《法拉第电磁感应定律》 课时作业1A卷 学生版

学而优·教有方PAGEPAGE8法拉第电磁感应定律(A卷)(25分钟·60分)一、选择题(本题共6小题，每题7分，共42分)1．有一种高速磁悬浮列车的设计方案是在每节车厢底部安装强磁铁(磁场方向向下)，并在两条铁轨之间沿途平放一系列线圈。下列说法中错误的是()A．当列车运动时，通过线圈的磁通量会发生变化B．列车速度越快，通过线圈的磁通量变化越快C．列车运动时，线圈中会产生感应电流D．线圈中的感应电流的大小与列车速度无关2．在竖直向上的匀强磁场中，水平放置一个不变形的单匝金属圆线圈，规定线圈中感应电流的正方向如图甲所示，当磁场的磁感应强度B随时间t如图乙变化时，正确表示线圈中感应电动势E变化的是图中的()【加固训练】匝数为100的线圈的面积S＝100cm2，放在方向如图所示的匀强磁场中。线圈平面与磁场的方向垂直，当磁感应强度由2×10－3T经过5s均匀减小到0时，感应电动势的大小为()A．4×10－4V B．2×10－3VC．4×10－2V D．0.2V3.如图所示，MN，PQ为两条平行的水平放置的金属导轨，左端接有定值电阻R，金属棒ab斜放在两导轨之间，与导轨接触良好，磁感应强度为B的匀强磁场垂直于导轨平面，设金属棒与两导轨接触点之间的距离为l，金属棒与导轨间夹角为60°，以速度v水平向右匀速运动，不计导轨和棒的电阻，则流过金属棒中的电流为()A．I＝eq\f(Blv,R)B．I＝eq\f(\r(3)Blv,2R)C．I＝eq\f(Blv,2R)D．I＝eq\f(\r(3)Blv,3R)【加固训练】如图所示，匀强磁场中有两个导体圆环a、b，磁场方向与圆环所在平面垂直。磁感应强度B随时间均匀增大。两圆环半径之比为2∶1，圆环中产生的感应电动势分别为Ea和Eb，不考虑两圆环间的相互影响。下列说法正确的是()A．Ea∶Eb＝4∶1，感应电流均沿逆时针方向B．Ea∶Eb＝4∶1，感应电流均沿顺时针方向C．Ea∶Eb＝2∶1，感应电流均沿逆时针方向D．Ea∶Eb＝2∶1，感应电流均沿顺时针方向4.如图所示，竖直平面内有一金属环，半径为a，总电阻为R(指拉直时两端的电阻)，磁感应强度为B的匀强磁场垂直穿过环平面，与环的最高点A铰链连接的长度为2a、电阻为eq\f(R,2)的导体棒AB由水平位置紧贴环面摆下，当摆到竖直位置时，B点的线速度为v，则这时AB两端的电压大小为()A．eq\f(Bav,3)B．eq\f(Bav,6)C．eq\f(2Bav,3)D．Bav5.如图所示，在平行于水平地面的有理想边界的匀强磁场上方，有三个大小相同的正方形线框，线框平面与磁场方向垂直、三个线框是用相同的金属材料制成的，A线框有一个缺口，B、C线框都闭合，但B线框导线的横截面积比C线框大，现将三个线框从同一高度由静止开始同时释放，下列关于它们落地时间的说法正确的是()A．A线框最先落地，B、C整个过程中产生的焦耳热相等B．C线框在B线框之后落地C．B线框在C线框之后落地D．B线框和C线框在A线框落地之后同时落地6.如图所示，用粗细均匀的铜导线制成半径为r、电阻为4R的圆环，PQ为圆环的直径，在PQ的左右两侧均存在垂直圆环所在平面的匀强磁场，磁感应强度大小均为B，但方向相反。一根长为2r、电阻不计的金属棒MN绕着圆心O以角速度ω顺时针匀速转动，金属棒与圆环紧密接触。下列说法正确的是()A．金属棒MN中的电流大小为eq\f(Bωr2,2R)B．金属棒MN两端的电压大小为Bωr2C．金属棒MN在转动一周的过程中电流方向不变D．图示位置金属棒中电流方向为从N到M【加固训练】如图所示，一面积为S的正三角形金属框abc固定，M、N分别为ab和ac边的中点，直线MN上方有垂直于线框的匀强磁场。在时间t内，磁感应强度的大小由B均匀增加到3B，方向不变，在此过程中()A．穿过金属框的磁通量变化量为BSB．N点电势比M点的高C．金属框中的感应电动势为eq\f(BS,2t)D．金属框中的感应电动势为eq\f(2BS,t)二、计算题(本题共1小题，共18分。