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《2021_2022版高中物理第四章电磁感应5电磁感应现象的两类情况课时练习含解析新人教版选修3_2.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、电磁感应现象的两类情况(25分钟·60分)一、选择题(本题共6小题,每题6分,共36分)1.一段导线在磁场中做切割磁感线运动,下面说法正确的是( )A.导体中一定有感应电动势B.导体中一定有感应电流C.导体一定受到与运动方向相反的磁场作用力D.导体一定受到与运动方向相同的磁场作用力【解析】选A。导线在磁场中做切割磁感线运动,就能产生感应电动势,但是如果电路不闭合,就不会有感应电流。导体受到的力不一定与运动方向相反。故选A。2.如图所示,一宽为40cm的匀强磁场区域,磁场方向垂直纸面向里,一边长为20c
2、m的正方形线框位于纸面内,以垂直于磁场边界的恒定速度v=20cm/s通过磁场区域。在运动过程中,线框有一边始终与磁场边界平行,取它刚进入磁场的时刻t=0,在下列图线中,正确反映电流强度随时间变化规律的是( )【解析】选C。在0～1-13-s内,线框进入磁场区域,穿过线框的磁通量垂直纸面向里且大小增加,根据楞次定律,线框中产生逆时针方向的感应电流阻碍磁通量的增加,此时感应电流为i=,在1～2s内,整个线框在匀强磁场中运动,穿过线框的磁通量不变,线框中不产生感应电流;在2～3s内,线框出磁场,穿过线框的磁
3、通量垂直纸面向里且大小减小,根据楞次定律,线框中产生顺时针方向的感应电流阻碍磁通量的变化,此时感应电流为i=,综上所述,A、B、D错误,C正确。故选C。【加固训练】如图所示,正方形导体闭合线框和有理想边界的匀强磁场都在光滑水平面上,线框在外力F的作用下能够以不变的速度v匀速通过磁场区域,已知线框边长为l,总电阻为R,磁场两条边界间的距离为d(d4、.线框进出磁场的整个过程安培力做功的平均功率是【解析】选D。bc边刚进入磁场时由楞次定律可知,产生的感应电流方向为badcb,故A错误;因l>d,线框匀速通过磁场全过程中有一段时间,磁通量不变,没有感应电流产生,也就不存在安培力,这时不需要外力,故B错误;根据功能关系,在整个过程中电阻产生的热量等于安培力做的功,即Q=Bl··2d=,故C错误;线框进出磁场所需时间为t=,平均功率是=,故D正确。3.如图所示,用电阻为0.1Ω的金属丝围成一个半径为0.3m的扇形闭合线框,该线框绕垂直于纸面的O轴以100-
5、13-rad/s的角速度匀速转动,O轴位于方向垂直纸面向里、磁感应强度大小为0.2T的匀强磁场边界上。则线框进入磁场过程中的电功率为( )A.8.1W B.9W C.30W D.90W【解析】选A。线框转动过程中半径切割磁感线产生的感应电动势为E=Brv=Br·ωr=Br2ω=×0.2×0.32×100V=0.9V,线框进入磁场过程中的电功率为:P==W=8.1W,故选A。4.在匀强磁场中,有一个接有电容器的导线回路。如图所示,已知电容C=30μF,回路的长和宽分别为l1=8cm,l2=5cm
6、,磁感应强度的变化率为5×10-2T/s,若磁感应强度向里均匀增大,则( )A.电容器的上极板带正电,电荷量为2×10-9CB.电容器的上极板带负电,电荷量为6×10-9CC.电容器的上极板带正电,电荷量为6×10-9CD.电容器的上极板带负电,电荷量为8×10-9C【解析】选C。回路中的感应电动势等于电容器两极板间的电压,U=E===5×10-2×0.05×0.08V=2×10-4V,则电容器的电荷量q=CU=30×10-6×2×10-4C=6×10-9C,由楞次定律可判断回路中感应电动势沿逆时针方
7、向,电容器的上极板带正电,C选项正确。5.一直升飞机停在南半球的某地上空,该处地磁场有竖直方向的分量,其分量大小为B,直升飞机螺旋桨叶片的长度为l-13-,螺旋桨转动的频率为f,从上往下的方向看螺旋桨,螺旋桨以顺时针方向转动,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ε表示每个叶片中的感应电动势,则( )A.ε=πfl2B,且a点电势低于b点电势B.ε=2πfl2B,且a点电势低于b点电势C.ε=πfl2B,且a点电势高于b点电势D.ε=2πfl2B,且a点电势高于
8、b点电势【解析】选C。从上往下看螺旋桨,螺旋桨以顺时针方向转动,叶片切割磁感线,根据右手定则,a点电势高于b点电势,设b端速度为v,则v=lω=2πlf,所以电动势为E=Blv=Bl×2πfl=πfl2B,故C正确。【加固训练】如图所示,质量为m的金属环用细线悬挂起来,金属环有一半处于水平且垂直环面向里的匀强磁场中,从某时刻开始,磁感应强度均匀减小,则在磁感应强度均匀减小的过程中,下列说法中正确的是( )A.金属环中始终有逆时针方向的电流
