2019-2020年高中物理第4章电磁感应第5节电磁感应现象的两类情况课时作业新人教版选修

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1、2019-2020年高中物理第4章电磁感应第5节电磁感应现象的两类情况课时作业新人教版选修一、选择题(1~3题为单选题,4、5题为多选题)1.在下图所示的四种磁场情况中能产生恒定的感生电场的是( C )解析:均匀变化的磁场产生恒定的电场,故C对。2.(安徽合肥一中xx~xx学年高二上学期月考)如图所示,导体AB在做切割磁感线运动时,将产生一个感应电动势,因而在电路中有电流通过,下列说法中正确的是( A )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无关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:根据动生电动势的定

2、义,A项正确;动生电动势中的非静电力与洛伦兹力有关,感生电动势中的非静电力与感生电场有关,B、C、D项错误。3.(北京十二中xx~xx学年高二上学期期末)如图所示,两根竖直放置的光滑平行导轨,其中一部分处于方向垂直导轨所在平面并且有上下水平边界的匀强磁场中.一根金属杆MN保持水平并沿导轨滑下(导轨电阻不计),当金属杆MN进入磁场区后,其运动的速度随时间变化的图线不可能的是( B )解析:当金属杆MN进入磁场区后,切割磁感线产生感应电流,受到向上的安培力。金属杆MN进入磁场区时,若所受的安培力与重力相等,做匀速直线运动,速度不变,所以A图象是可能的。金属杆MN进入磁场区时,若所受的安

3、培力小于重力,做加速运动,随着速度的增大,感应电动势和感应电流增大,金属杆所受的安培力增大,合外力减小,加速度减小,v-t图象的斜率应逐渐减小,故B图象不可能,C图象是可能的。金属杆MN进入磁场区时,若所受的安培力大于重力,做减速运动,随着速度的减小,金属杆所受的安培力减小,合外力减小,加速度减小,v-t图象的斜率减小,D图象是可能的。故选B。4.(日照市xx~xx学年高二上学期检测)如图甲所示线圈的匝数n=100匝,横截面积S=50cm2,线圈总电阻r=10Ω,沿轴向有匀强磁场,设图示磁场方向为正,磁场的磁感应强度随时间按如图乙所示规律变化,则在开始的0.1s内( BD )A.磁

4、通量的变化量为0.25WbB.磁通量的变化率为2.5×10-2Wb/sC.a、b间电压为0D.在a、b间接一个理想电流表时,电流表的示数为0.25A解析:通过线圈的磁通量与线圈的匝数无关,若设Φ2=B2S为正,则线圈中磁通量的变化量为ΔΦ=B2S-(-B1S),代入数据即ΔΦ=(0.1+0.4)×50×10-4Wb=2.5×10-3Wb,A错;磁通量的变化率=Wb/s=2.5×10-2Wb/s,B正确;根据法拉第电磁感应定律可知,当a、b间断开时,其间电压等于线圈产生的感应电动势,感应电动势大小为E=n=2.5V且恒定,C错;在a、b间接一个理想电流表时相当于a、b间接通而形成回路

5、,回路总电阻即为线圈的总电阻,故感应电流大小I==0.25A,D项正确。5.著名物理学家费曼曾设计过这样一个实验装置:一块绝缘圆板可绕其中心的光滑轴自由转动,在圆板的中部有一个线圈,圆板的四周固定着一圈带电的金属小球,如图所示。当线圈接通电源后,将产生流过图示逆时针方向的电流,则下列说法正确的是( BD )A.接通电源瞬间,圆板不会发生转动B.线圈中电流强度的增大或减小会引起圆板向不同方向转动C.若金属小球带负电,接通电源瞬间圆板转动方向与线圈中电流流向相反D.若金属小球带正电,接通电源瞬间圆板转动方向与线圈中电流流向相反解析:线圈接通电源瞬间,则变化的磁场产生电场,从而导致带电小

6、球受到电场力,使其转动,故A错误;不论线圈中电流强度的增大或减小都会引起磁场的变化,从而产生不同方向的电场,使小球受到电场力的方向不同,所以会向不同方向转动,故B正确;接通电源瞬间,产生顺时针方向的电场,若小球带负电,圆板转动方向与线圈中电流方向相同,故C错误;同理D正确。二、非选择题6.(山东济南市xx~xx学年高二上学期五校联考)如图(a)所示,平行长直金属导轨水平放置,间距L=0.4m。导轨右端接有阻值R=1Ω的电阻。导体棒垂直放置在导轨上,且接触良好。导体棒及导轨的电阻均不计。导轨间正方形区域abcd内有方向竖直向下的匀强磁场,b、d连线与导轨垂直,长度也为L。从0时刻开始

7、,磁感应强度B的大小随时间t变化,规律如图(b)所示;同一时刻,棒从导轨左端开始向右匀速运动,1s后刚好进入磁场。若使棒在导轨上始终以速度v=1m/s做直线运动,求:(1)棒进入磁场前,回路中的电动势E;(2)棒在运动过程中受到的最大安培力F,以及棒通过三角形abd区域时电流i与时间t的关系式。答案:(1)0.04V (2)0.04N i=(t-1)A(1s≤t≤1.2s)解析:(1)棒进入磁场前,回路中的电动势为感生电动势,由磁场变化产生E===V=0.04V。(2

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