《2020學(xué)年高中物理 第四章 電磁感應(yīng) 5 電磁感應(yīng)現(xiàn)象的兩類情況練習(xí) 新人教版選修3-2.doc》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《2020學(xué)年高中物理 第四章 電磁感應(yīng) 5 電磁感應(yīng)現(xiàn)象的兩類情況練習(xí) 新人教版選修3-2.doc（9頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)趨R文網(wǎng)上搜索。

1、第四單元 電磁感應(yīng) 5 電磁感應(yīng)現(xiàn)象的兩類情況A級(jí)抓基礎(chǔ)1(多選)如圖所示，一個(gè)閉合電路靜止于磁場(chǎng)中，由于磁場(chǎng)強(qiáng)弱的變化，而使電路中產(chǎn)生了感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，下列說(shuō)法中正確的是()A磁場(chǎng)變化時(shí)，會(huì)在空間激發(fā)一個(gè)電場(chǎng)B使電荷定向移動(dòng)形成電流的力是磁場(chǎng)力C使電荷定向移動(dòng)形成電流的力是電場(chǎng)力D以上說(shuō)法都不對(duì)解析： 磁場(chǎng)變化時(shí)，會(huì)在空間產(chǎn)生感生電場(chǎng)，感生電場(chǎng)的電場(chǎng)力使電荷定向移動(dòng)形成電流，故A、C正確答案：AC2.(多選)如圖所示，內(nèi)壁光滑、水平放置的玻璃圓環(huán)內(nèi)，有一直徑略小于圓環(huán)直徑的帶正電的小球，以速率v0沿逆時(shí)針?lè)较騽蛩俎D(zhuǎn)動(dòng)(俯視)，若在此空間突然加上方向豎直向上、磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間成正比例增加的變化磁

2、場(chǎng)設(shè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中小球帶電荷量不變，那么()A小球?qū)ΣＡA環(huán)的壓力一定不斷增大B小球所受的磁場(chǎng)力一定不斷增大C小球先沿逆時(shí)針?lè)较驕p速運(yùn)動(dòng)，過(guò)一段時(shí)間后沿順時(shí)針?lè)较蚣铀龠\(yùn)動(dòng)D磁場(chǎng)力對(duì)小球一直不做功解析：變化的磁場(chǎng)將產(chǎn)生感生電場(chǎng)，這種感生電場(chǎng)由于其電場(chǎng)線是閉合的，也稱為渦旋電場(chǎng)，其場(chǎng)強(qiáng)方向可借助電磁感應(yīng)現(xiàn)象中感應(yīng)電流方向的判定方法，使用楞次定律判斷當(dāng)磁場(chǎng)增強(qiáng)時(shí)，會(huì)產(chǎn)生順時(shí)針?lè)较虻臏u旋電場(chǎng)，電場(chǎng)力先對(duì)小球做負(fù)功使其速度減為零，后對(duì)小球做正功使其沿順時(shí)針?lè)较蜃黾铀龠\(yùn)動(dòng)，所以C正確；磁場(chǎng)力始終與小球運(yùn)動(dòng)方向垂直，因此始終對(duì)小球不做功，D正確；小球在水平面內(nèi)沿半徑方向受兩個(gè)力作用：環(huán)的壓力FN和磁場(chǎng)的洛倫茲力

3、f，這兩個(gè)力的合力充當(dāng)小球做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力，其中fBqv，磁場(chǎng)在增強(qiáng)，球速先減小，后增大，所以洛倫茲力不一定總在增大；向心力F向m，其大小隨速度先減小后增大，因此壓力FN也不一定始終增大故正確答案為C、D.答案：CD3.一直升機(jī)停在南半球的地磁極上空該處地磁場(chǎng)的方向豎直向上，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B.直升機(jī)螺旋槳葉片的長(zhǎng)度為l，螺旋槳轉(zhuǎn)動(dòng)的頻率為f，順著地磁場(chǎng)的方向看螺旋槳，螺旋槳按順時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)，螺旋槳葉片的近軸端為a，遠(yuǎn)軸端為b，如圖所示，如果忽略a到轉(zhuǎn)軸中心線的距離，用E表示每個(gè)葉片中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，則()AEfl2B，且a點(diǎn)電勢(shì)低于b點(diǎn)電勢(shì)BE2fl2B，且a點(diǎn)電勢(shì)低于b點(diǎn)電勢(shì)CEfl2B，且a

4、點(diǎn)電勢(shì)高于b點(diǎn)電勢(shì)DE2fl2B，且a點(diǎn)電勢(shì)高于b點(diǎn)電勢(shì)解析：解這道題要考慮兩個(gè)問(wèn)題：一是感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小，EBlvBl2fBl2f；二是感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的方向，由右手定則可以判斷出感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的方向是由ab，因此a點(diǎn)電勢(shì)低答案：A4如圖所示，矩形線框abcd的ad和bc的中點(diǎn)M、N之間連接一電壓表，整個(gè)裝置處于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)的方向與線框平面垂直，當(dāng)線框向右勻速平動(dòng)時(shí)，下列說(shuō)法中正確的是()A穿過(guò)線框的磁通量不變化，MN間無(wú)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)BMN這段導(dǎo)體做切割磁感線運(yùn)動(dòng)，MN間有電勢(shì)差CMN間有電勢(shì)差，所以電壓表有示數(shù)D因?yàn)橛须娏魍ㄟ^(guò)電壓表，所以電壓表有示數(shù)解析：穿過(guò)線框的磁通量不變化，線框中無(wú)感應(yīng)電流，但

