高考物理江蘇專版總復(fù)習(xí)課時(shí)作業(yè)： 三十九 法拉第電磁感應(yīng)定律 含解析

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1、 課時(shí)作業(yè) 三十九 法拉第電磁感應(yīng)定律 (限時(shí)：45分鐘) (班級(jí)________　姓名________) 1．(多選)穿過(guò)一個(gè)電阻為1 Ω的單匝閉合線圈的磁通量始終是每秒鐘均勻地減少4 Wb，則(　　) 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 A．線圈中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)一定是每秒減少4 V B．線圈中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)一定是4 V C．線圈中感應(yīng)電流一定是每秒減少4 A D．線圈中感應(yīng)電流一定是4 A 2．如圖所示，將一直導(dǎo)線AC折成ABC形狀，＝，且AB⊥BC，將導(dǎo)線ABC放在紙面內(nèi)，勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直紙面向里，使導(dǎo)線ABC以相同的速度分別垂直AB、B

2、C、AC在紙面內(nèi)做勻速直線運(yùn)動(dòng)，AC兩端電壓分別為U1、U2、U3，三者之比正確的是(　　) 第2題圖 　 A．U1∶U2∶U3＝1∶1∶1 　 B．U1∶U2∶U3＝1∶2∶2 　 C．U1∶U2∶U3＝1∶2∶3 　 D．U1∶U2∶U3＝1∶2∶ 3．如圖所示，一正方形線圈的匝數(shù)為n，邊長(zhǎng)為a，線圈平面與勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直，且一半處在磁場(chǎng)中．在Δt時(shí)間內(nèi)，磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向不變，大小由B均勻地增大到2B.在此過(guò)程中，線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為(　　) 第3題圖 A. B. C. D. 4．(多選)法拉第圓盤(pán)發(fā)電機(jī)的示意圖如圖所示．銅圓盤(pán)安裝在豎直的銅軸

3、上，兩銅片P、Q分別與圓盤(pán)的邊緣和銅軸接觸．圓盤(pán)處于方向豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)B中．圓盤(pán)旋轉(zhuǎn)時(shí)，關(guān)于流過(guò)電阻R的電流，下列說(shuō)法正確的是(　　) 第4題圖 A．若圓盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度恒定，則電流大小恒定 B．若從上向下看，圓盤(pán)順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，則電流沿a到b的方向流動(dòng) C．若圓盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)方向不變，角速度大小發(fā)生變化，則電流方向可能發(fā)生變化 D．若圓盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度變?yōu)樵瓉?lái)的2倍，則電流在R上的熱功率也變?yōu)樵瓉?lái)的2倍 5．(多選)如圖所示，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(zhǎng)為l的正方形閉合回路a

4、bcd，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)(　　) 第5題圖 A．穿過(guò)回路的磁通量為零 B．回路中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小為2Blv0 C．回路中感應(yīng)電流的方向?yàn)轫槙r(shí)針?lè)较? D．回路中ab邊與cd邊所受安培力方向相同 6．兩塊水平放置的金屬板間的距離為d，用導(dǎo)線與一個(gè)n匝線圈相連，線圈電阻為r，線圈中有豎直方向的磁場(chǎng)，電阻R與金屬板連接，如圖所示，兩板間有一個(gè)質(zhì)量為m、電荷量為＋q的油滴恰好處于靜止，則線圈中的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的變化情況和磁通量的變化率分別是(　　) 第6題圖 A．磁感應(yīng)強(qiáng)度B豎直向上且正增強(qiáng)，＝ B．磁感應(yīng)強(qiáng)

5、度B豎直向下且正增強(qiáng)，＝ C．磁感應(yīng)強(qiáng)度B豎直向上且正減弱，＝ D．磁感應(yīng)強(qiáng)度B豎直向下且正減弱，＝ 7．如圖所示，兩根同種金屬材料、同一粗細(xì)、長(zhǎng)度的導(dǎo)線，一根直接折成正方形閉合線框(甲)，另一根先拉長(zhǎng)為原來(lái)的2倍再折成正方形閉合線框(乙)．磁場(chǎng)垂直紙面向里均勻變化，將兩線框一起垂直磁場(chǎng)擺放，求： (1)二者感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)之比； (2)二者感應(yīng)電流之比； (3)二者熱功率之比． 　　　　　　　　　　　　　　甲　　　　　　乙 第7題圖　　　　　 8．如圖(a)所示，平行長(zhǎng)直金屬導(dǎo)軌水平放置，間距L＝0.4 m．導(dǎo)軌右端接有阻值R＝1 Ω的電阻．導(dǎo)體棒

6、垂直放置在導(dǎo)軌上，且接觸良好，導(dǎo)體棒及導(dǎo)軌的電阻均不計(jì)，導(dǎo)軌間正方形區(qū)域abcd內(nèi)有方向豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，bd連線與導(dǎo)軌垂直，長(zhǎng)度也為L(zhǎng).從0時(shí)刻開(kāi)始，磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小隨時(shí)間t變化，規(guī)律如圖(b)所示；同一時(shí)刻，棒從導(dǎo)軌左端開(kāi)始向右勻速運(yùn)動(dòng)，1 s后剛好進(jìn)入磁場(chǎng)，若使棒在導(dǎo)軌上始終以速度v＝1 m/s做直線運(yùn)動(dòng)，求： (1)棒進(jìn)入磁場(chǎng)前，回路中的電動(dòng)勢(shì)E； (2)棒在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中受到的最大安培力F，以及棒通過(guò)三角形abd區(qū)域時(shí)電流i與時(shí)間t的關(guān)系式． 第8題圖 課時(shí)作業(yè)(三十九)　法拉第 電磁感應(yīng)定律1.BD　【解析】　感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)

