物理人教版选修32 法拉第电磁感应定律 作业.doc

课时跟踪检测（三） 法拉第电磁感应定律1(多选)如图所示的情况中，金属导体中产生的感应电动势为blv的是()解析：选abd公式eblv中的l应指导体的有效切割长度，a、b、d中的有效长度均为l，感应电动势eblv，而c的有效长度为lsin ，感应电动势eblvsin ，故a、b、d项正确。2.如图1所示，把一阻值为r、边长为l的正方形金属线框，从磁感应强度为b的匀强磁场中，以速度v向右匀速拉出磁场。在此过程中线框中产生了电流，此电流()图1a方向与图示箭头方向相同，大小为b方向与图示箭头方向相同，大小为c方向与图示箭头方向相反，大小为d方向与图示箭头方向相反，大小为解析：选a利用右手定则可判断感应电流是逆时针方向。根据eblv知，电流i，a正确。3.如图2所示，平行导轨间的距离为d，一端跨接一个电阻r，匀强磁场的磁感应强度为b，方向垂直于平行金属导轨所在的平面。一根足够长的金属棒与导轨成角放置。金属棒与导轨的电阻不计，当金属棒沿垂直于棒的方向滑行时，通过电阻r的电流为()图2a. b.c. d.解析：选d题中b、l、v满足两两垂直的关系，所以eblv，其中l，即e，故通过电阻r的电流为，选d。4(多选)穿过一个10匝线圈的磁通量每秒均匀地减少2 wb，则该线圈中的感应电动势()a大小不变 b随时间均匀变化c减少了20 v d等于20 v解析：选ad由感应电动势的表达式en可计算出多匝线圈的电动势的大小。即en20 v，a、d正确。5.如图3所示，在半径为r的虚线圆内有垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度b随时间变化关系为bb0kt。在磁场外距圆心o为2r处有一半径恰为2r的半圆导线环(图中实线)，则导线环中的感应电动势大小为()图3a0 bkr2c. d2kr2解析：选c由enr2k可知选项c正确。6. (多选)无线电力传输目前取得重大突破，在日本展出了一种非接触式电源供应系统，这种系统基于电磁感应原理可无线传输电力。两个感应线圈可以放置在左右相邻或上下相对的位置，原理示意图如图4所示。下列说法正确的是()图4a若甲线圈中输入电流，乙线圈中就会产生感应电动势b只有甲线圈中输入变化的电流，乙线圈中才会产生感应电动势c甲中电流越大，乙中感应电动势越大d甲中电流变化越快，乙中感应电动势越大解析：选bd根据产生感应电动势的条件，只有处于变化的磁场中，乙线圈才能产生感应电动势，a错，b对；根据法拉第电磁感应定律，感应电动势的大小取决于磁通量变化率，所以c错，d对。7如图5甲所示线圈的匝数n100匝，横截面积s50 cm2，线圈总电阻r10 ，沿轴向有匀强磁场，设图示磁场方向为正，磁场的磁感应强度随时间作如图乙所示变化，则在开始的0.1 s内()图5a磁通量的变化量为0.25 wbb磁通量的变化率为2.5102 wb/sca、b间电压为0d在a、b间接一个理想电流表时，电流表的示数为0.25 a解析：选d通过线圈的磁通量与线圈的匝数无关，若设2b2s为正，则线圈中磁通量的变化量为b2s(b1s)，代入数据即(0.10.4)50104 wb2.5103 wb，a错误；磁通量的变化率 wb/s2.5102 wb/s，b错误；根据法拉第电磁感应定律可知，当a、b间断开时，其间电压等于线圈产生的感应电动势，感应电动势大小为en2.5 v且恒定，c错误；在a、b间接一个理想电流表时相当于a、b间接通而形成回路，回路总电阻即为线圈的总电阻，故感应电流大小i0.25 a，选项d正确。8.如图6所示，l是由绝缘导线绕制的螺线管，匝数为100，由于截面积不大，可以认为穿过各匝线圈的磁通量是相同的。设在0.5 s内把磁体的一极插入螺线管，这段时间内穿过每匝线圈的磁通量由0增加到1.5105 wb，这时螺线管产生的感应电动势有多大？图6解析：磁通量由0增加到1.5105 wb共用0.5 s，所以1.5105 wb01.5105 wb。t0.5 s。根据法拉第电磁感应定律，感应电动势为en100 v3103 v。答案：3103 v9.如图7所示，用粗细相同的铜丝做成边长分别为l和2l的两个闭合线框a和b，以相同的速度从磁感应强度为b的匀强磁场区域中匀速拉到磁场外，不考虑线框的重力，若闭合线框中的电流分别为ia、ib，则iaib为()图7a14 b12c11 d不能确定解析：选c线框产生的电动势为eblv，由闭合电路欧姆定律得i，又lb2la，由电阻定律知rb2ra，故iaib11，c正确。10.如图8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8a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，电荷量是解析：选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；由楞次定律知电容器p板带负电，故d选项正确。11.如图9所示，固定于水平面上的金属架cdef处在竖直向下的匀强磁场中，金属棒mn沿框架以速度v向右做匀速运动。t0时，磁感应强度为b0，此时mn到达的位置使mden构成一个边长为l的正方形，为使mn棒中不产生感应电流，从t0开始，磁感应强度b应怎样随时间t变化？请推导出这种情况下b与t的关系式。图9解析：要使mn棒中不产生感应电流，应使穿过闭合回路的磁通量不发生变化。在t0时刻，穿过闭合回路的磁通量1b0sb0l2设t时刻的磁感应强度为b，此时磁通量为2bl(lvt)由12得b。答案：b12.如图10所示，两条平行且足够长的金属导轨置于磁感应强度为b的匀强磁场中，b的方向垂直导轨平面。两导轨间距为l，左端接一电阻r，右端接一电容器c，其余电阻不计。长为2l的导体棒ab如图所示放置。从ab与导轨垂直开始，在以a为圆心沿顺时针方向以角速度匀速旋转90的过程中，试求通过电阻r的电荷量。图10解析：以a为圆心、ab为半径，顺时针旋转至60时，导体棒有效切割边最长为2l，故此时感应电动势为