新人教版20182019学年高中物理第四章电磁感应习题课练习选修32

第四章电磁感觉习题课时间：40分钟

满分：

100分一、选择题(每题6分，共60分)1．穿过一个单匝线圈的磁通量一直保持每秒平均地减少2Wb，则()A．线圈中感觉电动势每秒增添2VB．线圈中感觉电动势每秒减小2VC．线圈中无感觉电动势D．线圈中感觉电动势大小不变答案D分析因线圈的磁通量平均变化，所以磁通量的变化率Φ为必定值，又因为是单匝线t圈，据E＝Φ可知选项D正确。t2．如下图，用两根相同的导线绕成匝数分别为n1和n2的圆形闭合线圈A和B，两线圈平面与匀强磁场垂直。当磁感觉强度随时间平均变化时，两线圈中的感觉电流之比I∶IB为A()n1n2n21n2A.n2B.n1C.n2D.n21答案BLL分析设导线长为L，A的半径为r1，B的半径为r2。r1＝2πn1，r2＝2πn2。由法拉第BBBI1E1n1r21电磁感觉定律：E＝ntS，得：E1＝n1t·πr12，E2＝n2t·πr2，所以I2＝E2＝n2·r22＝n2n1，所以，B正确，A、C、D错误。3．电吉他是利用电磁感觉原理工作的一种乐器。如图甲为电吉他的拾音器的原理图，在金属弦的下方搁置有一个连结到放大器的螺线管。一条形磁铁固定在管内，当拨动金属弦后，螺线管内就会产生感觉电流，经一系列转变后可将电信号转为声音信号。若因为金属弦的振动，螺线管内的磁通量随时间的变化如图乙所示，则对应感觉电流的变化为()答案BEΦ分析由感觉电流公式I＝R＝nRt，感觉电流大小与磁通量的变化率相关，在Φ－t图线上各点切线的斜率的绝对值表示感觉电流的大小，斜率的正、负号表示电流的方向；根据图乙，感觉电流的图象应为余弦函数图象，在0～t0时间内，感觉电流I的大小先减小到零，而后再渐渐增大，电流的方向改变一次，选项B切合要求。4．粗细平均的电阻丝围成的正方形线框置于有界匀强磁场中，磁场方向垂直于线框平面，其界限与正方形线框的边平行。现使线框以相同大小的速度沿四个不一样方向平移出磁场，如下图，则在移出过程中线框的一边a、b两点间电势差绝对值最大的是()答案B分析由E＝Blv知，这四种状况线框切割磁感线产生的感觉电动势是相同的，B选项中a、b两点间电势差表示的是电源的路端电压，3E电势差的绝对值为4，而其余三种状况电势差的绝对值都为E，所以选B。45．矩形导线框abcd放在匀强磁场中，磁感线方向与线圈平面垂直，磁感觉强度B随时间变化的图象如下图，t＝0时刻，磁感觉强度的方向垂直纸面向里。若规定导线框中感觉电流逆时针方向为正，则在0～4s时间内，线框中的感觉电流I以及线框的ab边所受安培力F随时间变化的图象为图中的(安培力取向上为正方向)()答案

CΦ

SB

B分析

依据

E＝n

t

＝n

t

，而

t的大小不变，推知在

0～2s

内及

2～4s内电流大小恒定，选项A错误；因为规定了导线框中感觉电流逆时针方向为正，由楞次定律判断得，感觉电流在0～2s内为顺时针方向，所以选项B错误；由F＝BIL得：F与B成正比，依据左手定章判断可知，选项

C正确，D错误。如下图，长为L的金属导线弯成一圆环，导线的两头接在电容为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，磁感觉强度以B＝B0＋kt(k>0)随时间变化，t＝0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()A．不带电B．所带电荷量与t成正比kL2CC．带正电，电荷量是4πD．带负电，电荷量是kL2C4π答案D分析磁感觉强度以＝0＋kt(>0)随时间变化，由法拉第电磁感觉定律得：＝Φ＝BBkEtBL2kL2C＝kS，而S＝4π，经时间t电容器P板所带电荷量Q＝EC＝4π；由楞次定律知电容器tP板带负电，故D选项正确。7．(多项选择)如下图平行的金属双轨与电路处在竖直向下的匀强磁场B中，一金属杆放在金属双轨上在恒定外力F作用下做匀速运动，则在开关S()A．闭合瞬时经过金属杆的电流增大B．闭合瞬时经过金属杆的电流减小C．闭合后金属杆先减速后匀速D．闭合后金属杆先加快后匀速答案AC分析由题意可知金属杆所受恒定外力F和安培力是对均衡力，当开关S闭合瞬时，感E应电动势不变，电路中总电阻减小，由I＝r总可知感觉电流增大，所以A正确；感觉电流增大，安培力增大，合外力方向和运动方向相反，金属杆开始做减速运动，由E＝BLv，可知感觉电动势减小，感觉电流减小，安培力减小，当安培力减小到和恒定外力F相等时，金属杆做匀速运动，所以C正确。8．如下图的甲、乙、丙图中，MN、PQ是固定在同一水平面内足够长的平行金属导轨。导体棒ab垂直放在导轨上，导轨都处于垂直水平面向下的匀强磁场中。导体棒和导轨间接触优秀且摩擦不计，导体棒、导轨和直流电源的电阻均可忽视，甲图中的电容器C本来不带电。今给导体棒ab一个向右的初速度v0，在甲、乙、丙图中导体棒ab在磁场中的最后运动状态是()A．甲、丙中，棒

