高中物理44法拉第电磁感应定律课下作业含解析新人教版

高中物理4.4法拉第电磁感觉定律课下作业含解析新人教版高中物理4.4法拉第电磁感觉定律课下作业含解析新人教版5/5高中物理4.4法拉第电磁感觉定律课下作业含解析新人教版法拉第电磁感觉定律1．关于反电动势，以下说法中正确的选项是( )A．只要线圈在磁场中运动就能产生反电动势B．只要穿过线圈的磁通量变化，就产生反电动势C．电动机在转动时线圈内产生反电动势D．反电动势就是发电机产生的电动势解析：反电动势是与电源电动势相反的电动势，其作用是削弱电源的电动势。产生反电动势的前提是必定有电源存在，故正确答案为C。答案：C2.穿过某线圈的磁通量随时间变化的关系如图1所示，在以下几段时间内，线圈中感觉电动势最小的是( )A．0～2sB．2～4sC．4～5sD．5～10s图1解析：图像斜率越小，表示磁通量的变化率越小，感觉电动势也就越小。答案：D3．环形线圈放在匀强磁场中，设在第1s内磁场方向垂直于线圈平面向里，如图2甲所示。若磁感觉强度随时间t的变化关系如图2乙所示，那么在第2s内，线圈中感觉电流的大小和方向是( )图2A．大小恒定，逆时针方向B．大小恒定，顺时针方向C．大小逐渐增加，顺时针方向D．大小逐渐减小，逆时针方向解析：由图乙可知，第2s内ΔΦ为定值，由E＝ΔΦ＝BS知，线圈中感觉电动势为ttt定值，所以感觉电流大小恒定。第2s内磁场方向向外，穿过线圈的磁通量减少，由楞次定律判断知感觉电流为逆时针方向，A项正确。答案：A4．一矩形线框置于匀强磁场中，线框平面与磁场方向垂直。先保持线框的面积不变，将磁感觉强度在1s时间内平均地增大到原来的两倍。接着保持增大后的磁感觉强度不变，在1s时间内，再将线框的面积平均地减小到原来的一半。先后两个过程中，线框中感觉电动势的比值为( )1A.2B．1C．2D．4解析：依照法拉第电磁感觉定律E＝Φ＝BS，设初始时刻磁感觉强度为B0，线tt圈面积为0，则第一种情况下的感觉电动势为1＝BS＝B0－B0S0＝00；则第二t1种情况下的感觉电动势为E＝BS2B0S0－S0＝BS，所以两种情况下线圈中的＝2t100感觉电动势相等，比值为1，应选项B正确。答案：B5.在图3中，EF、GH为平行的金属导轨，其电阻可不计，R为电阻器，C为电容器，AB为可在EF和GH上滑动的导体横杆。有匀强磁场垂直于导轨平面。若用I1和I2分别表示图中该处导线中的电流，则当横杆( )图3ABA．匀速滑动时，I1＝0，I2＝0B．匀速滑动时，I1≠0，I2≠0C．加速滑动时，I1＝0，I2＝0D．加速滑动时，I1≠0，I2≠0解析：导体杆水平运动时产生感觉电动势，对整个电路，可把AB杆看做电源，当杆匀速滑动时，电动势E不变，故I1≠0，I2＝0；当杆加速滑动时，电动势E不断变大，电容器不断充电，故I1≠0，I2≠0。选项D正确。答案：D6.如图4所示，粗细平均的、电阻为r的金属圆环放在图示的匀强磁场中，磁感觉强度为B，圆环直径为l；长为l、电阻为r/2的金属棒ab放在圆环上，以速度v0向左运动，当棒ab运动到图示虚线地址时，金属棒两端的电势差为()A．0B．Blv0图4C．Blv0/2D．Blv0/3解析：切割磁感线的金属棒ab相当于电源，其电阻相当于电源内阻，当运动到虚线位置时，两个半圆相当于并联的外电路，可画出以下列图的等效电路图。rR外＝R并＝4EBlv04Blv0I＝＝3＝3R＋rrr外金属棒两端电势差相当于路端电压ab＝IR外＝4Blv0·r＝10。U3r43Blv答案：D如图5所示，闭合导线框abcd的质量可以忽略不计，将它从图中所示的地址匀速拉出匀强磁场。若第一次用0.3s时间拉出，拉动过程中导线ab所受安培力为F，经过导线横截面的电荷量为q；第二次用0.911s时间拉出，拉动过程中导线ab所受安培力为F，经过导线横截面的电荷图52量为q2，则()A．F1＜F2，q1＜q2B．F1＜F2，q1＝q2C．F＝F，q＜q2D．F＞F，q＝q1211212解析：由于线框在两次拉出过程中，磁通量的变化量相等，即Φ1＝Φ，而经过导2线横截面的电荷量q＝NΦ，得q＝q；由于两次拉出所用时间t1＜t2，则所产生的感12应电动势E＞E，闭合回路中的感觉电流I＞I，又安培力F＝BIl，可得F＞F，应选项D121212正确。答案：D8.(2011·福建高考)如图6所示，足够长的U型圆滑金属导轨平面与水平面成θ角(0<θ<90°)，其中MN与PQ平行且间距为L，导轨平面与磁感觉强度为B的匀强磁场垂直，导轨电阻不计。金属棒ab由静止开始沿导轨下滑，并与两导轨向来保持垂直且优异接触，ab棒接入电路的电阻为R，当流过ab棒某一横截面的电量为q时，图6棒的速度大小为v，则金属棒ab在这一过程中( )A．运动的平均速度大小为1v2qRB．下滑的位移大小为BLC．产生的焦耳热为qBLvB2L2vD．碰到的最大安培力大小为RsinθE解析：由＝、＝、F安＝BIL可得棒的速度为v时的安培力为EBLvIRB2L2v，D错；对金属棒受力解析如图甲所示。据牛顿运动定律判断可得金属棒的运动情况如图乙所示。由图可知金属棒这一过程的平均速度大1于2v，A

错；由法拉第电磁感觉定律获取金属棒这一过程的电量

q＝

R

，因qR此金属棒下滑的位移x＝BL，B对；由能量关系可得这一过程产生的焦耳热Q＝qR12mgsinθ－，C错，应选B。2BL答案：B9．如图

7(a)

所示，一个

500匝的线圈的两端跟

R＝99

Ω的电阻相连接，置于竖直向下的匀强磁场中，线圈的横截面积是20cm2，电阻为1Ω，磁场的磁感觉强度随时间变化的图像如图7(b)所示。求磁场变化过程中经过电阻R的电流为多大。图7解析：由题图(b)知，线圈中磁感觉强度B平均增加，其变化率B50－10T/s＝10T/s，t＝4由法拉第电磁感觉定律得线圈中产生的感觉电动势为＝Φ＝nB＝500×10×20×10EnttS－4E10V＝10V，由闭合电路欧姆定律得经过电阻R的电流大小为I＝R＋r＝99＋1A＝0.1A。答案：0.1A平均导线制成的单匝正方形闭合线框abcd，每边长为L，总电阻为R，总质量为m，将其置于磁感觉强度为B的水平匀强磁场上方h处，如图

8所示，线框由静止自由下落，

线框平面保持在竖直平面内，且cd边向来与水平的磁场界线平行。当

cd边刚进入磁场时：求线框中产生的感觉电动势大小；(2)求cd两点间的电势差大小；图8(3)若此时线框加速度恰好为零，求线框下落的高度h所应满足的条件。解析：(1)cd边刚进入磁场时，线框速度v＝2gh线框中产生的感觉电动势E＝BLv＝B