人教物理选修32 法拉第电磁感应定律 作业.docVIP

课时分层作业(三)基础达标练(时间：15分钟分值：50分)一、选择题(本题共6小题，每小题6分)1关于感应电动势的大小，下列说法正确的是()a穿过闭合电路的磁通量最大时，其感应电动势一定最大b穿过闭合电路的磁通量为零时，其感应电动势一定为零c穿过闭合电路的磁通量由不为零变为零时，其感应电动势一定为零d穿过闭合电路的磁通量由不为零变为零时，其感应电动势一定不为零【解析】磁通量的大小与感应电动势的大小不存在内在的联系，故a、b错误；当磁通量由不为零变为零时，闭合电路的磁通量一定改变，一定有感应电动势，故c错误，d正确【答案】d2穿过一个单匝闭合线圈的磁通量始终为每秒均匀增加2wb，则()【导学号：57272033】a线圈中感应电动势每秒增加2 vb线圈中感应电动势每秒减少2 vc线圈中感应电动势始终为2 vd线圈中感应电动势始终为一个确定值，但由于线圈有电阻，电动势小于2 v【解析】由en知：恒定，n1，所以e2 v.【答案】c3(多选)一根直导线长0.1 m，在磁感应强度为0.1 t的匀强磁场中以10 m/s的速度匀速运动，则导线中产生的感应电动势()a一定为0.1 vb可能为零c可能为0.01 v d最大值为0.1 v【解析】当公式eblv中b、l、v互相垂直而导体切割磁感线运动时感应电动势最大：emblv0.10.110 v0.1 v，考虑到它们三者的空间位置关系不确定应选b、c、d.【答案】bcd4如图4413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，线圈中产生感应电动势大小为()【导学号：57272034】图4413ar2 bl2cnr2 dnl2【解析】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.【答案】d5如图4414所示，在竖直向下的匀强磁场中，将一个水平放置的金属棒ab以水平初速度v0抛出，设运动的整个过程中棒的取向不变且不计空气阻力，则金属棒在运动过程中产生的感应电动势大小将()图4414a越来越大 b越来越小c保持不变 d无法确定【解析】eblvsin blvx.ab做平抛运动，水平速度保持不变，感应电动势保持不变【答案】c6在匀强磁场中，a、b是两条平行金属导轨，而c、d为连接有电流表、电压表的两金属棒，如图4415所示，两棒以相同的速度向右匀速运动，则以下结论正确的是()图4415a电压表有读数，电流表没有读数b电压表有读数，电流表也有读数c电压表无读数，电流表有读数d电压表无读数，电流表也无读数【解析】以a、b、c、d四根导线围成的回路为研究对象，在两棒匀速运动时，回路磁通量没有变化，故电流表a、电压表v中没有电流，均无读数【答案】d二、非选择题(14分)7如图4416所示，线框用裸导线组成，cd、ef两边竖直放置且相互平行，导体棒ab水平放置并可沿cd、ef无摩擦滑动，而导体棒ab所在处的匀强磁场b22 t，已知ab长l0.1 m，整个电路总电阻r5 .螺线管匝数n4，螺线管横截面积s0.1 m2.在螺线管内有图示方向的磁场b1，若10 t/s恒定不变时，导体棒恰好处于静止状态，求：(g取10 m/s2) (1)通过导体棒ab的电流大小；(2)导体棒ab的质量m.【导学号：57272035】图4416【解析】(1)螺线管产生的感应电动势enns4 v，i0.8 a.(2)导体棒ab所受的安培力fb2il0.16 n，导体棒静止时有fmg，解得m0.016 kg.【答案】(1)0.8 a(2)0.016 kg能力提升练(时间：25分钟分值：50分)一、选择题(本题共6小题，每小题6分)1如图4417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向里，mn线与线框的边成45 角，e、f分别是ps和pq的中点关于线框中的感应电流，正确的说法是()图4417a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【解析】当p点经过边界mn时，切割磁感线的有效长度为sr，感应电流达到最大【答案】b2如图4418所示，边长为a的导线框abcd处于磁感应强度为b0的匀强磁场中，bc边与磁场右边界重合现发生以下两个过程：一是仅让线框以垂直于右边界的速度v匀速向右运动；二是仅使磁感应强度随时间均匀变化若导线框在上述两个过程中产生的感应电流大小相等，则磁感应强度随时间的变化率为()图4418a.b.c. d.【解析】仅让线框以垂直于右边界的速度v匀速向右运动时产生的感应电动势为e1b0av，仅使磁感应强度随时间均匀变化产生的感应电动势为e2a2，线框中产生的感应电流大小相等，则感应电动势大小相等，即e1e2，联立解得，选项b正确【答案】b3如图4419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4419a14 b12c11 d不能确定【解析】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【答案】c4如图4420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()【导学号：57272036】图4420a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】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【答案】d5一闭合线圈，放在随时间均匀变化的磁场中，线圈平面和磁场方向垂直，若想使线圈中的感应电流增大一倍，下述方法可行的是()a使线圈匝数增加一倍b使线圈面积增加一倍c使线圈匝数减少一半d使磁感应强度的变化率增大一倍【解析】设导线的电阻率为，横截面积为s，线圈的半径为r，则感应电流为innr2，可见，i与线圈匝数无关，将r增大一倍，i增大一倍；线圈的面积增加一倍，半径r为原来的倍，电流为原来的倍；磁感应强度的变化率增大一倍，i增大一倍，故d正确，a、b、c错误【答案】d6如图4421所示，导体ab的长为2r，绕o点以角速度匀速转动，ob长为r，且oba三点在一条直线上，有一磁感应强度为b的匀强磁场充满转动平面且与转动平面垂直，那么ab两端的电势差为()图4421a.br2 b2br2c4br2 d6br2【解析】 a点线速度va3r，b点线速度vbr，ab棒切割磁感线的平均速度2r，由eblv得a、b两端的电势差为4br2，c正确【答案】c二、非选择题(14分)7如图4422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.【导学号：57272037】图4422【解析】以a为圆