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《2012高考物理 第9章第3讲 电磁感应定律的综合应用③课后限时作业 新人教版.doc》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、电磁感应定律的综合应用一、选择题(每小题5分,共40分)1.如图所示,两光滑平行金属导轨间距为L,直导线MN垂直跨在导轨上,且与导轨接触良好,整个装置处于垂直于纸面向里的匀强磁场中,磁感应强度为B.电容器的电容为C,除电阻R外,导轨和导线的电阻均不计.现给导线MN一初速度,使导线MN向右运动,当电路稳定后,MN以速度v向右做匀速运动时( )A.电容器两端的电压为零B.电阻两端的电压为BLvC.电容器所带电荷量为CBLvD.为保持MN匀速运动,需对其施加的拉力大小为【解析】 当导线MN匀速向右运动时,导线MN产
2、生的感应电动势恒定,稳定后,对电容器不充电也不放电,无电流产生,故电阻两端没有电压,电容器两板间的电压为U=E=BLv,所带电荷量Q=CU=CBLv,C正确;因匀速运动后MN所受合力为0,且此时无电流,故不受安培力即无需拉力便可做匀速运动,D错.【答案】 C2.如图所示,边长为L的正方形导线框质量为m,由距磁场H高处自由下落,其下边ab进入匀强磁场后,线圈开始做减速运动,直到其上边cd刚刚穿出磁场时,速度减为ab边进入磁场时的一半,磁场的宽度也为L,则线框穿越匀强磁场过程中发出的焦耳热为( )A.2mgL
3、 B.2mgL+mgHC.2mgL+mgH D.2mgL+mgH【解析】 设刚进入磁场时的速度为v1,刚穿出磁场时的速度v2=.线框自开始进入磁场到完全穿出磁场共下落高度为2L.由题意mv=mgH,mv+mg·2L=mv+Q.联立各式得Q=2mgL+mgH.C选项正确.【答案】 C3.如图甲所示,abcd为用导体做成的框架,其所在平面与水平面成θ角,质量为m的导体棒MN与ab、cd接触良好,回路的电阻为R,整个装置放于垂直框架平面的变化的磁场中,t=0时磁场方向向上
4、,磁感应强度B的变化情况如图乙所示,MN始终静止.则在0t2时间段内,下面的分析正确的是()A.t1时刻回路中的感应电流为零B.t1时刻MN受到的安培力为零C.MN中产生的感应电流随时间均匀变化D.MN受到的安培力随时间均匀变化-7-用心爱心专心【解析】本题考查电磁感应现象及磁场对电流的作用的知识.分析时要首先判断磁感应强度、磁通量的变化率的情况,然后再结合产生感应电流的条件和安培力公式进行分析.由图可知,t1时刻,磁通量的变化率不为0,所以仍然发生电磁感应现象,回路中有感应电流存在,A选项错误;但此时磁感应强
5、度为0,所以MN不受安培力的作用,B选项正确;0t2时间内,磁通量的变化率不变,感应电动势不变,感应电流大小不变,C选项错误;由于磁感应强度B是均匀变化的,由F=BIL可知,安培力随时间均匀变化,D选项正确.【答案】B、D4.如图所示,两个互连的金属圆环,粗金属环的电阻是细金属环电阻的二分之一,磁场垂直穿过粗金属环所在区域,当磁感应强度随时间均匀变化时,在粗环内产生的感应电动势为E,则a、b两点间的电势差为()A.E B.E C.E D.E
6、【答案】 C5.在竖直向上的匀强磁场中,水平放置一个不变形的单匝金属圆线圈,规定线圈中感应电流的正方向如图甲所示,当磁场的磁感应强度B随时间t如图乙变化时,图丙中正确表示线圈中感应电动势E变化的是( )-7-用心爱心专心【解析】 由图乙可知,在0~1s内,磁感应强度均匀增大,穿过线圈的磁通量均匀增大,由楞次定律可知线圈中产生恒定电流,其方向与正方向一致;1~3s内,穿过线圈的磁通量不变,感应电动势为0;在3~5s内,线圈中的磁通量均匀减小,由楞次定律可知线圈中产生恒定电流,其方向与正方向相反.由图乙可知0~1
7、s内磁感应强度变化率是3~5s内磁感应强度变化率的2倍,故产生的电动势为其2倍.故A选项正确.【答案】 A6.如图所示,线圈内有理想边界的磁场,开关闭合,当磁感应强度均匀减小时,有一带电微粒静止于水平放置的平行板电容器中间,若线圈的匝数为n,平行板电容器的板间距离为d,粒子的质量为m,带电荷量为q,线圈面积为S,则下列判断中正确的是()A.带电微粒带负电B.线圈内磁感应强度的变化率为C.当下极板向上移动时,带电微粒将向上运动D.当开关断开时带电微粒将做自由落体运动【解析】由于磁感应强度均匀减小,由楞次定律及右手
8、定则可知电容器下极板带正电,带电微粒静止,说明其受到的电场力向上,故带电微粒带正电,选项A错误;由mg=及U==可得:=,选项B正确;当下极板向上移动时,两极板间距减小,由E=可知场强变大,则mg<,故带电微粒将向上加速运动,选项C正确;开关断开时,电容器两极板间电压不变,故带电微粒仍静止,选项D错误.【答案】B、C-7-用心爱心专心7.如图所示,在两平行光滑导体杆上,垂直放置两导体a