20192020学年高中物理第四章电磁感应4法拉第电磁感应定律练习含解析新人教选修32

20192020学年高中物理第四章电磁感觉4法拉第电磁感觉定律练习含解析新人教版选修3220192020学年高中物理第四章电磁感觉4法拉第电磁感觉定律练习含解析新人教版选修3220192020学年高中物理第四章电磁感觉4法拉第电磁感觉定律练习含解析新人教版选修324法拉第电磁感觉定律课后篇坚固提高基础坚固1.(多项选择)以以下图,闭合开关S,将条形磁铁插入闭合线圈,第一次用时0.2s,第二次用时0.4s,而且两次磁铁的初步和停止地点同样,则()A.第一次线圈中的磁通量变化较快B.第一次电流表G的最大偏转角较大C.第二次电流表G的最大偏转角较大D.若断开S,电流表G均不偏转,故两次线圈两头均无感觉电动势解析两次磁通量变化同样,第一次时间短,则第一次线圈中磁通量变化较快,故A正确。感觉电动势的大小与磁通量的变化率成正比,磁通量的变化率大,感觉电动势大,产生的感觉电流大,故B正确,C错误。断开开关,电流表不偏转,故感觉电流为零,但感觉电动势不为零,故D错误。应选A、B。答案AB2.以以下图,在竖直向下的匀强磁场中,将一个水平搁置的金属棒ab以水平初速度v0抛出,设运动的整个过程中不计空气阻力,金属棒向来保持水平,则金属棒在运动过程中产生的感觉电动势大小将()A.愈来愈大B.愈来愈小C.保持不变D.没法确立解析金属棒做平抛运动,水平速度不变,且水平速度即为金属棒垂直切割磁感线的速度,故感觉电动势保持不变。答案C3.以下各图中,同样的条形磁铁穿过同样的线圈时,线圈中产生的感觉电动势最大的是()解析感觉电动势的大小为E=n=n,A、B两种状况磁通量变化量同样,C中ΔΦ最小,D中ΔΦ最大,磁铁穿过线圈所用的时间A、C、D同样且小于B所用的时间,因此D选项正确。答案D4.以以下图,一正方形线圈的匝数为n,边长为a,线圈平面与匀强磁场垂直,且一半处在磁场中。在Δt时间内,磁感觉强度的方向不变,大小由B均匀地增大到2B。在此过程中,线圈中产生的感觉电动势为()A.B.C.D.解析线圈中产生的感觉电动势E=n=n··S=n·,选项B正确。答案B5.以以下图,平行金属导轨的间距为d,一端跨接一阻值为R的电阻,匀强磁场的磁感觉强度为B,方向垂直于导轨所在平面向里,一根长直金属棒与导轨成60°角搁置,且接触优秀,则当金属棒以垂直于棒的恒定速度v沿金属导轨滑行时,其余电阻不计,电阻R中的电流为()A.B.C.D.解析导线切割磁感线的有效长度是l=,感觉电动势E=Blv,R中的电流为I=。联立解得I=。答案A6.以以下图,导体AB的长为2R,绕O点以角速度ω匀速转动,OB长为R,且OBA三点在一条直线上,有一磁感觉强度为B的匀强磁场充满转动平面且与转动平面垂直,那么AB两头的电势差为()A.BωR2B.2BωR2C.4BωR2D.6BωR2解析A点线速度vA=ω·3R,B点线速度vB=ω·R,AB棒切割磁感线的均匀速度=2ω·R,由E=Blv得A、B两头的电势差为4BωR2,C正确。答案C7.以以下图,边长为a的正方形闭合线框ABCD在匀强磁场中绕AB边匀速转动,磁感觉强度为B,初始时辰线框所在平面与磁感线垂直,经过t时辰转过120°角,求:(1)线框内感觉电动势在t时间段内的均匀值;(2)转过120°角时感觉电动势的瞬市价。解析(1)设初始时辰线框向纸外的一面为正面,此时磁通量Φ1=-Ba2,磁感线从反面穿入,t时辰后Φ2=Ba2,磁感线从正面穿出,磁通量的变化量为ΔΦ=,则。(2)由公式E=Bavsinθ,v=,θ=120°,因此E=。答案(1)(2)能力提高1.以以下图,一金属弯杆处在磁感觉强度大小为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场中,已知ab=bc=L,当它以速度v向右平动时,a、c两点间的电势差为()A.BLvB.BLvsinθC.BLvcosθD.BLv(1+sinθ)解析导体杆切割磁感线的有效长度为Lsinθ,故B正确。答案B2.(多项选择)单匝线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动,穿过线圈的磁通量Φ随时间t的关系图象以以下图,则()A.