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《2019届高中物理第四章电磁感应4.5电磁感应现象的两类情况检测（含解析）新人教版》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、5 电磁感应现象的两类情况一、A组(20分钟)1.(多选)如图所示,导体AB在做切割磁感线运动时,将产生一个电动势,因而在电路中有电流通过,下列说法中正确的是( )A.因导体运动而产生的感应电动势称为动生电动势B.动生电动势的产生与洛伦兹力有关C.动生电动势的产生与电场力有关D.动生电动势和感生电动势产生的原因是一样的解析:如图所示,当导体向右运动时,其内部的自由电子因受向下的洛伦兹力作用向下运动,于是在棒的B端出现负电荷,而在棒的A端出现正电荷,所以A端电势比B端高。棒AB就相当于一个电源,正极在A端。答案:AB2.如图所示,内壁光滑的塑料管弯成的圆环平放在水平桌面上,环内有一带负电的小
2、球,整个装置处于竖直向下的磁场中,当磁场突然增大时,小球将( )A.沿顺时针方向运动B.沿逆时针方向运动C.在原位置附近往复运动D.仍然保持静止状态答案:A3.如图所示,一个带正电的粒子在垂直于匀强磁场的平面内做圆周运动,当磁感应强度均匀增大时,此粒子的动能将( )A.不变B.增加C.减少D.以上情况都有可能解析:当垂直纸面向里的磁场均匀增强时,产生逆时针方向的涡旋电场,带正电的粒子将受到这个电场对它的电场力作用,而使动能增加,故B正确。答案:B4.一直升机停在南半球的地磁极上空。该处地磁场的方向竖直向上,磁感应强度为B。直升机螺旋桨叶片的长度为l,螺旋桨转动的频率为f,顺着地磁场的方向
3、看螺旋桨,螺旋桨按顺时针方向转动,螺旋桨叶片的近轴端为a,远轴端为b,如图所示,如果忽略a到转轴中心线的距离,用E表示每个叶片中的感应电动势,则( )A.E=πfl2B,且a点电势低于b点电势B.E=2πfl2B,且a点电势低于b点电势C.E=πfl2B,且a点电势高于b点电势D.E=2πfl2B,且a点电势高于b点电势解析:解这道题要考虑两个问题:一是感应电动势大小,E=Blv=Blω×=Bl×2πf×=πfl2B;二是感应电动势的方向,由右手定则知,a点电势低。答案:A5.导学号95814022如图所示,匀强磁场中有一由半圆弧及其直径构成的导线框,半圆直径与磁场边缘重合;磁场方向垂直于
4、半圆面(纸面)向里,磁感应强度大小为B0。使该线框从静止开始绕过圆心O、垂直于半圆面的轴以角速度ω匀速转动半周,在线框中产生感应电流。现使线框保持图中所示位置,磁感应强度大小随时间线性变化。为了产生与线框转动半周过程中同样大小的电流,磁感应强度随时间的变化率的大小应为( )A.B.C.D.解析:当线框绕过圆心O的转动轴以角速度ω匀速转动时,由于面积的变化产生感应电动势,从而产生感应电流。设半圆的半径为r,导线框的电阻为R,即I1=。当线框不动,磁感应强度变化时,I2=,因I1=I2,可得,C选项正确。答案:C6.如图甲所示,一个圆形线圈的匝数n=1000,线圈面积S=200cm2,线圈的电
5、阻r=1Ω,线圈外接一个阻值R=4Ω的电阻,把线圈放入一方向垂直线圈平面向里的匀强磁场中,磁感应强度随时间变化规律如图乙所示。求:(1)前4s内的感应电动势。(2)前5s内的感应电动势。解析:(1)前4s内磁通量的变化ΔΦ=Φ2-Φ1=S(B2-B1)=200×10-4×(0.4-0.2)Wb=4×10-3Wb由法拉第电磁感应定律得E=n=1000×V=1V。(2)前5s内磁通量的变化ΔΦ'=Φ2'-Φ1=S(B2'-B1)=200×10-4×(0.2-0.2)Wb=0由法拉第电磁感应定律得E'=n=0。答案:(1)1V (2)0二、B组(15分钟)1.(多选)现代科学研究中常要用到高速电子
6、,电子感应加速器就是利用感生电场使电子加速的设备。它的基本原理如图甲所示,上、下为两个电磁铁,磁极之间有一个环形真空室,电子在真空中做圆周运动。电磁铁线圈电流的大小、方向可以变化,产生的感生电场使电子加速。图乙为真空室的俯视图。则下列说法正确的是( )A.如要使电子在真空室内沿如图乙所示逆时针方向加速,则电磁铁中应通以方向如图甲所示、大小增强的电流B.若要使电子在真空室内沿如图乙所示逆时针方向加速,则电磁铁中应通以方向如图甲所示方向相反、大小增强的电流C.在电子感应加速器中,电子只能沿逆时针方向加速D.该加速装置不可以用来加速质子、α粒子等质量较大的带电粒子解析:当电磁铁中应通以方向如图甲
7、所示、大小增强的电流,线圈中的磁场就增大了,根据楞次定律,感生电场产生的磁场要阻碍它增大,所以感生电场俯视图为顺时针方向,所以电子在逆时针方向电场力作用下加速运动,在洛伦兹力约束下做圆周运动,故A正确。当电磁铁中应通以方向如图甲所示方向相反、大小增强的电流,根据楞次定律,可知涡旋电场的方向为逆时针方向,电子将沿逆时针方向做减速运动,故B错误。在电子感应加速器中,电磁铁线圈电流的大小、方向可以变化,电子可能沿逆
