电磁感应现象的两类情况练习

..课后巩固作业eq\o<\s\up7<限时：45分钟总分：100分>,\s\do5<>>一、选择题<包括8小题,每小题8分,共64分>1．下列说法中正确的是<>A．感生电场由变化的磁场产生B．恒定的磁场也能在周围空间产生感生电场C．感生电场的方向也同样可以用楞次定律和右手定则来判定D．感生电场的电场线是闭合曲线,其方向一定是沿逆时针方向解析：磁场变化时在空间激发感生电场,其方向与所产生的感应电流方向相同,可由楞次定律和右手定则判断,故A、C项正确,B、D项错．答案：AC2．如图所示,导体AB在做切割磁感线运动时,将产生一个感应电动势,因而在电路中有电流通过,下列说法中正确的是<>A．因导体运动而产生的感应电动势称为动生电动势B．动生电动势的产生与洛伦兹力有关C．动生电动势的产生与静电力有关D．动生电动势和感生电动势产生的原因是一样的解析：根据动生电动势的定义可知A项正确．动生电动势中的非静电力与洛伦兹力有关,感生电动势中的非静电力与感生电场有关,B项正确,C、D项错误．答案：AB3．如图所示,一个带正电的粒子在垂直于匀强磁场的平面内做圆周运动,当磁感应强度均匀增大时,此粒子的动能将<>A．不变B．增加C．减少D．以上情况都可能解析：当磁感应强度均匀增大时,产生感生电场,根据楞次定律判断出感生电场的方向沿逆时针方向．粒子带正电,所受电场力与感生电场的方向相同,因而运动方向也相同,从而做加速运动,动能增大,B选项正确．答案：B4．如图所示,一金属半圆环置于匀强磁场中,当磁场突然减弱时,则<>A．N端电势高B．M端电势高C．若磁场不变,将半圆环绕MN轴旋转180°的过程中,N端电势高D．若磁场不变,将半圆环绕MN轴旋转180°的过程中,M端电势高解析：将半圆环补充为圆形回路,由楞次定律可判断圆环中产生的感应电动势方向在半圆环中由N指向M,即M端电势高,B正确；若磁场不变,半圆环绕MN轴旋转180°的过程中,由楞次定律可判断,半圆环中产生的感应电动势在半圆环中由N指向M,即M端电势高,D正确．答案：BD5．在闭合铁芯上绕有一组线圈,线圈与滑动变阻器、电池构成电路,假定线圈产生的磁感线全部集中在铁芯内．a、b、c为三个闭合金属圆环,位置如图所示．当滑动变阻器滑片左右滑动时,能产生感应电流的圆环是<>A．a、b两环B．b、c两环C．a、c两环D．a、b、c三环解析：铁芯中的磁通量变化时,穿过a、b两环的磁通量发生变化,c环中的磁通量不变．a、b环能产生感应电流,c环不能产生感应电流,故A项正确．答案：A6．如图所示,固定于水平绝缘面上的平行金属导轨不光滑,除R外其他电阻均不计,垂直于导轨平面有一匀强磁场．当质量为m的金属棒cd在水平恒力F作用下由静止向右滑动过程中,下列说法中正确的是<>A．水平恒力F对cd棒做的功等于电路中产生的电能B．只有在cd棒做匀速运动时,F对cd棒做的功才等于电路中产生的电能C．无论cd棒做何种运动,它克服磁场力做的功一定不等于电路中产生的电能D．R两端电压始终等于cd棒中的感应电动势解析：外力始终要克服摩擦力做功,选项A、B均错；克服磁场力所做的功在任何情况下都等于电路中产生的电能,选项C错；因为电源cd无内阻,所以选项D正确．答案：D7．如图所示,一个由金属导轨组成的回路,竖直放在宽广的匀强磁场中,磁场垂直于该回路所在平面,方向如图所示,其中导体棒AC可以自由地紧贴竖直的光滑导轨滑动；导轨足够长；回路总电阻为R且保持不变,当AC由静止释放后<>A．AC的加速度将达到一个与R成反比的极限值B．AC的速度将达到一个与R成正比的极限值C．回路中的电流强度将达到一个与R成反比的极限值D．回路中的电功率将达到一个与R成正比的极限值解析：当AC受到的安培力与重力平衡时达稳定状态,加速度为零,选项A错；eq\f<B2l2v,R>＝mg,所以v∝R,最后的功率为P＝mgv,选项B、D对；BIl＝mg,则电流不变,选项C错．