2019-2020年高中物理 4.4《法拉第電磁感應(yīng)定律》同步檢測 新人教版選修3-2.doc

2019-2020年高中物理 4.4法拉第電磁感應(yīng)定律同步檢測 新人教版選修3-2.產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢的那部分導(dǎo)體相當(dāng)于_.2.在閉合電路里電流的方向：在外電路中，電流從_極流向_極.在內(nèi)電路（產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢的導(dǎo)體上）中，電流從_極流向_極.3.感應(yīng)電動(dòng)勢的大小E=_.4.若導(dǎo)體在磁場中切割磁感線的時(shí)候做變速運(yùn)動(dòng)，表示平均速度，=BL表示_.5.一個(gè)200匝、面積為20 cm2的線圈，放在磁場中，磁場的方向與線圈平面成30角，若磁感應(yīng)強(qiáng)度在0.05 s內(nèi)由0.1 T增加到0.5 T.在此過程中穿過線圈的磁通量的變化是_ Wb；磁通量的平均變化率是_ Wb/s；線圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢的大小是_ V.6.如圖4-3-10所示，在光滑的絕緣水平面上，一個(gè)半徑為10 cm、電阻為1.0 、質(zhì)量為0.1 kg的金屬環(huán)以10 m/s的速度沖入一有界磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B=0.5 T.經(jīng)過一段時(shí)間后，圓環(huán)恰好有一半進(jìn)入磁場，該過程產(chǎn)生了3.2 J的電熱，則此時(shí)圓環(huán)的瞬時(shí)速度為_m/s；瞬時(shí)加速度為_ m/s2. 圖4-3-10 圖4-3-117.電磁流量計(jì)廣泛應(yīng)用于測量可導(dǎo)電流體（如污水）在管中的流量（在單位時(shí)間內(nèi)通過管內(nèi)橫截面的流體的體積）.為了簡化，假設(shè)流量計(jì)是如圖4-3-11所示的橫截面為長方形的一段管道，其中空部分的長、寬、高分別為圖中的a、b、c.流量計(jì)的兩端與輸送流體的管道相連接，如圖中虛線.流量計(jì)上下兩面是金屬材料，前后兩面是絕緣材料.現(xiàn)于流量計(jì)所在處加磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場，磁場方向垂直于前后兩面.當(dāng)導(dǎo)電流體穩(wěn)定地流經(jīng)流量計(jì)時(shí)，在管外將流量計(jì)上、下兩表面分別與一已串接了電阻R的電流表的兩端連接.I表示測得的電流值，已知流體的電阻率為，不計(jì)電流表的內(nèi)阻，則可求得的流量為（ ）A.(bR+) B.(aR+)C.(cR+) D.(R+)8.(xx四川高考理綜)如圖4-3-12所示，接有燈泡L的平行金屬導(dǎo)軌水平放置在勻強(qiáng)磁場中，一導(dǎo)體桿與兩導(dǎo)軌良好接觸并做往復(fù)運(yùn)動(dòng)，其運(yùn)動(dòng)情況與彈簧振子做簡諧運(yùn)動(dòng)的情況相同.圖中O位置對應(yīng)于彈簧振子的平衡位置，P、Q兩位置對應(yīng)于彈簧振子的最大位移處.若兩導(dǎo)軌的電阻不計(jì)，則（ ）圖4-3-12A.桿由O到P的過程中，電路中電流變大B.桿由P到Q的過程中，電路中電流一直變大C.桿通過O處時(shí)，電路中電流方向?qū)l(fā)生改變D.桿通過O處時(shí)，電路中電流最大9. 如圖所示，半徑為R的圓形導(dǎo)軌處在垂直于圓平面的勻強(qiáng)磁場中，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，方向垂直于紙面向內(nèi).一根長度略大于導(dǎo)軌直徑的導(dǎo)體棒MN以速率v在圓導(dǎo)軌上從左端滑到右端，電路中的定值電阻為r，其余電阻不計(jì).導(dǎo)體棒與圓形導(dǎo)軌接觸良好.求：(1)在滑動(dòng)過程中通過電阻r的電流的平均值；(2)MN從左端到右端的整個(gè)過程中，通過r的電荷量；(3)當(dāng)MN通過圓導(dǎo)軌中心時(shí)，通過r的電流是多大？10.