2013高中物理 全部配套课时作业 4.5 电磁感应现象的两类情况新人教版选修3-2.doc

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1、2013高中物理人教选修3-2全部配套课时作业:4.5电磁感应现象的两类情况1.(对应要点一)某空间出现了如图4-5-9所示的磁场,当磁感应强度变化时,在垂直于磁场的方向上会产生感生电场,有关磁感应强度的变化与感生电场的方向关系描述正确的是()A.当磁感应强度均匀增大时,感生电场的电场线从上向下看应为顺时针方向B.当磁感应强度均匀增大时,感生电场的电场线从上向下看应为图4-5-9逆时针方向C.当磁感应强度均匀减小时,感生电场的电场线从上向下看应为顺时针方向D.当磁感应强度均匀减小时,感生电场的电场线从上向下看应为逆时针方向解析:感生电场中电场线的方向用楞次定律来判定:由题知原磁场方向向

2、上,当磁感应强度增大时,在周围有闭合导线的情况下,感应电流的磁场方向应与原磁场方向相反,即感应电流的磁场方向向下,再由右手螺旋定则得到感应电流的方向是:从上向下看应为顺时针方向,则感生电场的方向从上向下看也为顺时针方向;同理可知,当磁感应强度减小时,感生电场的方向从上向下看应为逆时针方向。所以A、D对。答案:AD2.(对应要点二)如图4-5-10所示,磁感应强度为B的匀强磁场有理想界面,用力将矩形线圈从磁场中匀速拉出。在其他条件不变的情况下()A.速度越大时,拉力做功越多B.线圈边长L1越大时,拉力做功越多图4-5-10C.线圈边长L2越大时,拉力做功越多D.线圈电阻越大时,拉力做功越

3、多BL1v解析:用力F匀速拉出线圈过程所做的功为W=FL2,又F=F安=IBL1,I=,所以WR22BL1L2v=,R可知A、B、C正确,D错误。答案:ABC3.(对应要点二)两根足够长的光滑导轨竖直放置,间距为L,底端接阻值为R的电阻。将质量为m的金属棒悬挂在一个固定的轻弹簧下端,金属棒和导轨接触良好,导轨所在平面与磁感应强用心爱心专心-1-度为B的匀强磁场垂直,如图4-5-11所示。除电阻R外其余电阻不计。现将金属棒从弹簧原长位置由静止释放,则()A.释放瞬间金属棒的加速度等于重力加速度g图4-5-11B.金属棒向下运动时,流过电阻R的电流方向为a→b22BLvC.金属棒的速度为v

4、时,所受的安培力大小为F=RD.电阻R上产生的总热量等于金属棒重力势能的减少解析:金属棒刚释放时,弹簧处于原长,此时弹力为零,又因此时速度为零,因此也不受安培力作用,金属棒只受到重力作用,其加速度应等于重力加速度,故A对;金属棒向下运动时,由右手定则可知,在金属棒上电流方向向右,电阻等效为外电路,其电流方向为b→a,22BLvBLv故B错;金属棒速度为v时,安培力大小为F=BIL,I=,由以上两式得:F=,故CRR对;金属棒下落过程中,由能量守恒定律知,金属棒减少的重力势能转化为弹簧的弹性势能、金属棒的动能以及电阻R上产生的热能,因此D错。答案:AC4.(对应要点三)如图4-5-12所

5、示,固定于水平桌面上的金属框架cdef,处在竖直向下的匀强磁场中,金属棒ab搁在框架上,可无摩擦滑动。此时adeb构成一个边长为l的正方形。金属棒的电阻为r,其余部分电阻不计。开始时磁感应强度为B0。(1)若从t=0时刻起,磁感应强度均匀增加,每秒增加k,同时保持棒静止,求金属棒中的感应电流大小和方向。(2)在上述(1)情况中,始终保持金属棒静止,当t=t1末时需加的图4-5-12垂直于棒的水平拉力为多大?2ΔΦΔB2Ekl解析:(1)根据法拉第电磁感应定律E==S=kl,再根据欧姆定律得:I==,ΔtΔtrr根据楞次定律判断,“增反减同”,回路中的电流方向为逆时针方向,或棒上电流从b

6、到a。(2)要保持棒静止,使作用到棒上的力平衡,即水平拉力等于棒受到的安培力:23klklF=F安=BIl=(B0+kt1)l=(B0+kt1)。rr2答案:(1)kl/r,棒中电流方向由b到a3(2)(B0+kt1)kl/r用心爱心专心-2-

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