7、的大小跟穿過(guò)這一回路的磁通量的變化率成正比，與磁通量是增是減無(wú)關(guān)，由法拉第電磁感應(yīng)定律E＝ n得E＝4 V，線圈中電流I＝＝4 A，故B、D正確． 2．D　【解析】　部分導(dǎo)線切割磁感線時(shí)E＝BLv，其中L為導(dǎo)體切割磁感線的有效長(zhǎng)度，依題意可知U1∶U2∶U3＝1∶2∶，故D選項(xiàng)正確． 3．B　【解析】　當(dāng)磁場(chǎng)增強(qiáng)時(shí)線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)：E＝n＝nS＝na2，B項(xiàng)正確． 4．AB　【解析】　由右手定則知，圓盤(pán)按如題圖所示的方向轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，感應(yīng)電流沿a到b的方向流動(dòng)，選項(xiàng)B正確；由感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E＝Bl2ω知，角速度恒定，則感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)恒定，電流大小恒定，選項(xiàng)A正確；角速度大小變化，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小變

8、化，但感應(yīng)電流方向不變，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；若ω變?yōu)樵瓉?lái)的2倍，則感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)變?yōu)樵瓉?lái)的2倍，電流變?yōu)樵瓉?lái)的2倍，由P＝I2R知，電流在R上的熱功率變?yōu)樵瓉?lái)的4倍，選項(xiàng)D錯(cuò)誤． 5．ABD　【解析】　由題意知，穿過(guò)閉合回路的磁通量Φ＝0，A正確；由右手定則判知ab邊與cd邊切割磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)相當(dāng)于兩個(gè)電源串聯(lián)，回路中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E＝Blabv0＋Blcdv0＝2Blv0，B正確；由右手定則可知感應(yīng)電流的方向?yàn)槟鏁r(shí)針?lè)较颍珻錯(cuò)誤；由左手定則可知ab邊與cd邊所受的安培力方向均向左，D正確． 6．C　【解析】　由題意電荷量＋q的油滴恰好靜止金屬板間，受到的電場(chǎng)力與重力平衡，由平衡條件得知，油滴受

9、到的電場(chǎng)力豎直向上，則金屬板上板帶負(fù)電，下板帶正電．A、C.若磁感應(yīng)強(qiáng)度B豎直向上，B正在增強(qiáng)時(shí)，根據(jù)楞次定律得知，線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)是下負(fù)上正，金屬板下板帶負(fù)電，上板帶正電，油滴不能平衡，故A錯(cuò)誤．若磁感應(yīng)強(qiáng)度B豎直向上且B正在減弱時(shí)，油滴能保持平衡．根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律得：E＝n①，金屬板間的電壓：U＝E②， 要使油滴平衡，則有q＝mg③，聯(lián)立①②③得： ＝.故C正確．同理可知，磁感應(yīng)強(qiáng)度B豎直向下且正增強(qiáng)時(shí)，線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)是上負(fù)下正，金屬板下板帶正電，上板帶負(fù)電，油滴能平衡，且有＝，故B錯(cuò)誤．磁感應(yīng)強(qiáng)度B豎直向下減弱時(shí)，線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)是下負(fù)上正，金屬板下板帶負(fù)電，上

10、板帶正電，油滴不能平衡．故D錯(cuò)誤． 7．(1)1∶4　(2)1∶1　 (3)1∶4 【解析】　此題解題關(guān)鍵是要注意拉長(zhǎng)導(dǎo)線的同時(shí)對(duì)導(dǎo)線截面積亦有影響． 設(shè)甲導(dǎo)線長(zhǎng)為4l電阻率為ρ橫截面積為S，則乙導(dǎo)線長(zhǎng)為8l橫截面積為，根據(jù)題中所給條件，結(jié)合電阻定律公式可得： 兩線框所圍面積之比＝①， 兩線框電阻之比＝②， 根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律E＝＝S③，而電流I＝④，電功率P＝⑤，綜合①②③④⑤可得： (1)電動(dòng)勢(shì)之比＝　(2)電流之比＝　(3)功率之比＝ . 8．(1)0.04 V　(2)0.04 N　i＝(t－1)A(1 s≤t≤1.2 s) 【解析】　(1)正方形磁場(chǎng)的面積為S，則

11、S＝＝0.08 m2.在棒進(jìn)入磁場(chǎng)前，回路中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)是由于磁場(chǎng)的變化而產(chǎn)生的．由B-t圖象可知＝0.5 T/s，根據(jù)E＝n，得回路中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E＝S＝0.5×0.08 V＝0.04 V. (2)當(dāng)導(dǎo)體棒通過(guò)bd位置時(shí)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)、感應(yīng)電流最大，導(dǎo)體棒受到的安培力最大．此時(shí)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E′＝BLv＝0.5×0.4×1 V＝0.2 V； 回路中感應(yīng)電流I′＝＝ A＝0.2 A 導(dǎo)體棒受到的安培力 F＝BI′L＝0.5×0.2×0.4 N＝0.04 N 當(dāng)導(dǎo)體棒通過(guò)三角形abd區(qū)域時(shí)，導(dǎo)體棒切割磁感線的有效長(zhǎng)度 l＝2v(t－1) (1 s≤t≤1.2 s) 感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)e＝Blv＝2Bv2(t－1)＝(t－1) V 感應(yīng)電流i＝＝(t－1)A(1 s≤t≤1.2 s)．