2019-2020学年教科版高中物理选修3-2练习:第一章 电磁感应 习题课1 含解析.pdf

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1、习题课电磁感应规律的应用一、基础练1.如图1所示,平行导轨间的距离为d,一端跨接一个电阻R,匀强磁场的磁感应强度为B,方向垂直于平行金属导轨所在的平面.一根足够长的金属棒与导轨成θ角放置.金属棒与导轨的电阻不计,当金属棒沿垂直于棒的方向滑行时,通过电阻R的电流为()图1BdvBdvsinθA.B.RRBdvcosθBdvC.D.RRsinθ答案DdBdv解析题中B、l、v满足两两垂直的关系,所以E=Blv其中l=即E=,故通sinθsinθBdv过电阻R的电流为,选D.Rsinθ点评正确理解E=BLv,知道适用条件是三个量两两垂直

2、.2.图2中两条平行虚线之间存在匀强磁场,虚线间的距离为l,磁场方向垂直纸面向里,abcd是位于纸面内的梯形线圈,ad与bc间的距离也为l.t=0时刻,bc边与磁场区域边界重合(如图).现令线圈以恒定的速度v沿垂直于磁场区域边界的方向穿过磁场区域.取沿a→b→c→d→a的感应电流为正,则在线圈穿越磁场区域的过程中,感应电流I随时间t变化的图线可能是()答案B解析线框进入时,磁通量是增加的,线框穿出时磁通量是减少的,由楞次定律可判断两次电流方向一定相反,故只能在A、B中选择,再由楞次定律及规定的电流正方向可判断进入时电流为负方向,故

3、选B.3.如图3所示,ab和cd是位于水平面内的平行金属轨道,间距为l,其电阻可忽略不计,ac之间连接一阻值为R的电阻.ef为一垂直于ab和cd的金属杆,它与ad和cd接触良好并可沿轨道方向无摩擦地滑动.电阻可忽略.整个装置处在匀强磁场中,磁场方向垂直于图中纸面向里,磁感应强度为B,当施外力使杆ef以速度v向右匀速运动时,杆ef所受的安培力为()图3vB2l2vBlA.B.RRvB2lvBl2C.D.RR答案A4.如图4所示,先后两次将同一个矩形线圈由匀强磁场中拉出,两次拉动的速度相同.第一次线圈长边与磁场边界平行,将线圈全部拉出

4、磁场区,拉力做功W、通过导线截面的电1荷量为q,第二次线圈短边与磁场边界平行,将线圈全部拉出磁场区域,拉力做功为W、12通过导线截面的电荷量为q,则()2图4A.W>W,q=q1212B.W=W,q>q1212C.WW,q>q1212答案ABav解析设矩形线圈的长边为a,短边为b,电阻为R,速度为v,则W=BIba=B··a·b,11RBbvBavbW=BIba=B··a·b,因为a>b,所以W>W.通过导线截面的电荷量q=It=·=q.22R12111Rv25.如图5所示,半径为a的圆形区域(图中虚线

5、)内有匀强磁场,磁感应强度为B=0.2T,半径为b的金属圆环与虚线圆同心、共面的放置,磁场与环面垂直,其中a=0.4m、b=0.6m;金属环上分别接有灯L、L,两灯的电阻均为2Ω.一金属棒MN与金属环接触良好,棒12与环的电阻均不计.图5(1)若棒以v=5m/s的速率沿环面向右匀速滑动,求棒滑过圆环直径OO′的瞬间,MN0中的电动势和流过灯L的电流.1(2)撤去中间的金属棒MN,将左面的半圆弧OLO′以MN为轴翻转90°,若此后B随1ΔB4时间均匀变化,其变化率为=T/s,求灯L的功率.Δtπ2答案(1)0.8V0.4A(2)1.

6、28×10-2W解析(1)棒滑过圆环直径OO′的瞬间,MN中的电动势为动生电动势,E=B·2a·v=0.8V.E流经L的电流I==0.4A1RL1πa2ΔB(2)电路中的电动势为感生电动势,E=·2ΔtE灯L的功率P=2R=1.28×10-2W22R+RL2L1L2点评求电路中的电动势时,要分析清楚产生感应电动势的方式,若为导体切割磁感线ΔB类,宜用E=BLv计算;若为磁场变化产生感生电场类,宜用E=nS.Δt二、提升练6.如图6所示,矩形线框abcd的ad和bc的中点M、N之间连接一电压表,整个装置处于匀强磁场中,磁场的

7、方向与线框平面垂直.当线框向右匀速平动时,下列说法中正确的是()图6A.穿过线框的磁通量不变化,MN间无感应电动势B.MN这段导体做切割磁感线运动,MN间有电势差C.MN间有电势差,所以电压表有示数D.因为有电流通过电压表,所以电压表有示数答案B解析穿过线框的磁通量不变化,线框中无感应电流,但ab、MN、dc都切割磁感线,它们都有感应电动势,故A错,B对.无电流通过电压表,电压表无示数,C、D错.7.如图7所示,线圈C连接光滑平行导轨,导轨处在方向垂直纸面向里的匀强磁场中,导轨电阻不计,导轨上放着导体棒MN.为了使闭合线圈A产生图

8、示方向的感应电流,可使导体棒MN()图7A.向右加速运动B.向右减速运动C.向左加速运动D.向左减速运动答案AD解析N再由右手定则判断MN应向左运动,磁场减弱则电流减小故MN应减速,故可判断MN向左减速,同理可判断向右加速也可,故选A、D.→N再由

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