆环，放在图示的匀强磁场中，磁感强度为b，圆环直径为l，另一长为l，电阻为的金属棒ab放在圆环上， 接触电阻不计当ab棒以v0向左运动到图示虚线位置时，金属棒两端电势差为()ablv0 b.blv0c.blv0 d.blv0解析：当到图示位置时，eblv0，总电阻rrr，所以金属棒两端电压urblv0.答案：c3.如右图所示，两个互连的相同面积的金属圆环，粗金属环的电阻为细金属环电阻的，磁场方向垂直穿过金属环所在的区域，当磁感应强度随时间均匀变化时，若粗环内产生感应电动势，则a、b两点的电势差为u1；若细环内产生感应电动势，则a、b两点的电势差为u2.那么u1u2为()a12 b21 c13 d31解析：由e可知产生的电动势相同，u1、u2为路端电压，u1re，同理u2，所以u1u 221. 答案：b4用均匀导线做成的正方形线框边长为0.2 m，正方形的一半放在垂直于纸面向里的匀强磁场中，如图所示,在磁场以10 t/s的变化率增强时，线框中a、b两点间的电势差是 ()auab0.1 vbuab0.1 vcuab0.2 vduab0.2 v解析：由e100.02 v0.2 v由楞次定律可知uab0.1 v，选项b正确答案：b二、双项选择题5下图是法拉第研制成的世界上第一台发电机模型的原理图将铜盘放在磁场中，让磁感线垂直穿过铜盘，图中a、b导线与铜盘的中轴线处在同一平面内，转动铜盘，就可以使闭合电路获得电流若图中铜盘半径为l，匀强磁场的磁感应强度为b，回路总电阻为r，从上往下看逆时针匀速转动铜盘的角速度为.则下列说法正确的是()a回路中电流大小恒定b回路中电流方向不变，且从b导线流进灯泡，再从a流向旋转的铜盘 c回路中有大小和方向作周期性变化的电流d若将匀强磁场改为仍然垂直穿过铜盘的变化的磁场，在回路中电流大小也恒定解析：把铜盘看作若干条由中心指向边缘的铜棒组合而成，当铜盘转动时，每根铜棒都在切割磁感线，相当于电，由右手定则知，中心为电正极，盘边缘为负极，若干个相同的电并联对外供电，电流方向由b经灯泡再从a流回铜盘，方向不变，b对，回路中感应电动势为eblbl2，所以电流i，a对答案：ab6如图所示，有两根和水平方向成角的光滑平行的金属轨道，上端接有可变电阻r，下端足够长，空间有垂直于轨道平面的匀强磁场，磁感强度为b.一根质量为m的金属杆从轨道上由静止滑下，经过足够长的时间后，金属杆的速度会趋近于一个最大速度vm，则()a如果b增大，vm将变大b如果变大，vm将变大c如果r变大，vm将变大d如果m变小，vm将变大解析：棒做加速度减小的加速运动，当加速度为零时速度达到最大，此时mgsin f安bl，所以vm，可知b、c对答案：bc7如图所示，竖直放置的螺线管与导线abcd构成回路，导线所在区域内有一垂直纸面向里的变化的匀强磁场，螺线管下方水平桌面上有一导体圆环，导线abcd所围区域内磁场的磁感应强度按下列哪一图线所表示的方式随时间变化，导体圆环将受到磁场作用力()解析：c、d磁通量变化是均匀的，产生的感应电流是恒定的，圆环中没有磁通量的变化，没有感应电流，也就不受磁场作用力答案：ab8. 如右图所示，将一个正方形导线框abcd置于一个范围足够大的匀强磁场中，磁场方向与其平面垂直现在ab、cd的中点处连接一个电容器，其上、下极板分别为a、b，让匀强磁场以某一速度水平向右匀速移动，则()aabcd回路中没有感应电流ba与d、b与c间没有电势差c电容器a、b两极板分别带上负电和正电d电容器a、b两极板分别带上正电和负电解析：磁场向右匀速运动，导体ad、bc相当于向左运动，切割磁场答案：ac 9如右图所示，空间有一个方向水平的有界磁场区域，一个矩形线框，自磁场上方某一高度下落，然后进入磁场，进入磁场时，导线框平面与磁场方向垂直则在进入时导线框可能的情况是()a变加速下落b变减速下落c匀减速下落d匀加速下落解析：线框下落时的高度不同，进入磁场时的速度、产生的感应电动势、感应电流、线框所受的安培力不同，可能大于、等于或小于线框重力，故线框的运动可能有三种变加速下落、变减速下落、匀速下落答案：ab三、非选择题(按题目要求作答解答题应写出必要的文字说明、方程和重要演算步骤，答案中必须明确写出数值和单位)10.如右图所示，pqnm是由粗裸导线连接两个定值电阻组合成的闭合矩形导体框，其中r14 、r22 ，水平放置，金属棒ab与pq、mn垂直，并接触良好整个装置放在垂直纸面向里的匀强磁场中，磁感强度b0.4 t已知ab长l 0.5 m，金属棒ab以5 m/s向右运动，其余电阻均忽略不计，流过棒ab的电流有多大？(不计摩擦)解析：等效电路如右图所示：产生的感应电动势为：eblv 0.40.55 v1 v电阻r1、r2并联的总电阻为：r并 由闭合电路的欧姆定律的：回路中的总电流为：i总 a.答案： a11圆形导线框固定在匀强磁场中，磁感线的方向与导线框所在平面垂直规定磁场的正方向垂直纸面向里，磁感应强度b随时间t变化的规律如图所示若规定顺时针方向为感应电流i的正方向，请画出it图象解析：根据法拉第电磁感应定律：enn s，由bt图象知，13 s，b的变化率相同，01 s、34 s，b的变化率相同，再结合楞次定律，01 s、34 s内感应电流的方向为顺时针方向，13 s内感应电流的方向为逆时针方向故it图象如图所示 12如图所示,把总电阻为2r的均匀电阻丝焊接成一半径为a的圆环，水平固定在垂直纸面向里的磁感应强度为b的匀强磁场中，一长度为2a、电阻等于r、粗细均匀的金属棒mn放在圆环上，与圆环始终保持良好的接触当金属棒以恒定速度v向右移动，且经过圆心时，求： (1)棒上电流的大小和方向