1、【红对勾】2016 版高中物理 4.5 电磁感应现象的两类情况课后巩固提升 新人教版选修 3-2限时：45 分钟 总分：100 分一、单项选择题(每小题 7 分，共 49 分)1穿过一个单匝线圈的磁通量始终保持每秒钟均匀地减少 2 Wb，则( )A线圈中感生电动势每秒钟增加 2 VB线圈中感生电动势每秒钟减少 2 VC线圈中无感生电动势D线圈中感生电动势保持不变2.如图所示，一个水平放置的玻璃圆环形小槽，槽内光滑，槽宽度和深度处处相同现将一直径略小于槽宽的带正电小球放在槽中，让它获得一初速度 v0，与此同时，有一变化的磁场垂直穿过玻璃圆环形小槽外径所对应的圆面积，磁感应强度的大小跟时间成正比例
2、增大，方向竖直向下设小球在运动过程中电荷量不变，则( )A小球受到的向心力大小不变B小球受到的向心力大小不断增大C磁场力对小球做了功D小球受到的磁场力大小与时间成正比3.如图， MN、 GH 为平行导轨， AB、 CD 为跨在导轨上的两根横杆，导轨和横杆均为导体有匀强磁场垂直于导轨所在平面，方向如图 I 表示回路中的电流( )A当 AB 不动而 CD 向右滑动时， I0 且沿顺时针方向B当 AB 向左而 CD 向右滑动且速度大小相等时， I0C当 AB、 CD 都向右滑动且速度大小相等时， I0D当 AB、 CD 都向右滑动，且 AB 速度大于 CD 时， I0 且沿逆时针方向4.如图，在水平
3、面(纸面)内有三根相同的均匀金属棒 ab、 ac 和 MN，其中 ab、 ac 在 a 点接触，构成“V”字型导轨空间存在垂直于纸面的均匀磁场用力使 MN 向右匀速运动，从图示位置开始计时，运动中 MN 始终与 bac 的平分线垂直且和导轨保持良好接触下列关于回路中电流 i 与时间 t 的关系图线，可能正确的是( )5.如图所示，在竖直平面内有两根平行金属导轨，上端与电阻 R 相连，磁感应强度为 B的匀强磁场垂直导轨平面一质量为 m 的金属棒以初速度 v0沿导轨竖直向上运动，上升到某一高度后又返回到原处，整个过程金属棒与导轨接触良好，导轨与棒的电阻不计下列说法正确的是( )A回到出发点的速度
4、v 大于初速度 v0B通过 R 的最大电流上升过程小于下落过程C电阻 R 上产生的热量上升过程大于下落过程D所用时间上升过程大于下落过程6如图所示，两个端面半径同为 R 的圆柱形铁芯同轴水平放置，相对的端面之间有一缝隙，铁芯上绕导线并与电源连接，在缝隙中形成一匀强磁场一铜质细直棒 ab 水平置于缝隙中，且与圆柱轴线等高、垂直让铜棒从静止开始自由下落，铜棒下落距离为 0.2R 时铜棒中电动势大小为 E1，下落距离为 0.8R 时电动势大小为 E2，忽略涡流损耗和边缘效应关于 E1、 E2的大小和铜棒离开磁场前两端的极性，下列判断正确的是( )A E1 E2， a 端为正B E1 E2， b 端为
5、正C E1 E2， a 端为正D E1 E2， b 端为正答案1D 感应电动势等于磁通量的变化率，即 E V2 V故 D 选项正确 t 212B 本题考查了洛伦兹力和楞次定律解题关键是由楞次定律判断出感生电场的方向当磁感应强度随时间均匀增大时，将产生一恒定的感生电场，由楞次定律知，电场方向和小球初速度方向相同，因小球带正电，电场力对小球做正功，小球速率逐渐增大，向心力也随着增大，故选项 A 错误，选项 B 正确；洛伦兹力对运动电荷不做功，故选项 C 错误；带电小球所受洛伦兹力 F qBv，随着速率的增大而增大，同时 B t，则 F 和 t 不成正比，故选项 D 错误3C 当 AB 不动而 CD
6、 向右滑动时， I0，电流方向沿逆时针，故 A 选项错误当 AB向左， CD 向右滑动时，两杆产生的电动势同向，故 I0，B 选项错误当 AB、 CD 都向右滑动时，且速度大小相等，则两杆产生的电动势等值反向，故 I0，即 C 选项正确当AB、 CD 都向右滑动，且 AB 速度大于 CD 时， I0，但方向是顺时针，故 D 选项错误4A 设 bac2 ，单位长度电阻为 R0.则 MN 切割磁感线产生电动势：E BLv Bv2vttan 2 Bv2ttan ；回路总电阻为 R R0(2vttan 2vtcos )vtR0 .(2tan 2cos )由闭合电路欧姆定律得： i ER 2Bv2tta
7、nvtR0(2tan 2cos ) 2BvtanR0(2tan 2cos )i 与时间无关，是一定值，故 A 正确，B、C、D 错误，故选 A.5C 金属棒在运动过程中，机械能不断转化为热能，所以回到出发点的速度 v 小于初速度 v0，选项 A 错误；设金属棒运动的速度为 v，长度为 l，那么感应电动势 E Blv，通过 R 的电流 I ，可见，当金属棒运动速度 v 增大时，通过 R 的电流增大，因为ER BlvR金属棒在运动过程中，机械能不断转化为热能，所以运动到同一高度处，上升时的速度大于下降时的速度，所以通过 R 的最大电流上升过程大于下落过程，选项 B 错误；同一高度处金属棒上升时受到