如圖所示，兩根平行且足夠長的金屬導(dǎo)軌置于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中，磁場的方向垂直于導(dǎo)軌平面，兩導(dǎo)軌間距為L，左端連一電阻R，右端連一電容器C，其余電阻不計(jì).長為2L的導(dǎo)體棒ab與從圖中實(shí)線位置開始，以a為圓心沿順時(shí)針方向的角速度勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)90的過程中，通過電阻R的電荷量為多少？ 4-4法拉第電磁感應(yīng)定律導(dǎo)練11.電源 2正 負(fù) 負(fù) 正 3.n 4平均感應(yīng)電動(dòng)勢5.思路解析：磁通量的變化量是由磁場的變化引起的，所以=BSsin=（0.5-0.1）2010-40.5 Wb=410-4 Wb磁通量的變化率=Wb/s=810-3 Wb/s感應(yīng)電動(dòng)勢E=n=200810-3 V=1.6 V.答案：410-4 810-3 1.6啟示：對磁通量的變化量、磁通量的變化率穿過一匝線圈和穿過n 匝是一樣的，而感應(yīng)電動(dòng)勢則不一樣，感應(yīng)電動(dòng)勢與匝數(shù)成正比.6.思路解析：根據(jù)能量守恒定律，動(dòng)能的減少等于產(chǎn)生的電熱，即 mv2-mv12=E熱，代入數(shù)據(jù)解得：v1=6 m/s.此時(shí)切割磁感線的有效長度為圓環(huán)直徑，故瞬時(shí)電動(dòng)勢為E=Blv1，瞬時(shí)電流I=，安培力F=BIl，瞬時(shí)加速度為a=，整理得：a=0.6 m/s2.答案：6 0.67.思路解析：流體中有長度為c的液體導(dǎo)體切割磁感線產(chǎn)生電動(dòng)勢，相當(dāng)于電源，感應(yīng)電動(dòng)勢為E=Bcv，內(nèi)電阻為r=，外電路電阻為R.由I=和Q=bcv.可得：Q=(bR+).選項(xiàng)A正確.答案：A8.思路解析：E感=BLv,I=，導(dǎo)體桿從O到P，速度減小，電流減小，A選項(xiàng)錯(cuò)誤.當(dāng)導(dǎo)體桿從P運(yùn)動(dòng)到O再運(yùn)動(dòng)到Q，速度先增加再減小，在平衡位置O處速度最大，電流先增大再減小，B選項(xiàng)錯(cuò)誤，D選項(xiàng)正確.桿通過O處時(shí)，速度方向不變，電流方向也不變，C選項(xiàng)錯(cuò)誤.答案：D9.思路解析：導(dǎo)體棒從左向右滑動(dòng)的過程中，切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢，對電阻r供電.(1)計(jì)算平均電流，應(yīng)該用法拉第電磁感應(yīng)定律，先求出平均感應(yīng)電動(dòng)勢.整個(gè)過程磁通量的變化為=BS=BR2，所用的時(shí)間t=，代入公式E=，平均電流為I=.(2)電荷量的運(yùn)算應(yīng)該用平均電流，q=It=.(3)當(dāng)MN通過圓形導(dǎo)軌中心時(shí)，切割磁感線的有效長度最大，l=2R，根據(jù)導(dǎo)體切割磁感線產(chǎn)生的電動(dòng)勢公式E=Blv得：E=B2Rv，此時(shí)通過r的電流為I=.答案：(1) (2) (3)10思路解析：以a為圓心轉(zhuǎn)動(dòng)90的過程可分為兩個(gè)階段，第一階段是導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌接觸的過程；第二階段是導(dǎo)體棒轉(zhuǎn)動(dòng)60以后b端離開導(dǎo)軌以后.第一階段導(dǎo)體棒切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢，因?yàn)榍懈畲鸥芯€的有效長度發(fā)生變化，所以電動(dòng)勢是改變的，該過程中通過電阻R的電荷量可用平均電動(dòng)勢來求出.該過程中相當(dāng)于電源的導(dǎo)體棒給電容器C充電.平均電動(dòng)勢E1=，=BS=BL2，通過R的電荷量q1= t=.第二階段，電容器要對電阻放電，電容器的電荷量完全通過電阻放完.電容器充電的最大電壓為E2=B（2L）2，此時(shí)電容器的充電電荷量為q2=CE2=2BL2C.整個(gè)過程通過電阻的總的電荷量為Q=q1+q2=+2BL2C.答案：+2BL2C