2019版高中物理第四章电磁感应第5节电磁感应现象的两类情况课时作业新人教版选修3-2(重点资料).doc

第四章 第5节 电磁感应现象的两类情况

基础夯实

一、选择题(1、2题为单选题，3～5题为多选题)

1．如图所示，导体AB在做切割磁感线运动时，将产生一个感应电动势，因而在电路中有电流通过，下列说法中正确的是( A )

A．因导体运动而产生的感应电动势称为动生电动势 B．动生电动势的产生与洛伦兹力无关 C．动生电动势的产生与电场力有关

D．动生电动势和感生电动势产生的原因是一样的

解析：根据动生电动势的定义，A项正确；动生电动势中的非静电力与洛伦兹力有关，感生电动势中的非静电力与感生电场有关，B、C、D项错误。

2．(2017·内蒙古巴市一中高二下学期期中)如图所示，竖直放置的两根足够长平行金属导轨相距L，导轨间接有一定值电阻R，质量为m，电阻为r的金属棒与两导轨始终保持垂直并良好接触，且无摩擦，整个装置放在匀强磁场中，磁场方向与导轨平面垂直，现将金属棒由静止释放，金属棒下落高度为h时开始做匀速运动，在此过程中( B )

A．导体棒的最大速度为2gh

BLhB．通过电阻R的电荷量为

R＋rC．导体棒克服安培力做的功等于电阻R上产生的热量

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D．安培力对导体棒做的功等于导体棒动能的增加量

解析：导体棒匀速运动时速度最大，由于导体棒做加速度减小的变加速运动，加速度ΔΦ小于g，根据功能关系可知最大速度小于2gh。故A错误。通过电阻R的电量为q＝＝R总

BLh，故B正确。由功能原理可知，导体棒克服安培力做的功等于电阻R与r上产生的热R＋r量之和，故C错误；根据动能定理可知，重力和安培力对导体棒做功的代数和等于导体棒动能的增加量，故D错误。

3．某空间出现了如图所示的一组闭合电场线，方向从上向下看是顺时针的，这可能是( AC )

A．沿AB方向磁场在迅速减弱 C．沿BA方向磁场在迅速增强

B．沿AB方向磁场在迅速增强 D．沿BA方向磁场在迅速减弱

解析：由右手定则可知，感应电场产生的磁场方向竖直向下，如果磁场方向沿AB，则感应磁场与原磁场方向相同，由楞次定律可知，原磁场在减弱，故A正确，B错误；如果磁场沿BA方向，则感应磁场方向与原磁场方向相反，由楞次定律可知，原磁场在增强，故C确，D错误，故选AC。

4．著名物理学家费曼曾设计过这样一个实验装置：一块绝缘圆板可绕其中心的光滑轴自由转动，在圆板的中部有一个线圈，圆板的四周固定着一圈带电的金属小球，如图所示。当线圈接通电源后，将产生流过图示逆时针方向的电流，则下列说法正确的是( BD )

A．接通电源瞬间，圆板不会发生转动

B．线圈中电流强度的增大或减小会引起圆板向不同方向转动

C．若金属小球带负电，接通电源瞬间圆板转动方向与线圈中电流流向相反

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D．若金属小球带正电，接通电源瞬间圆板转动方向与线圈中电流流向相反 解析：线圈接通电源瞬间，则变化的磁场产生电场，从而导致带电小球受到电场力，使其转动，故A错误；不论线圈中电流强度的增大或减小都会引起磁场的变化，从而产生不同方向的电场，使小球受到电场力的方向不同，所以会向不同方向转动，故B正确；接通电源瞬间，产生顺时针方向的电场，若小球带负电，圆板转动方向与线圈中电流方向相同，故C错误；同理D正确。

5．如图甲所示线圈的匝数n＝100匝，横截面积S＝50cm2，线圈总电阻r＝10Ω，沿轴向有匀强磁场，设图示磁场方向为正，磁场的磁感应强度随时间按如图乙所示规律变化，则在开始的0.1s内( BD )

A．磁通量的变化量为0.25Wb B．磁通量的变化率为2.5×10－2Wb/s C．a、b间电压为0

D．在a、b间接一个理想电流表时，电流表的示数为0.25A

解析：通过线圈的磁通量与线圈的匝数无关，若设Φ2＝B2S为正，则线圈中磁通量的变化量为ΔΦ＝B2S－(－B1S)，代入数据即ΔΦ＝(0.1＋0.4)×50×10－4Wb＝2.5×10－3Wb，AΔΦ2.5×10－3错；磁通量的变化率＝Wb/s＝2.5×10－2Wb/s，B正确；根据法拉第电磁感应

Δt0.1定律可知，当a、b间断开时，其间电压等于线圈产生的感应电动势，感应电动势大小为ΔΦE＝n＝2.5V且恒定，C错；在a、b间接一个理想电流表时相当于a、b间接通而形成

ΔtE回路，回路总电阻即为线圈的总电阻，故感应电流大小I＝＝0.25A，D项正确。

r二、非选择题

6．(2018·江西省九江第一中学高二上学期期末)如图所示，匀强磁场中有一圆形线圈与一电阻相连，线圈平面与磁场方向垂直。已知线圈的匝数N＝100，面积为2m2，内阻r3

＝8Ω。电阻R1＝12Ω，磁感应强度B随时间变化的规律如图所示，取垂直纸面向里为磁场的正方向。求：

(1)3s时a、b两点间的电压U； (2)在1～5s内通过电阻R1的电荷量q； (3)在0～5s内整个电路产生的焦耳热Q。 答案：(1)12V (2)4C (3)160J

ΔB0.2

解析：(1)3s时线圈产生的感应电动势：E＝NS＝100××2V＝20V

Δt220

电流I＝＝A＝1A

R1＋r12＋8

Ea、b两点间的电压U＝IR1＝12V；

(2)在1～5s内电路中的电流为I＝1A，则通过电阻R1的电荷量q＝It＝1×4C＝4C ΔB0.2

(3)0－1s时线圈产生的感应电动势：E′＝NS＝100××2V＝40V

Δt1

E′40

电流I′＝＝A＝2A

R1＋r12＋8

在0～1s内整个电路产生的焦耳热Q1＝I′2(R1＋r)t′＝22×(12＋8)×1J＝80J 在1～5s内整个电路产生的焦耳热Q2＝I2(R1＋r)t＝12×(12＋8)×4J＝80J 则在0～5s内整个电路产生的焦耳热Q＝Q1＋Q2＝160J。

能力提升

一、选择题(1～3题为单选题，4、5题为多选题)

1．(2018·浙江省宁波市北仑区高二上学期期中)英国物理学家麦克斯韦认为，磁场变化时会在空间激发感生电场。如图所示，一个半径为r的绝缘细圆环水平放置，环内存在竖直向上的匀强磁场B，环上套一带电荷量为＋q的小球。已知磁感应强度B随时间均匀增加，其变化率为k，若小球在环上运动一周，则感生电场对小球的作用力所做功的大小

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