物理选修3-2人教新课标第四章电磁感应同步练习4

1、课后巩固作业(四)（40分钟 50分）一、选择题（本题包括5小题，每小题6分，共30分.每小题至少一个选项正确）1一个面积S=4×10-2 m2、匝数n=100匝的线圈， 放在匀强磁场中，磁场方向垂直于线圈平面，磁感应强度B随时间t变化的规律如图所示，则下列判断正确的是( )A.在开始的2 s内穿过线圈的磁通量变化率等于0.08 Wb/sB.在开始的2 s内穿过线圈的磁通量的变化量等于零C.在开始的2 s内线圈中产生的感应电动势等于0.08 VD.在第3 s末线圈中的感应电动势等于零2（2011·济宁高二检测）如图所示，两根电阻不计 的光滑平行金属导轨倾角为，导轨下端接有电

2、阻R，匀强磁场垂直斜面向上质量为m、电阻不计的金属棒ab在沿斜面与棒垂直的恒力F作用下沿导轨匀速上滑，上升高度为h，在这个过程中( )A.金属棒所受各力的合力所做的功等于零B.金属棒所受各力的合力所做的功等于mgh和电阻R上产生的焦耳热之和C.恒力F与重力的合力所做的功等于棒克服安培力所做的功与电阻R上产生的焦耳热之和D.恒力F与重力的合力所做的功等于电阻R上产生的焦耳热3.一空间有垂直纸面向里的匀强磁场B，两条电阻不计 的平行光滑导轨竖直放置在磁场内，如图所示，磁感应强度B0.5 T，导体棒ab、cd长度均为0.2 m，电阻均为0.1 ，重力均为0.1 N，现用力向上拉动导体棒ab，使之匀速

3、上升(导体棒ab、cd与导轨接触良好)，此时cd静止不动，则ab上升时，下列说法正确的是（ ）Aab受到的拉力大小为2 NBab向上运动的速度为2 m/sC在2 s内，拉力做功，有0.4 J的机械能转化为电能D在2 s内，拉力做功为0.6 J4.如图所示，一正方形的线圈的一边恰在一磁场边缘，匀强磁场方向垂直于线圈平面，在将线圈拉出磁场过程中，哪些办法可使线圈中的感应电流增大为原来的两倍( )A.仅使线圈匝数变为原来的两倍B.仅使导线的横截面积变为原来的两倍C.仅使磁感应强度变为原来的两倍D.仅使拉线圈的速度变为原来的两倍5(2011·石家庄高二检测)如图所示，外力F使金属杆ab在匀强

4、磁场中沿光滑水平金属导轨做匀速运动，除电阻R外，其他电阻均忽略若下列各种情况中杆ab都能保持匀速运动状态，则( )A.当F一定时，R减小为原来的一半，则F的功率也减小为原来的一半B.当F一定时，为使杆的速度增大为原来的2倍，必须使R也增大为原来的2倍 C.当F的功率一定时，要使F能增大为原来的2倍，应使R减小为原来的一半D.若R不变，当F增大为原来的2倍时，杆的速度也应增大到原来的2倍二、非选择题（本题包括2小题，共20分，要有必要的文字叙述）6.（10分）（2011·杭州高二检测）如图，面积为0.2 m2的100匝线圈A处在磁场中，磁场方向垂直于线圈平面.磁感应强度随时间变化的规律

5、是B=(6-0.2t)T,已知R1=4 ，R2=6 ，电容C=30 F，线圈A的电阻不计.求：（1）闭合S后，通过R2的电流强度大小.（2）闭合S一段时间后再断开S，S断开后通过R2的电量是多少？7.（10分）（2011·浙江高考）如图甲所示，在水平面上固定有长为L2 m、宽为d=1 m的金属“U”型导轨，在“U”型导轨右侧l0.5 m范围内存在垂直纸面向里的匀强磁场，且磁感应强度随时间变化规律如图乙所示.在t=0时刻，质量为m0.1 kg的导体棒以v0=1 m/s的初速度从导轨的左端开始向右运动，导体棒与导轨之间的动摩擦因数为=0.1,导轨与导体棒单位长度的电阻均为=0.1 /m,

6、不计导体棒与导轨之间的接触电阻及地球磁场的影响（取g10 m/s2）.（1）通过计算分析4 s内导体棒的运动情况；（2）计算4 s内回路中电流的大小，并判断电流方向；（3）计算4 s内回路产生的焦耳热.答案解析1【解析】选A.开始2 s内，=S·B0.16 Wb，故选项B错误；故选项A正确； =100×0.08 V=8 V，故选项C错误；第3 s 末产生的感应电动势等于24 s内的感应电动势，故D项错误2【解析】选A、D.棒匀速上升的过程有三个力做功：恒力F做正功，重力G、安培力F安做负功.根据动能定理：WWF+WG+W安0，故A对，B错；恒力F与重力G的合力所做的功等于导

7、体克服安培力做的功.而导体克服安培力做的功等于回路中电能（最终转化为焦耳热）的增加量，克服安培力做功与焦耳热不能重复考虑，故C错，D对3.【解析】选B、C.对导体棒cd分析：得v2 m/s，故B正确；对导体棒ab分析：FmgBIl0.2 N，A错误；在2 s内拉力做功转化的电能等于克服安培力做的功，即WF安vt=BIlvt=mgvt0.4 J，C正确；在2 s内拉力做的功为Fvt=2mgvt0.8 J，D错误4.【解析】选B、C、D.由此可分析得B、C、D正确，A错.5【解析】选A、B、D.当杆匀速运动时，有F=F安所以当F一定时，速度增大为原来的2倍，R也增大为原来的2倍，故B正确；若R不变

8、，当F增大为原来的2倍时，杆的速度也应增大到原来的2倍，故D正确；当F一定时，R减小为原来的一半，则F的功率也减小为原来的一半，故A正确，C错误.6.【解析】（1）=100×0.2×0.2 V=4 V (2)S闭合时电容C两端的电压U=IR2=0.4×6 V=2.4 VQ=CU=30×10-6×2.4 C=7.2×10-5 CS断开后，电容器和R2形成电路，电容器电量减少，直至放电完毕，则通过R2的电量是7.2×10-5C答案：（1）0.4 A （2）7.2×10-5 C【方法技巧】应用法拉第电磁感应定律的解题方法

9、1.应用公式(1)若磁场变化，线圈的面积不变时, (2)若线圈的面积变化,磁场不变时,.2.若导体棒切割磁感线时,可应用E=BLvsin计算感应电动势.3.若导体棒绕一端点垂直切割磁感线做匀速转动,其感应电动势为7.【解析】（1）导体棒先在无磁场区域做匀减速运动，有-mg=ma,vt=v0+at,x=v0t+代入数据解得：t=1 s时，vt=0,x=0.5 m,所以导体棒没有进入磁场区域.导体棒在1 s末已停止运动，以后一直保持静止，静止时离左端位置为x=0.5 m.(2)由图乙可知：前2 s磁通量不变，回路电动势和电流分别为E0,I0，后2 s回路产生的电动势为此时回路的总长度为5 m，因此回路的总电阻为R5 =0.5 ，电流为0.2 A