高二物理選修3-2粵教版 1.5 電磁感應(yīng)規(guī)律的應(yīng)用每課一練1

1、1.5 電磁感應(yīng)規(guī)律的應(yīng)用 每課一練1（粵教版選修3-2）1如圖11所示，一個帶正電的粒子在垂直于勻強磁場的平面內(nèi)做圓周運動，當(dāng)磁感應(yīng)強度均勻增大時，此粒子的動能將()圖11A不變B增大C減少D以上情況都有可能答案B解析當(dāng)磁場增強時，將產(chǎn)生如圖所示的電場，帶正電的粒子將受到這個電場對它的電場力作用，而使動能增大2如圖12所示，用一阻值為R的均勻細導(dǎo)線圍成的金屬環(huán)半徑為a，勻強磁場的磁感應(yīng)強度為B，垂直穿過金屬環(huán)所在平面電阻為的導(dǎo)體桿AB，沿環(huán)表面以速度v向右滑至環(huán)中央時，桿的端電壓為()圖12ABav B.BavC.Bav D.Bav答案C解析當(dāng)電阻為的導(dǎo)體桿AB沿環(huán)表面以速度v向右滑至環(huán)中央

2、時，這個回路的總電動勢為：E2Bav.并聯(lián)的兩個半圓環(huán)的等效電阻為，桿的端電壓為UABE·Bav.方法總結(jié)當(dāng)磁場和導(dǎo)體間有相對運動，且感應(yīng)電動勢大小在變化，求瞬時感應(yīng)電動勢時，應(yīng)采用公式EBLvsin .3在勻強磁場中，ab、cd兩根導(dǎo)體棒沿兩根導(dǎo)軌分別以速度v1、v2滑動，如圖13所示，下列情況中，能使電容器獲得最多電荷量且左邊極板帶正電的是()圖13Av1v2，方向都向右Bv1v2，方向都向左Cv1>v2，v1向右，v2向左Dv1>v2，v1向左，v2向右答案C解析當(dāng)ab棒和cd棒分別向右和向左運動時，兩棒均相當(dāng)于電源，且串聯(lián)，電路中有最大電動勢，對應(yīng)最大的順時針方向

3、電流，電阻上有最高電壓，所以電容器上有最多電荷量，左極板帶正電4如圖14所示，在勻強磁場中，MN和PQ是兩條平行的金屬導(dǎo)軌，而ab與cd為串聯(lián)有電壓表和電流表的兩根金屬棒，當(dāng)兩棒以相同速度向右運動時，正確的是()圖14A電壓表有讀數(shù)，電流表有讀數(shù)B電壓表無讀數(shù)，電流表無讀數(shù)C電壓表有讀數(shù)，電流表無讀數(shù)D電壓表無讀數(shù)，電流表有讀數(shù)答案B解析當(dāng)ab與cd以相同速度向右運動時，abcd圍成的閉合回路的磁通量無變化，則回路內(nèi)無感應(yīng)電流，使電壓表和電流表指針偏轉(zhuǎn)必須有電流流過電表，所以兩表無示數(shù)，故B選項正確5如圖15甲所示，固定在水平桌面上的光滑金屬框架cdeg處于方向豎直向下的勻強磁場中，金屬桿ab

4、與金屬框架接觸良好在兩根導(dǎo)軌的端點d、e之間連接一電阻，其他部分電阻忽略不計現(xiàn)用一水平向右的外力F作用在金屬桿ab上，使金屬桿由靜止開始向右在框架上滑動，運動中桿ab始終垂直于框架圖乙為一段時間內(nèi)金屬桿受到的安培力F安隨時間t的變化關(guān)系，則圖中可以表示外力F隨時間t變化關(guān)系的圖象是()圖15答案D解析ab切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電動勢EBLv，感應(yīng)電流為I，安培力F安，所以vF安，vt，金屬桿的加速度為定值又由牛頓第二定律FF安ma，即FF安ma，可知D項正確6如圖16所示，在一均勻磁場中有一導(dǎo)線框abcd，線框處于水平面內(nèi)，磁場與線框平面垂直，R為一電阻，ef為垂直于ab的一段導(dǎo)體桿，它可在ab，

5、cd上無摩擦地滑動，桿ef及線框中導(dǎo)線的電阻都可不計開始時，給ef一個向右的初速度，則()圖16Aef將減速向右運動，但不是勻減速Bef將勻減速向右運動，最后停止Cef將勻速向右運動Def將往返運動答案A解析ef向右運動，在閉合回路中產(chǎn)生感應(yīng)電流，根據(jù)楞次定律，ef棒受安培力將阻礙其向右運動，即ef要克服安培力做功而使動能減少，故ef是向右做減速運動但值得注意的是，隨速度v的減小，加速度減小，故不可能做勻減速運動A正確7如圖17所示，豎直放置的螺線管與導(dǎo)線abcd構(gòu)成回路，導(dǎo)線所圍的區(qū)域內(nèi)有一垂直紙面向里的變化的磁場，螺線管下方水平桌面上有一導(dǎo)體圓環(huán)，導(dǎo)線abcd所圍區(qū)域內(nèi)磁場的磁感應(yīng)強度按下

