课堂新坐标2016_2017学年高中物理第1章电磁感应第5节电磁感应规律的应用学业分层测评粤教版

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1、电磁感应规律的应用(建议用时：45分钟)[学业达标]1．(2016·惠州高二检测)如图1510所示，竖直放置的金属框架处于水平匀强磁场中，有一直金属棒ab可以沿金属框无摩擦地上下滑动，当ab由静止开始自由下滑一段时间后，合上开关S，则ab将做(　　)图1510A．匀速运动　　　　　B．加速运动C．减速运动D．无法确定【解析】　开关闭合前棒ab切割磁感线产生感应电动势但无感应电流，ab做自由落体运动，开关闭合后有感应电流且I＝BLv/R，安培力F＝B2L2v/R(向上)．若F＞mg，ab做减速运动；若F＝mg，ab做匀速运动；若F＜mg，ab做加速运动，由于闭合开关时ab的

2、速度v大小不确定，因此ab的运动也不确定，故D正确．【答案】　D2．如图1511所示为一圆环发电装置，用电阻R＝4Ω的导体棒弯成半径L＝0.2m的闭合圆环，圆心为O，线COD是一条直径，在O、D间接一负载电阻R1＝1Ω，整个圆环中均有B＝0.5T的匀强磁场垂直环面穿过．电阻r＝1Ω的导体棒OA贴着圆环做匀速运动，角速度ω＝300rad/s，则当OA到达OC处时(　　)【导学号：90270025】图1511A．圆环的电功率为1WB．圆环的电功率为2WC．全电路的电功率最大，为3WD．全电路的电功率最大，为4.5W【解析】　当OA到达OC处时，圆环的电阻为1Ω，与R1串联接入

3、电源，即外电阻为2Ω，内电阻为1Ω，杆转动过程中产生的感应电动势E＝BL2ω＝3V，圆环上分压为1V，所以圆环上的电功率为1W；当OA到达OC处时环上电阻最大，电路的总电阻最大，总功率最小．【答案】　A3．很多相同的绝缘铜圆环沿竖直方向叠放，形成一很长的竖直圆筒．一条形磁铁沿圆筒的中心轴竖直放置，其下端与圆筒上端开口平齐．让条形磁铁从静止开始下落．条形磁铁在圆筒中的运动速率(　　)A．均匀增大B．先增大，后减小C．逐渐增大，趋于不变D．先增大，再减小，最后不变【解析】　条形磁铁下落，则穿过铜环的磁通量发生变化，铜环中产生感应电流，感应电流的磁场阻碍条形磁铁的下落．开始时的

4、感应电流比较小，条形磁铁向下做加速运动，且随下落速度增大，其加速度变小．当条形磁铁的速度达到一定值后，相应铜环对条形磁铁的作用力趋近于条形磁铁的重力．故条形磁铁先加速运动，但加速度变小，最后的速度趋近于某个定值．选项C正确．【答案】　C4．如图1512所示，一个由导体做成的矩形线圈，以恒定速率v运动，从无场区进入匀强磁场区，然后出来，若取逆时针方向为电流的正方向，那么图中所示的图象能正确地表示回路中电流与时间的函数关系的是(　　)图1512【解析】　在无场区，无电流，A错．在矩形线圈进入过程中，由E＝Blv和i＝知，i恒定不变；由右手定则得，电流方向为逆时针，是正方向，D

5、错．线框离开磁场时，电流为负方向，B错，C对．【答案】　C5．(多选)边长为L的正方形金属框在水平恒力作用下，穿过如图1513所示竖直向下的有界匀强磁场，磁场宽度为d(d>L)，ab边进入磁场时，线框的加速度为零，线框进入磁场过程和从磁场另一侧穿出过程相比较，下列说法正确的是(　　)【导学号：90270026】图1513A．产生的感应电流方向相反B．所受安培力方向相反C．产生的电能相等D．产生的电能不等【解析】　因金属框在水平恒力作用下穿过磁场，由右手定则判定知进入磁场和穿出磁场的感应电流方向相反，A项正确；安培力阻碍线框的相对运动，即“来拒去留”，所以两次受到的安培力都

6、向左，B项错误；ab边进入磁场时，线框的加速度为零，即金属框匀速进入磁场，此时F外＝F安，磁场宽度为d(d>L)，而线框全部进入磁场时，不再受安培力作用，在外力作用下将做加速运动，速度增大，而出磁场时安培力大于水平恒力，线框减速．由动能定理知进入磁场时W外－W安＝mv－mv＝0，W外＝W安，而当线框穿出磁场时W外－W′安＝mv－mv<0，W外

7、)图1514A．杆中的感应电流方向是从b到aB．杆中的感应电流大小均匀增大C．金属杆所受安培力水平向左D．金属杆受到的摩擦力逐渐减小【解析】　磁感应强度B减小时，由楞次定律知，感应电流由b到a，A正确；由E＝n＝nS知，B均匀减小时，电动势E不变，电流不变，B错误；由左手定则知，ab所受安培力水平向右，C错误；由F＝BIL知，I、L不变，B减小，安培力减小；ab杆静止，安培力等于摩擦力，所以摩擦力减小，D正确．【答案】　AD7．如图1515所示，竖直放置的两根平行金属导轨之间接有定值电阻R，质量不能忽略的金属棒与两导轨始终保持