在t=0时辰,线圈中磁通量最大,感觉电动势也最大B.在t=1×10-2s时辰,感觉电动势最大C.在t=2×10-2s时辰,感觉电动势为零D.在0~2×10-2s时间内,线圈中感觉电动势的均匀值为零解析由法拉第电磁感觉定律知E∝,故t=0及t=2×10-2s时辰,E=0,A错,C对;t=1×10-2s时E最大,B对;0~2×10-2s时间内,ΔΦ≠0,E≠0,D错。答案BC3.以以下图,A、B两单匝闭合圆形导线环用同样规格的导线制成,它们的半径之比rA∶rB=2∶1,在两导线环包围的空间内存在一正方形界限的匀强磁场所区,磁场方向垂直于两导线环所在的平面。在磁场的磁感觉强度随时间均匀增大的过程中,流过两导线环的感觉电流大小之比为()A.=1B.=2C.D.解析A、B两导线环的半径不同样,它们所包围的面积不同样,但某一时辰穿过它们的磁通量相等,因此两导线环上的磁通量变化率是相等的,E=S同样,得=1,I=,R=ρ(S1为导线的横截面积),l=2πr,因此,代入数值得。答案D4.铁路上使用一种电磁装置向控制中心传输信号以确立火车的地点。能产生匀强磁场的磁铁被安装在火车首节车厢下边,如图乙所示(俯视图)。当它经过部署在两铁轨间的线圈时,便会产生一电信号,被控制中心接收。当火车经过线圈时,若控制中心接收到的线圈两头的电压信号如图丙所示,则说明火车在做()丙A.匀速直线运动B.匀加快直线运动C.匀减速直线运动D.加快度渐渐增大的变加快直线运动解析由U-t图象获得,线圈两头的电压大小与时间成正比,即有U=kt。由法拉第电磁感觉定律U=BLv,则v=,B、L、k均为定值,则速度v与时间t成正比,因此火车做匀加快直线运动,应选B。答案B5.(多项选择)如图甲所示,水平搁置的平行金属导轨连结一个平行板电容器C和电阻R,导体棒MN放在导轨上且接触优秀,整个装置放于垂直导轨平面的磁场中,磁感觉强度B的变化状况如图乙所示(图示磁感觉强度方向为正),MN向来保持静止,则0~t2时间()A.电容器C的电荷量大小向来没变B.电容器C的a板先带正电后带负电C.MN所受安培力的大小向来没变D.MN所受安培力的方向先向右后向左解析由乙图可知,磁感觉强度均匀变化,依据公式E=nS可知,产生恒定电动势,由C=可知,感觉电动势不变,电容器的电压U不变,则电荷量大小不变,故A正确;依据楞次定律可知MN中的感觉电流方向由N到M,电容器的a极板向来带正电,故B错误;感觉电流不变,因为磁感觉强度的大小变化,MN所受安培力F=BIL,因此安培力的大小先减小后增大,方向先向右后向左,故C错误,D正确。答案AD6.(多项选择)(2018全国Ⅲ,20)如图(a),在同一平面内固定有一长直导线PQ和一导线框R,R在PQ的右边。导线PQ中通有正弦式交变电流i,i的变化如图(b)所示,规定从Q到P为电流正方向。导线框R中的感觉电动势()A.在t=时为零B.在t=时改变方向C.在t=时最大,且沿顺时针方向D.在t=T时最大,且沿顺时针方向解析PQ中的电流在导线框R中产生变化的磁场,因此线框R中的磁通量变化规律和PQ中电流的变化规律同样,PQ中电流在时辰变化率为零,即线框R中的磁通量的变化率为零,线框中R产生的感觉电动势为零,A选项正确;时辰PQ中电流变化最快,即线框R中磁通量变化最快,斜率正负没有发生变化,因此感觉电动势的方向没有发生变化,B选项错误;在时辰,线框R中的磁通量从向内减弱变成向外加强,感觉电流的磁场方向垂直纸面向里,感觉电动势为顺时针方向,C选项正确;在T时辰,线框R中的磁场从垂直纸面向外减弱变成垂直纸面向里加强,感觉电流的磁场方向垂直纸面向外,感觉电动势为逆时针方向,D选项错误。答案AC7.在范围足够大、方向竖直向下的匀强磁场中,B=0.2T,有一水平搁置的圆滑框架,宽度为l=0.4m,以以下图,框架上搁置一质量为0.05kg、电阻为1Ω的金属杆cd,框架电阻不计。若cd杆以恒定加快度a=2m/s2由静止开始做匀变速直线运动,则:(1)在5s内均匀感觉电动势是多少?(2)第5s末,回路中的电流多大?(3)第5s末,作用在cd杆上的水平外力多大?解析(1)5s内的位移x=at