要有必要的文字说明和解题步骤，有数值计算的要标明单位)7．如图所示，在竖直面内有两平行金属导轨AB、CD。导轨间距为L，电阻不计。一根电阻不计的金属棒ab可在导轨上无摩擦地滑动。棒与导轨垂直，并接触良好。导轨之间有垂直纸面向外的匀强磁场，磁感应强度为B。导轨右边与电路连接。电路中的三个定值电阻阻值分别为2R、R和R。在BD间接有一水平放置的电容为C的平行板电容器，板间距离为d，电容器中质量为m的带电微粒电量为q。(1)当ab以速度v0匀速向左运动时，带电微粒恰好静止。试判断微粒的带电性质和电容器的电量Q。(2)ab棒由静止开始，以恒定的加速度a向左运动。求带电微粒q所受合力恰好为0的时间t。(设带电微粒始终未与极板接触)(15分钟·40分)8．(7分)(多选)如图甲所示，相距为l＝1m的两条足够长的光滑平行金属导轨MN、PQ水平放置于竖直向下的匀强磁场中，磁感应强度B随时间t的变化规律如图乙所示，导轨的M、P两端连接一阻值为R＝0.5Ω的电阻，金属棒ab垂直于导轨放置且接触良好，aM＝bP＝1m，现将水平外力F作用在ab棒上，已知：F＝0.02t(N)，式中t≤5(s)，5s后F＝0.1N保持不变，金属棒在运动中始终与导轨垂直。测得ab棒沿导轨滑行达到最大速度的过程中，流过电阻R的总电量为q＝1.4C，不计金属棒ab及导轨的电阻，则()A.0～5s内ab棒始终保持静止B．5s后的一段时间内ab棒做匀加速直线运动C．ab棒运动过程中的最大速度vm＝0.2m/sD．ab棒从开始运动至获得最大速度的过程中，距导轨MP的最大距离为x＝1.4m9．(7分)(多选)如图甲所示abcd区域有垂直于平面的磁场，磁场变化规律如图乙所示，设垂直abcd面向里的磁场方向为正方向，金属线圈M与导线abcd连接成闭合电路，N为独立的金属小圆环，N环套在穿过M线圈的铁芯上，下列说法正确的是()A.0～t0时间内闭合电路中有abcda方向的电流B．t0～2t0时间内闭合电路abcd中有大小恒定方向不变的感应电流C．0～t0时间内N环内有自右向左看顺时针方向的电流D．2t0～3t0时间内N环向右运动【加固训练】(多选)一个面积S＝4×10－2m2，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2s内穿过线圈的磁通量变化率大小等于0.08Wb/sB．在开始的2s内穿过线圈的磁通量的变化量等于零C．在开始的2s内线圈中产生的感应电动势等于8VD．在第3s末线圈中的感应电动势等于零10．(7分)(多选)两根足够长的光滑平行金属导轨固定在竖直平面内，间距为l，电阻不计，上端接有阻值为R的定值电阻。两导轨间有一边长为eq\f(l,2)的正方形区域MNQP，该区域内有方向垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为B，一质量为m，电阻为eq\f(R,2)的金属杆从MN处由静止释放，运动过程中与导轨相互垂直且接触良好，若金属杆离开磁场前已做匀速运动，重力加速度大小为g。则()A．金属杆离开磁场前的瞬间流过R的电流的大小为eq\f(mg,Bl)B．金属杆离开磁场时速度大小为eq\f(6mgR,B2l2)C．金属杆穿过整个磁场过程中整个电路产生的电热为eq\f(mgl,4)－eq\f(m3g2R2,B4l4)D．金属杆穿过整个磁场过程中流过电阻R上的电量为eq\f(Bl2,6R)【加固训练】在图中，MN和PQ是两根竖直放置的相互平行的光滑金属导轨，已知导轨足够长，且电阻可忽略不计。ab是一根与导轨垂直且始终与导轨接触良好的金属杆。开始时，将电键S断开，让ab由静止开始下滑，经过一段时间后，再将S闭合。若从S闭合开始计时，则金属杆ab的速度随时间t的变化情况不可能是图中的()11.(19分)如图所示，两根固定在水平面上的光滑平行导轨MN和PQ，一端接有阻值为R的电阻，处于方向竖直向下的匀强磁场中。在导轨上垂直导轨跨放质量为