5、ab、MN、dc都切割磁感線，它們都有感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，故A錯(cuò)，B對(duì)；無(wú)電流通過(guò)電壓表，電壓表無(wú)示數(shù)，C、D錯(cuò)答案：B5.在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，ab、cd兩根導(dǎo)體棒沿兩根導(dǎo)軌分別以速度v1、v2滑動(dòng)，如圖所示，下列情況中，能使電容器獲得最多電荷量且左邊極板帶正電的是()Av1v2，方向都向右Bv1v2，方向都向左Cv1v2，v1向右，v2向左Dv1v2，v1向左，v2向右解析：當(dāng)ab棒和cd棒分別向右和向左運(yùn)動(dòng)時(shí)，兩棒均相當(dāng)于電源，且串聯(lián)，電路中有最大電動(dòng)勢(shì)，對(duì)應(yīng)最大的順時(shí)針?lè)较虻碾娏?，電阻上有最高電壓，所以電容器上有最多電荷量，左極板帶正電C正確答案：C6.如圖所示，在豎直平面內(nèi)有兩根平行金屬導(dǎo)軌，上端與

6、電阻R相連，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直導(dǎo)軌平面一質(zhì)量為m的金屬棒以初速度v0沿導(dǎo)軌豎直向上運(yùn)動(dòng)，上升到某一高度后又返回到原處，整個(gè)過(guò)程金屬棒與導(dǎo)軌接觸良好，導(dǎo)軌與棒的電阻不計(jì)下列說(shuō)法正確的是()A回到出發(fā)點(diǎn)的速度v大于初速度v0B通過(guò)R的最大電流，上升過(guò)程小于下落過(guò)程C電阻R上產(chǎn)生的熱量，上升過(guò)程大于下落過(guò)程D所用時(shí)間上升過(guò)程大于下落過(guò)程解析：金屬棒切割磁感線運(yùn)動(dòng)，由右手定則和法拉第電磁感應(yīng)定律、安培力公式可知金屬棒下行和上行時(shí)的受力情況，由能量守恒定律可知，金屬棒在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，機(jī)械能不斷轉(zhuǎn)化為熱能，所以回到出發(fā)點(diǎn)的速度v小于初速度v0，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；設(shè)金屬棒運(yùn)動(dòng)的速度為v，長(zhǎng)度為l，那么感應(yīng)

7、電動(dòng)勢(shì)EBlv，通過(guò)R的電流I，可見(jiàn)，當(dāng)金屬棒運(yùn)動(dòng)速度v大時(shí)，通過(guò)R的電流大，因?yàn)榻饘侔粼谶\(yùn)動(dòng)過(guò)程中，機(jī)械能不斷轉(zhuǎn)化為熱能，所以運(yùn)動(dòng)到同一高度處，上升時(shí)的速度大于下降時(shí)的速度，所以通過(guò)R的最大電流上升過(guò)程大于下落過(guò)程，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；同一高度處金屬棒上升時(shí)受到的安培力大于下降時(shí)受到的安培力，由于上升和下降的高度相同，所以上升過(guò)程克服安培力所做的功大于下降時(shí)克服安培力做的功，故電阻R上產(chǎn)生的熱量上升過(guò)程大于下落過(guò)程，C正確；研究金屬棒的上升過(guò)程時(shí)，可以采取逆向思維法，把上升過(guò)程看作金屬棒從最高點(diǎn)自由下落，顯然，下落的加速度a1ga2，其中a2為金屬棒返回下落時(shí)的加速度，顯然，下落相同高度，t1t2，

8、選項(xiàng)D錯(cuò)誤答案：CB級(jí)提能力7.如圖，在水平面(紙面)內(nèi)有三根相同的均勻金屬棒ab、ac和MN，其中ab、ac在a點(diǎn)接觸，構(gòu)成“V”字形導(dǎo)軌空間存在垂直于紙面的均勻磁場(chǎng)用力使MN向右勻速運(yùn)動(dòng)，從圖示位置開始計(jì)時(shí)，運(yùn)動(dòng)中MN始終與bac的平分線垂直且和導(dǎo)軌保持良好接觸下列關(guān)于回路中電流i與時(shí)間t的關(guān)系圖線，可能正確的是()解析：設(shè)bac2，單位長(zhǎng)度電阻為R0則MN切割磁感線產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)：EBLvBv2vttan 2Bv2ttan ，回路總電阻為：RR0vtR0.由閉合電路歐姆定律得：i，i與時(shí)間無(wú)關(guān)，是一定值，故A正確，B、C、D錯(cuò)誤答案：A8如圖所示，L10.5 m，L20.8 m，回路總電阻為

