高中物理 第四章 5 电磁感应现象的两类情况练习(含解析)新人教版选修3-2

的水平外力F作用下,导体棒以恒定的加速度从静止开始向导轨的另一端滑动,下列关于整个回路的电动势E、电流I、导体棒所受外力F、整个回路消耗的电功率P随时间变化的图象正确的是( BC )

解析:杆在t时刻的速度v=at,动生电动势E1=BLv=kaLt,由法拉第电磁感应定律得感生电动势

2

E2===kaLt,则回路中的感应电动势E=E1+E2=kaLt,故选项A错误;设单

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位长度的电阻为r0,则导轨电阻R=2×atr0=ar0t,电流I==定律F=ma+

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,选项B正确;根据牛顿第二

F安=ma+kt··L=ma+t,故选项C正确;电功率P=IR=

2

t,故选项D错误.

2

12.(2019·浙江杭州检测)在如图(甲)所示的电路中,螺线管匝数n=1 500匝,横截面积S=20 2

cm.螺线管导线电阻r=1.0 Ω,R1=4.0 Ω,

R2=5.0 Ω,C=30 μF.在一段时间内,穿过螺线管的磁场的磁感应强度B按如图(乙)所示的规律变化.

(1)求螺线管中产生的感应电动势;

(2)闭合S,电路中的电流稳定后,求电阻R1的电功率; (3)S断开后,求流经R2的电荷量. 解析:(1)根据法拉第电磁感应定律

E==n·S得

E=1 500×20×10×

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V=1.2 V.

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(2)根据闭合电路欧姆定律I=

2

-2

=0.12 A,

由P=IR1得P=5.76×10 W.

(3)S断开后,流经R2的电荷量即为S闭合时C板上所带的电荷量Q,电容器两端的电压

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U=IR2=0.6 V,流经R2的电荷量Q=CU=1.8×10 C.

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答案:(1)1.2 V (2)5.76×10 W (3)1.8×10 C

13.abcd是由粗裸铜导线连接两个定值电阻R组成的闭合矩形导体框,水平放置,金属棒OP与ad及bc边垂直,并接触良好,空间存在着匀强磁场,磁感应强度B=2 T,方向竖直向下,俯视图如图所示.已知电阻R=2 Ω,金属棒OP的电阻r=1 Ω,其他部分的电阻都可忽略不计.ad及bc边相距为L=0.8 m,给OP棒施加一个与棒垂直的恒力F=1.6 N,使棒从静止开始向右运动,加速一段时间后,棒达到最大速度,之后做匀速直线运动.求:

(1)金属棒OP达到的最大速度大小;

(2)金属棒OP运动s=0.5 m的过程中,通过金属棒OP的电荷量.

解析:(1)R并=① 感应电动势E=BLv②

感应电流I=③

做匀速直线运动有F=BIL④ 联立①②③④得v=1.25 m/s.

(2)通过金属棒OP的电荷量q=答案:(1)1.25 m/s (2)0.4 C

== C=0.4 C.

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