2017-2018学年高二物理粤教版选修3-2习题：重点强化卷1电磁感应中的电路、图象和能量

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1、重点强化卷（一）电磁感应中的电路、图象和能量问题（建议用时：60分钟）一、选择题1.穿过某线圈的磁通量随吋间变化的关系如图1所示，在下列几段时间内,线圈中感应电动势最小的是（）【导学号：97192030]图1B.2~4sD.5〜10s乙A.0〜2sC.4〜5s【解析】图线斜率的绝对值越小，表明磁通量的变化率越小，感应电动势也就越小.【答案】D2.如图2甲所示，平面上的光滑平行导轨MV、PQ上放着光滑导体棒〃、cd,两棒用细线系住，细线拉直但没有张力.开始时匀强磁场的方向如图甲所示,而磁感应强度B随吋间Z的变化如图乙所示，不计ab.cd间电流的相互作用，则细

2、线中的张力大小随时间变化的情况为选项图中的（）rXP公【解析】0到Zo时间内，根据法拉第电磁感应定律可知感应电动势恒定，感应电流恒定，但因磁场均匀变弱，故两导体棒上的安培力均匀变小，根据左手定则和平衡知识知细线上有拉力，大小等于每个棒受到的安培力，当/o时刻磁场为零，安培力为零.大于Zo时刻后，磁场反向变强，两棒间距变小，线上无力•故只有D图正确.【答案】D1.如图3所示，闭合导线框的质量可以忽略不计，将它从图示位置匀速拉出匀强磁场.若第一次用0.3s时间拉出，外力所做的功为必，通过导线截面的电荷量为加第二次用0.9s时间拉出，外力所做的功为必，通过导线截

3、面的电A.W呼2，q=qi图3B・WW^q>q?ixX—aiIiii■X1Xiiaiix11XB：ai•【解析】设拉出磁场的位移为x,因匀速拉出F=F安，外力做功W=Fx=F#x=BIl°x=—亓~=—亓~'V通过导线截面电荷量q=I^t=Blv~RBlx4=T因为V>V2f所以W>w2fq=q2・【答案】C2.（多选）如图4所示，将一个与匀强磁场垂直的正方形多匝线圈从磁场屮匀速拉出的过程中，拉力做功的功率（）【导学号：97192031】XXXXXXXXXXD°XXXXX图4A.与线圈匝数

4、成止比B.与线圈边长的平方成正比C.与导线的电阻率成正比D.与导线横截面积成正比【解析】磁感应强度为导线的横截面积为S,电阻率为“，拉出磁场时的速度为设线圈边长为厶，匀速拉出时E=nBLv,I=E/R,R=t，I=4nL,22F=F^=nBIL,所以P=Fv=nBILv=n2B2L2v2/R=U,所以A、D正确.【答案】AD1.如图5所示的区域内有垂直于纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为—个电阻为7?、半径为厶、圆心角为45。的扇形闭合导线框绕垂直于纸面的O轴匀速转动（O轴位于磁场边界），周期为〃=0时亥0,线框置于如图所示位置，贝IJ线框内产生的感应电流的

5、图象为（规定电流顺吋针方向为正）（）ii/A■■■■-:TI・■AT::tU2••O-;T2r•Tt■■・i/ABAi/ADXXXXXXBXXXXXXXXXXXXXXx°xXX【解析】由于扇形导线框匀速转动，因此导线框进入磁场的过程中产生的感应电动势和感应电流都是恒定的，选项C、D错误；线框在进入磁场和离开磁场时，有感应电流产生，当完全进入时，由于磁通量不变，故无感应电流产生.由楞次定律可知刚进入磁场时电流为逆时针方向，离开磁场时产生顺时针方向的电流，故A正确.【答案】A2.在竖直方向的匀强磁场屮，水平放置一圆形导体环.规定导体环屮电流的正方向如图6甲所示

6、，磁场向上为正.当磁感应强度B随时间t按图乙变化时,下列能止确表示导体环中感应电流变化情况的是（）//AZo//A:n必0123：45123塚5:-Zo:L0CD甲图6AB【解析】根据法拉第电磁感应定律有E=n^-=nS^f因此在面积、匝数不变的情况下，感应电动势与磁场的变化率成正比，即与图象中的斜率成正比，由图象可知0〜2s,斜率不变，故形成的感应电流不变，根据楞次定律可知感应电流方向顺时针即为正值，2~4s斜率不变，电流方向为逆时针，整个过程中的斜率大小不变，所以感应电流大小不变，故A、B、D错误，C正确.【答案】C1.如图7所示，间距为厶、电阻不计的

7、足够长的平行光滑金属导轨水平放置，导轨左端用一阻值为7?的电阻连接，导轨上横跨一根质量为加、有效电阻也为R的金属棒，金属棒与导轨接触良好.整个装置处于竖直向上、磁感应强度为B的匀强磁场中・现使金属棒以初速度v沿导轨向右运动，若金属棒在整个运动过程中通过的电荷量为g.下列说法正确的是（）【导学号：97192032】A.金属棒在导轨上做匀减速运动A.整个过程中金属棒在导轨上发生的位移为鈴A.整个过程中金属棒克服安培力做功为扯B.整个过程中电阻7?上产生的焦耳热为肛彳【解析】因为金属棒向右运动时受到向左的安培力作用，且安培力随速度的减小而减小所以金属棒向左做加速

8、度减小的减速运动；根据E=A(P_BLxAt~At9q=[,=^=