答案：BD8．在匀强磁场中,有一个接有电容器的导线回路,如右图所示．已知电容C＝30μF,回路的长和宽分别为l1＝8cm,l2＝5cm,磁感应强度以变化率5×10－2T/s增大,则<>A．电容器的上极板带正电,电荷量为2×10－9B．电容器的上极板带负电,电荷量为6×10－9C．电容器的上极板带正电,电荷量为6×10－9D．电容器的上极板带负电,电荷量为8×10－9解析：回路中的感应电动势等于电容器两极板间的电压,U＝E＝eq\f<ΔΦ,Δt>＝eq\f<ΔB,Δt>·l1·l2＝5×10－2×0.08×0.05V＝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生电动势沿逆时针方向,电容器的上极板带正电,C选项正确．答案：C二、非选择题<第9题12分,第10题12分,第11题12分,共36分>9．如图所示,M与N为两块正对的平行金属板,匀强磁场垂直纸面向里,磁感应强度为B.ab是可以紧贴平板边缘滑动的金属棒,能以速度v1匀速向左或向右滑动．现有一个电子以速度v2自左向右飞入两块板中间,方向与板平行与磁场垂直．为使电子在两板间做匀速直线运动,则v1的方向应如何？v1、v2的关系如何？解析：电子运动过程中受到的洛伦兹力向下,要想电子做匀速直线运动,受到的电场力应向上,即M板应带正电,由此可知,金属棒应向右运动．对电子由共点力的平衡条件得Bv2e＝eq\f<BLv1,L>·e,所以有v1＝v2.答案：向右v1＝v210．如图所示,两根足够长的光滑金属导轨MN、PQ间距为l＝0.5m,其电阻不计,两导轨及其构成的平面均与水平面成30°角．完全相同的两金属棒ab、cd分别垂直导轨放置,每棒两端都与导轨始终有良好接触,已知两棒的质量均为0.02kg,电阻均为R＝0.1Ω,整个装置处在垂直于导轨平面向上的匀强磁场中,磁感应强度为B＝0.2T,棒ab在平行于导轨向上的拉力F作用下,沿导轨向上匀速运动,而棒cd恰好保持静止,取g＝10m/s2.求：<1>通过cd棒的电流I是多少,方向如何？<2>棒ab受到的拉力F多大？<3>拉力F做功的功率P是多少？解析：<1>对cd棒受力分析可得：BIl＝mgsin30°代入数据,得：I＝1A根据右手定则判断．通过cd棒的电流I方向由d到c.<2>对ab棒受力分析可得：F＝BIl＋mgsin30°代入数据,得：F＝0.2N.<3>根据I＝eq\f<Blv,2R>,P＝Fv得：P＝0.4W.答案：<1>1A方向由d到c<2>0.2N<3>0.4W11．如图<甲>所示,放置在水平桌面上的两条光滑导轨间的距离L＝1m,质量m＝1kg的光滑导体棒放在导轨上,导轨左端与阻值R＝4Ω的电阻相连,导轨所在位置有磁感应强度为B＝2T的匀强磁场,磁场的方向垂直导轨平面向下,现在给导体棒施加一个水平向右的恒定拉力F,并每隔0.2s测量一次导体棒的速度,<乙>图是根据所测数据描绘出导体棒的v－t图象．<设导轨足够长,导轨和导体棒电阻均不计>求：<1>力F的大小．<2>t＝1.2s时,导体棒的加速度大小．<3>估算1.6s内电阻上产生的热量．解析：<1>由图象可知,导体棒运动的速度达到10m/s时开始做匀速直线运动,此时安培力和拉力F大小相等．匀速直线运动时导体棒上的电动势：E1＝BLv1导体棒受的安培力：F1＝eq\f<B2L2v1,R>＝eq\f<22×12×10,4>N＝10N.则：F＝F1＝10N.<2>由图象可知,时间t＝1.2s时导体棒的速度v2＝7m/s此时导体棒上的电动势：E2＝BLv2导体棒受的安培力：F2＝eq\f<B2L2v2,R>＝eq\f<22×12×7,4>N＝7N由牛顿第二定律得：a＝eq\f<F－F2,m>＝eq\f<10－7,1>m/s2＝3m/s2.<3>由图象知,到1.6s处,图线下方小方格的个数为40个,每个小方格代表的位移为Δx＝1×0.2m＝0.2m,所以