8、的安培力大于下降时受到的安培力，由于上升和下降的高度相同，所以上升过程克服安培力所做的功大于下降时克服安培力做的功，故电阻 R 上产生的热量上升过程大于下落过程，C 正确；研究金属棒的上升过程时，可以采取逆向思维法，把上升过程看作金属棒从最高点自由下落，显然，下落的加速度 a1 g a2，其中 a2为金属棒返回下落时的加速度，显然，下落相同高度， t1 t2，选项 D 错误6D 通电导线在缝隙中产生的磁场方向向左，所以直棒下落时由右手定则可判断得b 端为正根据 E BLv，下落 0.8R 时速度较大，所以 E2 E1，D 项正确7.在匀强磁场中，有一个接有电容器的导线回路，如图所示已知电容 C
9、30 F，回路的长和宽分别为 l18 cm， l25 cm，磁感应强度以变化率 5102 T/s 增大，则( )A电容器的上极板带正电，电荷量为 2109 CB电容器的上极板带负电，电荷量为 6109 CC电容器的上极板带正电，电荷量为 6109 CD电容器的上极板带负电，电荷量为 8109 C二、多项选择题(每小题 7 分，共 21 分)8如图甲所示，100 匝线圈(图中只画了 1 匝)两端 A、 B 与一电压表相连线圈内有一垂直指向纸内方向的磁场，线圈中的磁通量在按图乙所示规律变化下列关于电压表的说法正确的是( )A电压表读数为 50 VB电压表读数为 150 VC电压表“”接线柱接 A
10、端D电压表“”接线柱接 B 端9.如图所示，一金属半圆环置于匀强磁场中，当磁场突然减弱时，则两端点的电势 ( )A N 点电势高B M 点电势高C若磁场不变，将半圆环绕 MN 轴旋转 180的过程中， N 点电势高D若磁场不变，将半圆环绕 MN 轴旋转 180的过程中， M 点电势高10.如图所示，水平放置的平行金属导轨间距为 l，左端与一电阻 R 相连，导轨电阻不计导轨间有竖直向下的匀强磁场，磁场的磁感应强度为 B.金属杆 ab 垂直于两导轨放置，电阻为 r，与导轨间无摩擦现对杆 ab 施加向右的拉力，使杆 ab 向右以速度 v 匀速运动，则( )A金属杆中的电流由 a 到 bB金属杆 a
11、端的电势高于 b 端的电势C拉力 FB2l2vRD R 上消耗的功率 P 2R(BlvR r)三、非选择题(共 30 分)11金属杆 MN 和 PQ 间距为 l, MP 间接有电阻 R，磁场如右图所示，磁感应强度为 B.金属棒 AB 长为 2l，由图示位置以 A 为轴，以角速度 匀速转过 90(顺时针)求该过程中(其他电阻不计)：(1)R 上的最大电功率；(2)通过 R 的电荷量12如图甲所示，不计电阻的平行金属导轨竖直放置，导轨间距为 L1 m，上端接有电阻 R3 ，虚线 OO下方是垂直于导轨平面的匀强磁场现将质量 m0.1 kg、电阻r1 的金属杆 ab，从 OO上方某处垂直导轨由静止释放
12、，杆下落过程中始终与导轨保持良好接触，杆下落过程中的 v t 图象如图乙所示(取 g10 m/s 2)求：(1)磁感应强度 B；(2)杆在磁场中下落 0.1 s 的过程中电阻 R 产生的热量答案7.C 回路中的感应电动势等于电容器两极板间的电压，U E l1l2510 2 0.080.05 V210 4 V，则电容器的电荷量 t B tQ CU3010 6 2104 C610 9 C，由楞次定律可判断回路中感生电动势沿逆时针方向，电容器的上极板带正电，C 选项正确8AC E n 100 V50 V，选项 A 正确，B 错误；根据楞次定律可判断， t 0.050.1A 端电势高于 B 端，所以电
13、压表“”接线柱接 A 端，选项 C 正确，D 错误本题答案为AC.9BD 将半圆环补充为圆形回路，由楞次定律可判断圆环中产生的感应电动势方向在半圆环中由 N 指向 M，即 M 点电势高，B 正确；若磁场不变，半圆环绕 MN 轴旋转 180的过程中，由楞次定律可判断，半圆环中产生的感应电动势在半圆环中由 N 指向 M，即 M 点电势高，D 正确10BD ab 切割磁感线，产生感应电流，由右手定则可判断电流由 b 到 a，A 错；可把 ab 棒等效成电源，所以 a 端电势高，B 对；产生的感应电动势 E Blv，电流 I ER r，所以 F F 安 BIl ，C 错； P I2R 2R，D 对Bl
14、vR r B2l2vR r (BlvR r)11(1) (2)4B2 2l4R 3Bl22R解析： AB 转动切割磁感线，且切割长度由 l 增至 2l 以后 AB 离开 MN，电路断开(1)当 B 端恰转至 N 时， E 最大Em B2l 2 Bl 2, Pm 0 2l2 E2mR 4B2 2l4R(2)AB 由初位置转至 B 端恰在 N 点的过程中 B l2lsin 60 Bl212 32q I t . R 3Bl22R12(1)2 T (2)0.075 J解析：(1)由图象可知，杆自由下落 0.1 s 进入磁场以 v1.0 m/s 做匀速运动产生的电动势 E BLv杆中的电流 IER r杆所受安培力 F 安 BIL由平衡条件得 mg F 安代入数据得 B2 T(2)电阻 R 产生的热量 Q I2Rt0.075 J
