2022年高中物理 學(xué)案13 法拉第電磁感應(yīng)定律的應(yīng)用學(xué)案新人教版選修3-2

2022年高中物理 學(xué)案13 法拉第電磁感應(yīng)定律的應(yīng)用學(xué)案新人教版選修3-2一、基礎(chǔ)練1當(dāng)穿過線圈的磁通量發(fā)生變化時(shí)，下列說法中正確的是( )A線圈中一定有感應(yīng)電流B線圈中一定有感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)C感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小跟磁通量的變化成正比D感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小跟線圈的電阻有關(guān)2一根直導(dǎo)線長0.1 m，在磁感應(yīng)強(qiáng)度為0.1 T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中以10 m/s的速度勻速運(yùn)動(dòng)，則導(dǎo)線中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的說法錯(cuò)誤的是( )A一定為0.1 V B可能為零C可能為0.01 V D最大值為0.1 V3無線電力傳輸目前取得重大突破，在日本展出了一種非接觸式電源供應(yīng)系統(tǒng)這種系統(tǒng)基于電磁感應(yīng)原理可無線傳輸電力兩個(gè)感應(yīng)線圈可以放置在左右相鄰或上下相對(duì)的位置，原理示意圖如圖1所示下列說法正確的是( )圖1A若A線圈中輸入電流，B線圈中就會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)B只有A線圈中輸入變化的電流，B線圈中才會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)CA中電流越大，B中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)越大DA中電流變化越快，B中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)越大4閉合回路的磁通量隨時(shí)間t的變化圖象分別如圖2所示，關(guān)于回路中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的下列論述，其中正確的是( )圖2A圖甲回路中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)恒定不變B圖乙回路中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)恒定不變C圖丙回路中0t1時(shí)間內(nèi)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)小于t1t2時(shí)間內(nèi)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)D圖丁回路中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)先變大后變小5如圖3所示，PQRS為一正方形導(dǎo)線框，它以恒定速度向右進(jìn)入以MN為邊界的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)方向垂直線框平面向里，MN線與線框的邊成45°角，E、F分別是PS和PQ的中點(diǎn)關(guān)于線框中的感應(yīng)電流，正確的說法是( )圖3A當(dāng)E點(diǎn)經(jīng)過邊界MN時(shí)，線框中感應(yīng)電流最大B當(dāng)P點(diǎn)經(jīng)過邊界MN時(shí)，線框中感應(yīng)電流最大C當(dāng)F點(diǎn)經(jīng)過邊界MN時(shí)，線框中感應(yīng)電流最大D當(dāng)Q點(diǎn)經(jīng)過邊界MN時(shí)，線框中感應(yīng)電流最大6如圖4(a)所示，一個(gè)電阻值為R，匝數(shù)為n的圓形金屬線圈與阻值為2R的電阻R1連接成閉合回路線圈的半徑為r1.在線圈中半徑為r2的圓形區(qū)域內(nèi)存在垂直于線圈平面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間t變化的關(guān)系圖線如圖(b)所示圖線與橫、縱軸的截距分別為t0和B0.導(dǎo)線的電阻不計(jì)圖4求0至t1時(shí)間內(nèi)(1)通過電阻R1上的電流大小和方向；(2)通過電阻R1上的電荷量q及電阻R1上產(chǎn)生的熱量二、提升練7如圖5所示，A、B兩閉合線圈為同樣導(dǎo)線繞成，A有10匝，B有20匝，兩圓線圈半徑之比為21.均勻磁場(chǎng)只分布在B線圈內(nèi)當(dāng)磁場(chǎng)隨時(shí)間均勻減弱時(shí)( )圖5AA中無感應(yīng)電流BA、B中均有恒定的感應(yīng)電流CA、B中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)之比為21DA、B中感應(yīng)電流之比為128在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，有一個(gè)接有電容器的導(dǎo)線回路，如圖6所示，已知電容C30 F，回路的長和寬分別為l15 cm，l28 cm，磁場(chǎng)變化率為5×102 T/s，則( )圖6A電容器帶電荷量為2×109 C B電容器帶電荷量為4×109 CC電容器帶電荷量為6×109 C D電容器帶電荷量為8×109 C9如圖7所示，一正方形線圈abcd在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞垂直于磁感線的對(duì)稱軸OO勻速運(yùn)動(dòng)，沿著OO觀察，線圈沿逆時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)已知?jiǎng)驈?qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，線圈匝數(shù)為n，邊長為l，電阻為R，轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度為.則當(dāng)線圈轉(zhuǎn)至圖示位置時(shí)( )圖7A線圈中感應(yīng)電流的方向?yàn)閍bcda B線圈中的感應(yīng)電流為C穿過線圈的磁通量為0 D穿過線圈的磁通量的變化率為010如圖8所示，空間存在兩個(gè)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B，方向相反且垂直紙面，MN、PQ為其邊界，OO為其對(duì)稱軸一導(dǎo)線折成邊長為l的正方形閉合回路abcd，回路在紙面內(nèi)以恒定速度v0向右運(yùn)動(dòng)，當(dāng)運(yùn)動(dòng)到關(guān)于OO對(duì)稱的位置時(shí)( )圖8A穿過回路的磁通量為零B回路中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小為2Blv0C回路中感應(yīng)電流的方向?yàn)轫槙r(shí)針方向D回路中ab邊與cd邊所受安培力方向相同11用均勻?qū)Ь€做成的正方形線框邊長為0.2 m，正方形的一半放在垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，如圖9甲所示當(dāng)磁場(chǎng)以10 T/s的變化率增強(qiáng)時(shí)，線框中點(diǎn)a、b兩點(diǎn)間的電勢(shì)差是( )圖9AUab0.1 V BUab0.1 VCUab0.2 V DUab0.2 V12如圖10所示，在空間中存在兩個(gè)相鄰的、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等、方向相反的有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)，其寬度均為L.現(xiàn)將寬度也為L的矩形閉合線圈，從圖示位置垂直于磁場(chǎng)方向勻速拉過磁場(chǎng)區(qū)域，則在該過程中，能正確反映線圈中所產(chǎn)生的感應(yīng)電流或其所受的安培力隨時(shí)間變化的圖象是( )圖1013如圖11所示，導(dǎo)線全部為裸導(dǎo)線，半徑為r的圓內(nèi)有垂直于平面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，一根長度大于2r的導(dǎo)線MN以速度v在圓環(huán)上無摩擦地自左向右勻速滑動(dòng)，電路的固定電阻為R.其余電阻忽略不計(jì)試求MN從圓環(huán)的左端到右端的過程中電阻R上的電流強(qiáng)度的平均值及通過的電荷量圖1114如圖12所示，處于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的兩根足夠長、電阻不計(jì)的平行金屬導(dǎo)軌相距1 m，導(dǎo)軌平面與水平面成37°角，下端連接阻值為R的電阻勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向與導(dǎo)軌平面垂直，質(zhì)量為0.2 kg、電阻不計(jì)的金屬棒放在兩導(dǎo)軌上，棒與導(dǎo)軌垂直并保持良好接觸，它們之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0. 25.圖12(1)求金屬棒沿導(dǎo)軌由靜止開始下滑時(shí)的加速度大小(2)當(dāng)金屬棒下滑速度達(dá)到穩(wěn)定時(shí)，電阻R消耗的功率為8 W，求該速度的大小(3)在上問中，若R2 ，金屬棒中的電流方向由a到b，求磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小與方向(g取10 m/s2，sin 37°0.6，cos 37°0.8)