2018-2019學年高中物理 第四章 電磁感應 課時提升作業(yè)四 4.5 電磁感應現(xiàn)象的兩類情況 新人教版選修3-2.doc
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課時提升作業(yè) 四 電磁感應現(xiàn)象的兩類情況 (40分鐘 100分) 一、選擇題(本題共8小題,每小題7分,共56分) 1. (多選)(2018聊城高二檢測)某空間出現(xiàn)了如圖所示的一組閉合的電場線,這可能是 ( ) A.沿AB方向的磁場在迅速減弱 B.沿AB方向的磁場在迅速增強 C.沿BA方向的磁場在迅速增強 D.沿BA方向的磁場在迅速減弱 【解析】選A、C。由右手定則可知,感應電場產生的磁場方向豎直向下,如果磁場方向沿AB,則感應磁場與原磁場方向相同,由楞次定律可知,原磁場正在減弱,故A正確,B錯誤;如果磁場沿BA方向,則感應磁場方向與原磁場方向相反,由楞次定律可知,原磁場方向正在增強,故C正確,D錯誤;故選A、C。 2.英國物理學家麥克斯韋認為,磁場變化時會在空間激發(fā)感生電場。如圖所示,一個半徑為r的絕緣細圓環(huán)水平放置,環(huán)內存在豎直向上的勻強磁場B,環(huán)上套一帶電荷量為+q的小球,已知磁感應強度B隨時間均勻增加,其變化率為k,若小球在環(huán)上運動一周,則感生電場對小球的作用力所做功的大小是( ) A.0 B.12r2qk C.2πr2qk D.πr2qk 【解析】選D。根據法拉第電磁感應定律可知,磁場變化產生的感生電動勢為E=ΔBΔtπr2=kπr2,小球在環(huán)上運動一周,則感生電場對小球的作用力所做功的大小W=qE=πr2qk,故選項D正確。 3. (2018揭陽高二檢測)在勻強磁場中,有一個接有電容器的導線回路,如圖所示。已知電容C=30 μF,回路的長和寬分別為l1=8 cm,l2=5 cm,磁感應強度的變化率為510-2 T/s,若磁感應強度向里均勻增大,則 ( ) A.電容器的上極板帶正電,電荷量為210-9 C B.電容器的上極板帶負電,電荷量為610-9 C C.電容器的上極板帶正電,電荷量為610-9 C D.電容器的上極板帶負電,電荷量為810-9 C 【解析】選C?；芈分械母袘妱觿莸扔陔娙萜鲀蓸O板間的電壓,U=E= ΔΦΔt=ΔBl1l2Δt=510-20.050.08 V=210-4 V,則電容器的電荷量q=CU= 3010-6210-4 C=610-9 C,由楞次定律可判斷回路中感應電動勢沿逆時針方向,電容器的上極板帶正電,C選項正確。 4.如圖所示,勻強磁場方向豎直向下,磁感應強度為B。正方形金屬框abcd可繞光滑軸OO′轉動,邊長為L,總電阻為R,ab邊質量為m,其他三邊質量不計,現(xiàn)將abcd拉至水平位置,并由靜止釋放,經時間t到達豎直位置,ab邊的速度大小為v,則在金屬框內產生熱量大小等于 ( ) A.mgL-mv22 B.mgL+mv22 C.mgL-mv22 D.mgL+mv22 【解析】選C。金屬框繞光滑軸轉下的過程中機械能有損失但能量守恒,損失的機械能為mgL-mv22,故產生的熱量為mgL-mv22,C正確。 5.平面上的光滑平行導軌MN、PQ上放著光滑導體棒ab、cd,兩棒用細線系住,細線拉直但沒有張力。開始時勻強磁場的方向如圖甲所示,而磁感應強度B隨時間t的變化如圖乙所示,不計ab、cd間電流的相互作用,則細線中的張力大小隨時間變化的情況為圖丙中的( ) 【解析】選D。在0到t0時間內,根據法拉第電磁感應定律可知感應電動勢恒定,感應電流恒定,但因磁場均勻變弱,故兩導體棒上的安培力均勻變小,根據左手定則和平衡知識知細線上有拉力,大小等于每個棒受到的安培力,當t0時刻磁場為零,安培力為零。大于t0時刻后,磁場反向變強,兩棒間距變小,細線上無力。故只有D正確。 【補償訓練】 如圖甲所示,豎直放置的螺線管與導線abcd構成回路,導線所圍的區(qū)域內有一垂直紙面向里變化的磁場,螺線管下方水平桌面上有一導體圓環(huán),導線abcd所圍區(qū)域內磁場的磁感應強度按圖乙中哪一圖線所表示的方式隨時間變化時,導體環(huán)將受到向上的磁場力作用 ( ) 【解析】選A。選項A中,abcd中磁通量變化時,產生感應電流,螺線管下方的導體環(huán)中有磁通量穿過,但由于磁場的變化越來越慢,穿過圓環(huán)的磁通量也越來越小,根據楞次定律,為阻礙環(huán)中磁通量的減少,環(huán)將靠近螺線管,即環(huán)受向上的磁場力的作用。選項B中,磁場變化越來越快,螺線管中磁場變強,圓環(huán)中磁通量增大,為阻礙磁通量增大,環(huán)將向下運動,即受磁場力向下。選項C、D中,磁場均勻變化,螺線管中電流恒定,穿過圓環(huán)的磁通量不變,圓環(huán)中無感應電流產生,與螺線管無相互作用的力。 6. (多選)如圖所示,豎直放置的平行金屬導軌上端跨接一個阻值為R的電阻。質量為m的金屬棒MN可沿平行導軌豎直下滑,不計軌道與金屬棒的電阻。金屬棒自由下落了h后進入一個有上下邊界的勻強磁場區(qū)域,磁場方向垂直軌道平面,磁場寬度也為h,設金屬棒MN到達上邊界aa′時的速度為v1,到達下邊界bb′時的速度為v2,則以下說法正確的是 ( ) A.進入磁場區(qū)后,MN可能做勻速運動,則v1=v2 B.進入磁場區(qū)后,MN可能做加速運動,則v1
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