9、R0.2 ，M0.04 kg，導(dǎo)軌光滑，開始時(shí)磁場(chǎng)B01 T，現(xiàn)使磁感應(yīng)強(qiáng)度以0.2 T/s的變化率均勻地增大，試求：當(dāng)t為多少時(shí)，M剛離開地面(g取10 m/s2)?解析：回路中原磁場(chǎng)方向向下，且磁通量增加，由楞次定律可以判知，感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向向上，根據(jù)安培定則可以判知，ab中的感應(yīng)電流的方向是ab，由左手定則可知，ab所受安培力的方向水平向左，從而向上拉起重物，設(shè)ab中電流為I時(shí)M剛好離開地面，此時(shí)有FBBIL1Mg，I，EL1L20.08(V)，B，聯(lián)立，解得：FB0.4 N，I0.4 A，B2 T，t5 s.9如圖所示，AB、CD是兩根足夠長(zhǎng)的固定平行金屬導(dǎo)軌，兩導(dǎo)軌間的距離為L(zhǎng)，導(dǎo)

10、軌平面與水平面的夾角是，在整個(gè)導(dǎo)軌平面內(nèi)都有垂直于導(dǎo)軌平面斜向上方的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B.在導(dǎo)軌的AC端連接一個(gè)阻值為R的電阻，導(dǎo)軌的電阻不計(jì)一根垂直于導(dǎo)軌放置的金屬棒ab，電阻為r質(zhì)量為m，從靜止開始沿導(dǎo)軌下滑，下滑高度為H時(shí)達(dá)到最大速度不計(jì)摩擦，求在此過(guò)程中：(1)ab棒的最大速度；(2)通過(guò)電阻R的熱量；(3)通過(guò)電阻R的電量解析：(1)金屬棒向下做加速度減小的加速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)加速度a0時(shí)，速度達(dá)到最大有mgsin FA，F(xiàn)ABIL，I，聯(lián)立三式得，mgsin ，所以vm.(2)根據(jù)能量守恒得：mgHmvQ總，所以整個(gè)回路產(chǎn)生的熱量Q總mgHmv，則通過(guò)電阻R的熱量：QRQ總.(3)下滑

11、高度為H的過(guò)程中磁通量的增加量為.通過(guò)電阻R的電量qIt.10如圖甲所示，一對(duì)平行光滑軌道放置在水平面上，兩軌道間距l(xiāng)0.20 m，電阻R1.0 ；有一導(dǎo)體桿靜止地放在軌道上，與兩軌道垂直，桿及軌道的電阻皆可忽略不計(jì)，整個(gè)裝置處于磁感應(yīng)強(qiáng)度B0.5 T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向垂直軌道向下，現(xiàn)用一外力F沿軌道方向拉桿，使之做勻加速運(yùn)動(dòng)，測(cè)得力F與時(shí)間t的關(guān)系如圖乙所示求桿的加速度a和質(zhì)量m.解析：導(dǎo)體桿在軌道上做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，用v表示瞬時(shí)速度，t表示時(shí)間，則桿切割磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為EBlvBlat，閉合回路中的感應(yīng)電流為：I，由安培力公式和牛頓第二定律得：FIlBma，將式代入

12、式整理得：Fmaat.在乙圖象上取兩點(diǎn)t10，F(xiàn)11 N；t230 s，F(xiàn)24 N代入式，聯(lián)立方程解得a10 m/s2，m0.1 kg.11如圖所示，質(zhì)量為M的導(dǎo)體棒ab，垂直放在相距為l的平行光滑金屬導(dǎo)軌上，導(dǎo)軌平面與水平面的夾角為，并處于磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B方向垂直于導(dǎo)軌平面向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，左側(cè)是水平放置間距為d的平行金屬板，R和Rx分別表示定值電阻和滑動(dòng)變阻器的阻值，不計(jì)其他電阻(1)調(diào)節(jié)RxR，釋放導(dǎo)體棒，當(dāng)棒沿導(dǎo)軌勻速下滑時(shí)，求通過(guò)棒的電流I及棒的速率v；(2)改變Rx，待棒沿導(dǎo)軌再次勻速下滑后，將質(zhì)量為m帶電量為q的微粒水平射入金屬板間，若它能勻速通過(guò)，求此時(shí)的Rx.解析：(1)當(dāng)棒沿導(dǎo)軌勻速下滑時(shí)，棒所受合力為零，沿斜面方向，則有：Mgsin BIl；解得通過(guò)棒的電流為：I.由閉合電路的歐姆定律有棒切割磁感線產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)為E0I(RRx)而E0Blv；RxR；解得：v.(2)棒再次沿導(dǎo)軌勻速下滑時(shí)，對(duì)棒同樣有：Mgsin BIl.帶電微粒勻速通過(guò)平行金屬板，則有：mg，而UxIRx，解得：Rx.