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(chǎn)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(nèi)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(jù)法拉第電磁感應定律可知,磁場變化產(chǎn)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。回路中的感應電動勢等于電容器兩極板間的電壓,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(zhuǎn)動,邊長為L,總電阻為R,ab邊質(zhì)量為m,其他三邊質(zhì)量不計,現(xiàn)將abcd拉至水平位置,并由靜止釋放,經(jīng)時間t到達豎直位置,ab邊的速度大小為v,則在金屬框內(nèi)產(chǎn)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(zhuǎn)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(chǎn)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(nèi),根據(jù)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?nèi)?故兩導體棒上的安培力均勻變小,根據(jù)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(gòu)成回路,導線所圍的區(qū)域內(nèi)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(nèi)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(chǎn)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(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。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(chǎn)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(zhì)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(shè)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下載提示(請認真閱讀)
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