6、圖中哪一圖線所表示的方式隨時間變化時，導(dǎo)體環(huán)將受到向上的磁場力作用()圖17答案A解析bba螺線管dc，螺線管下方的導(dǎo)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(jù)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B選項中，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C、D選項中，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(yīng)電流產(chǎn)生，與螺線管無相互作用的力8如圖18所示，空間某區(qū)域中有一勻強磁場，磁感應(yīng)強度方向水平，且垂直紙面向里，磁場上邊界b和下邊界d水平在豎直

7、面內(nèi)有一矩形金屬線圈，線圈上下邊的距離很短，下邊水平線圈從水平面a開始下落已知磁場上下邊界之間的距離大于水平面a、b之間的距離若線圈下邊剛通過水平面b、c(位于磁場中)和d時，線圈所受到的磁場力的大小分別為Fb，F(xiàn)c和Fd，則()圖18AFd>Fc>Fb BFc<Fd<FbCFc>Fb>Fd DFc<Fb<Fd答案D解析本題考查電磁感應(yīng)和安培力相關(guān)知識線圈在進入和離開磁場的過程中，產(chǎn)生感應(yīng)電流，線圈相應(yīng)地受到安培力的作用，根據(jù)FILB，EBLv，I，可知安培力F，不難看出安培力與速度成正比，當(dāng)線圈完全進入磁場的過程中，沒有安培力，故Fc0，且其只

8、在重力作用下加速下落，所以vd>vb，即Fd>Fb，答案為D項9(雙選)如圖19所示，兩根光滑的金屬導(dǎo)軌，平行放置在傾角為的斜面上，導(dǎo)軌的左端接有電阻R，導(dǎo)軌自身的電阻可忽略不計斜面處在一勻強磁場中，磁場方向垂直于斜面向上質(zhì)量為m、電阻可以不計的金屬棒ab，在沿著斜面與棒垂直的恒力F作用下沿導(dǎo)軌勻速上滑，并上升h高度，在這一過程中()圖19A作用于金屬棒上的各個力的合力所做的功等于零B作用于金屬棒上的各個力的合力所做的功等于mgh與電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱之和C恒力F與安培力的合力所做的功等于零D恒力F與重力的合力所做的功等于電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱答案AD解析金屬棒勻速上滑的過程中，對金

9、屬棒受力分析可知，有三個力對棒做功，恒力F做正功，重力做負功，安培力阻礙相對運動，沿斜面向下，做負功勻速運動時，所受合力為零，故合力做功為零，A正確；克服安培力做多少功就有多少其他形式的能轉(zhuǎn)化為電路中的電能，電能又等于R上產(chǎn)生的焦耳熱，故外力F與重力的合力所做的功等于電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱，D正確10如圖20所示的勻強磁場中，有兩根相距20 cm固定的平行金屬光滑導(dǎo)軌MN和PQ.磁場方向垂直于MN、PQ所在平面導(dǎo)軌上放置著ab、cd兩根平行的可動金屬細棒在兩棒中點OO之間拴一根40 cm長的細繩，繩長保持不變設(shè)磁感應(yīng)強度B以1.0 T/s的變化率均勻減小，abdc回路的電阻為0.50 .求：當(dāng)B

10、減小到10 T時，兩可動邊所受磁場力和abdc回路消耗的功率圖20答案均為0.32 N0.012 8 W解析根據(jù)EE1.0×20×40×104 V0.08 V根據(jù)I，F(xiàn)BILF10××20×102 N0.32 NP W0.012 8 W11兩根光滑的長直金屬導(dǎo)軌MN、MN平行置于同一水平面內(nèi)，導(dǎo)軌間距為l，電阻不計，M、M處接有如圖21所示的電路，電路中各電阻的阻值均為R，電容器的電容為C.長度也為l、阻值同為R的金屬棒ab垂直于導(dǎo)軌放置，導(dǎo)軌處于磁感應(yīng)強度為B、方向豎直向下的勻強磁場中ab在外力作用下向右勻速運動且與導(dǎo)軌保持良好接觸

11、，在ab運動距離為s的過程中，整個回路中產(chǎn)生的焦耳熱為Q.求：圖21(1)ab運動速度v的大?。?2)電容器所帶的電荷量q.答案(1)(2)解析(1)設(shè)ab上產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為E，回路中的電流為I，ab運動距離s，所用時間為t，則有EBlvItQI2(4R)t由上述方程得v(2)設(shè)電容器兩極板間的電勢差為U，則有UIR電容器所帶電荷量qCU，解得q12如圖22所示，P、Q為水平面內(nèi)平行放置的光滑金屬長直導(dǎo)軌，間距為L1，處在豎直向下、磁感應(yīng)強度大小為B1的勻強磁場中一導(dǎo)體桿ef垂直于P、Q放在導(dǎo)軌上，在外力作用下向左做勻速直線運動質(zhì)量為m、每邊電阻均為r、邊長為L2的正方形金屬框abcd置于豎直平面內(nèi)，兩頂點a、b通過細導(dǎo)線與導(dǎo)軌相連，磁感應(yīng)強度大小為B2的勻強磁場垂直金屬框向里，金屬框恰好處于靜止?fàn)顟B(tài)不計其余電阻和細導(dǎo)線對a、b點的作用力圖22 (1)通過ab邊的電流Iab是多大？(2)導(dǎo)體桿ef的運動速度v是多大？答案(1)(2)解