ab最后将以相同速度做匀速运动；乙中

ab棒最后静止B．甲、丙中，棒

ab最后将以不一样速度做匀速运动；乙中

ab棒最后静止C．甲、乙、丙中，棒

最后均做匀速运动D．甲、乙、丙中，棒

ab最后都静止答案

B分析

甲图中

ab棒产生的感觉电动势对电容器

C充电，充电时，

ab棒中有电流流过，ab棒减速，产生的感觉电动势减小，

电容器

C充电时两极板间电势差增大，

当电容器

C两极板间电势差与感觉电动势相同时，

电路中没有电流，

ab棒向右做匀速直线运动；

乙图中导体棒在初速度作用下，

切割磁感线，产生感觉电动势，与电阻、

导轨形成的闭合回路中产生感应电流，出现安培力，阻挡

ab棒向前运动，其动能转变为内能，最后会静止；而丙图

ab棒虽初速度向右，但却遇到向左的安培力，

则杆向右减速运动，向右减速到零时，开始向左加速运动，当金属杆向左运动切割磁感线产生的感觉电动势与电源的电动势相等时，

电路中没有电流，所以金属杆最后向左做匀速直线运动。由此得选项

B正确，

A、C、D错误。9．两足够长的圆滑金属导轨竖直搁置，

相距为

L，如下图，一导线与两导轨相连，

磁感觉强度的大小为B的匀强磁场与导轨平面垂直。一电阻为R，质量为m的导体棒在距磁场上界限h处静止开释。导体棒进入磁场后速度减小，达到稳固状态时离磁场上面沿的距离为H。整个运动过程中，导体棒与导轨接触优秀，且一直保持水平，不计导轨的电阻。以下说法正确的选项是()mgA．整个运动过程中回路的最大电流为BLB．整个运动过程中导体棒产生的焦耳热为mg(H＋h)－m3g2R22B4L4C．整个运动过程中导体棒战胜安培力所做的功为mgHmgD．整个运动过程中回路电流的功率为BLR答案B分析导体棒进入磁场后，先做变减速运动，安培力也渐渐减小，当减到与重力相等时导体棒受力均衡，达到稳固状态，所以导体棒进入磁场时的速度最大，所产生的感觉电动势最大，其感觉电流也最大，由自由落体运动规律，进入磁场时的速度大小为vmax＝2gh，产生的感觉电动势为＝max，由闭合电路欧姆定律得IEBLvmaxBL2ghm＝＝＝，A错误；导EBLvRRRE＝BLv，依据均衡条件，有mg＝BIL，又IE体棒达到稳固状态时，产生的感觉电动势为＝R＝BLvmgRR，所以v＝B2L2，由能量守恒定律可知，减少的机械能转变为回路的电能，电能又转变为内能，所以＝(＋12＝(＋)m3g2R2)－－，B正确；战胜安培力做功与产生的焦耳QmgHh2mvmgHh2B4L4热相等，C错误；在回路中从导体棒进入磁场抵达到稳固状态，电流是变化的，依据P＝I2R知功率是变化的，D错误。10.(多项选择)如下图，虚线右边存在匀强磁场，磁场方向垂直纸面向外，正方形金属框电阻为，边长是L，自线框从磁场左界限进入时开始计时，在外力作用下由静止开始，以垂直R于磁场界限的恒定加快度a进入磁场地区，t1时刻线框所有进入磁场。若外力大小为F，线框中电功率的刹时价为P，线框磁通量的变化率为Φ，经过导体横截面的电荷量为q，(其t中-图象为抛物线)则这些量随时间变化的关系正确的选项是()Pt答案BD分析线框做匀加快运动，其速度v＝at，感觉电动势＝，线框进入磁场过程中受EBLv到的安培力F安＝BIL＝B2L2vB2L2at，由牛顿第二定律得B2L2at＝，则＝B2L2at＝－＋RRFRmaFREBLat22ma，故A错误；线框中的感觉电流I＝R＝R，线框的电功率P＝IR＝Rt，B正确；1L×at2线框的位移x＝1at2，磁通量的变化率Φ＝B·S＝B·21BLat，C错误；电荷量＝2ttt2EΔΦ1tΦBLxBL×at2BLat＝R·22q＝I·t＝R·t＝R＝R＝R＝2R·t，D正确。二、非选择题(共2小题，40分)11．(20分)如下图，PN与QM两平行金属导轨相距1m，电阻不计，两头分别接有电阻R和R，且R＝6Ω，ab杆的电阻为2Ω，在导轨上可无摩擦地滑动，垂直穿过导轨平121面的匀强磁场的磁感觉强度为1T，现ab以恒定速度v＝3m/s匀速向右挪动，这时ab杆上耗费的电功率与R1、R2耗费的电功率之和相等，求：(1)R2的阻值；(2)1与2耗费的电功率分别为多少？RR(3)拉ab杆的水平向右的外力F为多大？答案(1)3Ω(3)0.75NR1R2分析(1)由内外电阻耗费的功率相等，则内外电阻相等，故：R1＋R2＝r2计算得出：R＝3Ω。感觉电动势为：E＝BLv＝1×1×3V＝3V依据闭合电路欧姆定律，总电流为：E3VI＝R总＝4Ω＝0.75A路端电压为：U＝IR外＝0.75×2V＝1.5V电阻R1功率：P1＝U2＝1.52W＝0.375WR16U21.52电阻R2功率：P2＝R2＝3W＝0.75W。(3)安培力：FA＝BIL＝1×0.75×1N＝0.75Nab杆匀速运动，故拉力等于安培力，为＝0.75N。F12．(20分)如下图，L＝0.5m，L＝0.8m，回路总电阻为R＝0.2Ω，物块M的质量12m＝0.04kg，导轨圆滑，开始时磁场B的变化率均B＝0.2T/s0t匀地增大，试求：