2020_2021学年高中物理第一章电磁感应习题课2电磁感应的综合应用课时作业含解析教科版选修3_220210224162.doc

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1、习题课2电磁感应的综合应用(时间：40分钟　分值：100分)一、选择题(本题共6小题，每小题6分，共36分)1.如图所示，闭合螺线管固定在置于光滑水平面上的小车上，现将一条形磁铁从左向右插入螺线管中的过程中，则(　　)A．小车将向右运动B．使条形磁铁向右插入时外力所做的功全部转变为电能，最终转化为螺线管的内能C．条形磁铁会受到向右的力D．小车会受到向左的力A　[磁铁向右插入螺线管中，根据楞次定律的扩展含义“来拒去留”，磁铁与小车相互排斥，小车在光滑水平面上受力向右运动，所以选项A正确，选项C、D错误；电磁感应现象中满足能量守恒，由于小车动能增加，

2、外力做的功转化为小车的动能和螺线管中的内能，所以选项B错误．]2.如图所示，一轻质横杆两侧各固定一金属环，横杆可绕中心点自由转动，拿一条形磁铁插向其中一个小环后又取出插向另一个小环，发生的现象是(　　)A．磁铁插向左环，横杆发生转动B．磁铁插向右环，横杆发生转动C．无论磁铁插向左环还是右环，横杆都不发生转动D．无论磁铁插向左环还是右环，横杆都发生转动B-10-　[本题考查电磁感应现象、安培力的简单应用．磁铁插向左环，横杆不发生转动，因为左环不闭合，不能产生感应电流，不受安培力的作用；磁铁插向右环，横杆发生转动，因为右环闭合，能产生感应电流，在磁场

3、中受到安培力的作用，选项B正确．]3.如图所示，矩形线圈放置在水平薄木板上，有两块相同的蹄形磁铁，四个磁极之间的距离相等，当两块磁铁匀速向右通过线圈时，线圈始终静止不动，那么线圈受到木板的摩擦力方向是(　　)A．先向左、后向右B．先向左、后向右、再向左C．一直向右D．一直向左D　[根据楞次定律的“阻碍变化”和“来拒去留”，当两磁铁靠近线圈时，线圈要阻碍其靠近，线圈有向右移动的趋势，受木板的摩擦力向左，当磁铁远离时，线圈要阻碍其远离，仍有向右移动的趋势，受木板的摩擦力方向仍是向左的，故选项D正确．]4．如图所示，条形磁铁从高h处自由下落，中途穿过一

4、个固定的空心线圈，开关S断开时，至落地用时t1，落地时速度为v1；开关S闭合时，至落地用时t2，落地时速度为v2.则它们的大小关系正确的是(　　)A．t1>t2，v1>v2B．t1＝t2，v1＝v2C．t1v2-10-D　[开关S断开时，线圈中无感应电流，对磁铁无阻碍作用，故磁铁自由下落，a＝g；当S闭合时，线圈中有感应电流，对磁铁有阻碍作用，故av2.]5．(多选)如图所示，正方形线框的边长为L，电容器的电容为C.正方形线框的一半放在垂直于纸面向里的匀强磁场中，当磁感应强度以k

5、为变化率均匀减小时，下列说法正确的是(　　)A．线框产生的感应电动势大小为kL2B．电压表没有读数C．a点的电势高于b点的电势D．电容器所带的电荷量为零BC　[由于线框的一半放在磁场中，因此线框产生的感应电动势大小为，A项错误；由于线框所产生的感应电动势是恒定的，且线框连接了一个电容器，相当于电路断路，外电压等于电动势，内电压为零，而接电压表的这部分相当于回路的内部，因此，电压表两端无电压，电压表没有读数，B项正确；根据楞次定律可以判断，a点的电势高于b点的电势，C项正确；电容器所带电荷量为Q＝C，D项错误．]6．(多选)边长为a的闭合金属正三角

6、形框架，完全处于垂直于框架平面的匀强磁场中，现把框架匀速拉出磁场，如图所示，则电动势、外力、外力功率与位移的关系图像不相符的是(　　)-10-A　　　　　B　　　　　　C　　　　　　DACD　[框架匀速拉出过程中，有效长度l均匀增加，由E＝Blv知，电动势均匀变大，A项错误，B项正确；因匀速运动，则F外＝F安＝BIl＝，故外力F外随位移x的增大而非线性增大，C项错误；外力功率P＝F外·v，v恒定不变，故P也随位移x的增大而非线性增大，D项错误．]二、非选择题(14分)7.如图所示，竖直平面内有足够长的平行金属导轨，轨距为0.2m，金属导体ab可在

7、导轨上无摩擦地上下滑动，ab的电阻为0.4Ω，导轨电阻不计，导体ab的质量为0.2g，垂直纸面向里的匀强磁场的磁感应强度为0.2T，且磁场区域足够大，当导体ab自由下落0.4s时，突然闭合开关S，则：(1)试说出S接通后，导体ab的运动情况；(2)导体ab匀速下落的速度是多少？(g取10m/s2)解析：(1)闭合S之前导体ab自由下落的末速度为：v0＝gt＝4m/s.S闭合瞬间，导体产生感应电动势，回路中产生感应电流，ab立即受到一个竖直向上的安培力．F安＝BIL＝＝0.016N>mg＝0.002N.此时导体ab受到的合力的方向竖直向上，与初速度

8、方向相反，加速度的表达式为-10-a＝＝－g，所以ab做竖直向下的加速度逐渐减小的减速运动．当F安＝mg时，ab做竖直向下的匀速运动．(