1、 1 / 4abBL LL L L第五节 电磁感应定律的应用 基础达标1如图 1 所示,内壁光滑的塑料管弯成的圆环放在水平桌面上,环内有一带负电小球,整个装置处在竖直向下的磁场中,当磁场突然增大时,小球将( )A沿顺时针方向运动B沿逆时针方向运动C在原位置附近往复运动D仍然保持静止状态 2如图 2 所示,两个互连的金属圆环,粗金属环的电阻是细金属环电阻的一半,磁场垂直穿过粗金属环所在的区域,当磁感应强度均匀变化时,在粗环内产生的电动势为 E,则 ab 两点间的电势差为( )AE/2 BE/3 C2E/3 DE 6如下图几种情况中,金属导体中产生的动生电动势为 BLv 的是( )A乙和丁 B甲、
2、乙、丁 C甲、乙、丙、丁 D只有乙1如图 1 所示,一个闭合电路静止于磁场中,由于磁场强弱的变化,而使电路中产生了感生电动势下列说法中正确的是( )A磁场变化时,会在空间激发一种电场B使电荷定向移动形成电流的力是磁场力C使电荷定向移动形成电流的力是电场力D以上说法都不对 图 12如图 2 所示,一个带正 电的粒子在垂直于匀强磁场的平面内做圆周运动,当磁感应强度均匀增大时,此粒子的动能将( )A不变 B增加 C减少 D以上情况都可能 图 24如图 3 所示,导体 AB 在做切割磁感线运动时,将产生一个电动势,因而在电路中有电流通过下列说法中正确的是( )A因导体运动而产生的感应电动势称为动生电动
3、势B动生电动势的产生与洛伦兹力有关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的产生原因是一样的 图 3 6某空间出现了如图所示的一组闭合的电场线,这可能是( )A沿 AB 方向磁场在迅速减弱 B沿 AB 方向磁场在迅速增强2 / 4C沿 BA 方向磁场在迅速增强 D沿 BA 方向磁场在迅速减弱 7如图 6 所示,金属杆 ab 以恒定的速率 v 在光滑平行导轨上向右滑行设整个电路中总电阻为 R(恒定不变) ,整个装置置于垂直纸面向里的匀强磁场中,下列叙述正确的是( )Aab 杆中的电流与速率 v 成正比B磁场作用于 ab 杆的安培力与速率 v 成正比C电阻 R 上产生的电热功率与速率
4、 v 的平方成正比D外力对 ab 杆做功的功率与速率 v 的平方成正比 图 68、如图 7 所示,一个带正电的粒子在垂直于匀强磁场的平面内做圆周运动,当磁感应强度均匀增大时,此粒子的动能将( )A不变 B增加C减少 D以上情况都可能 图 721、有一面积为 150 cm2 的金属环,电阻为 0.1 , 在环中100 cm2 的同心圆面上存在如图 21(b)所示的变化 的磁场,在 0.1 s 到 0.2 s 的时间内环中感应电流为_,流过的电荷量为_.图 2124如图所示,处于匀强磁场中的两根足够长、电阻不计的平行金属导轨相距 1m、导轨平面与水平面成 37角,下端连接阻值为 R 的电阻,匀强磁
5、场方向与导轨平面垂直质量为 0.2kg,电阻不计的金属棒放在两导轨上,棒与导轨垂直并保持良好接触,它们之间的动摩擦因数为 0.25.(1)求金属棒沿导轨由静止开始下滑时的加速度大小(2)当金属棒下滑速度达到稳定时,电阻 R 消耗的功率为 8W,求该速度的大小(3)在上问中,若 R2,金属棒中的电流方向由 a 到 b,求磁感应强度的大小与方向(g 10m/s 2,sin370.6,cos37 0.8)3 / 4参考答案1.答案:AC2.答案: B 3.答案:BD4.答案:AB 5.答案:C 6.答 案:AC7.答案:ABCD 8.答案:B9.答案:AD10.思路解析:线框下落时的高度不同,进入磁
6、场时的速度、产生的感应电动势、感应电流、线框所受的安培力不同,可能大于、等于或小于线框重力,故线框的运动可能有三种,只有 D 是不可能的。答案:D11.答案:A12.答案:B 13.答案:上 2mg2lmgR14.答案:B 15.思路解析:当 bL 时,线圈匀速运动产生感应电流的有效位移为 2L,即有感应电流的时间为 t1= ,再根据 E=Bav,E 电 = t1,q=It= t1,可得出答案;v2R2E当 bL 时,线圈匀速运动产生感应电流的有效位移为 2b,即有感应电流的时间为 t2= ,用同样的方法可求得答案。v答案: RaBL2RbvaB216.思路解析:OA 的转动切割磁感线,求运动
7、到最低点时的瞬时电动势和瞬时功率,应用法拉第电磁感应定律时,要运用旋转切割的情况.最后要求的是过程量,应用能量的转化和守恒。4 / 4答案: BLv mgL- mv2 21rRvLB42117.思路解析:bc 段与 cd 段磁场的变化率相等,大于 aO 的磁场变化率.答案:BC18.思路解析:A 中无感应电流,在进入和穿出磁场的过程中只受重力作用;B、C 在进入和穿出磁场的过程中都有感应电流产生,都受向上的安培力作用,下落的加速度小于重力加速度,所以比 A 要晚落地;设线圈的边长为 l,导线的横截面积为 S,材料的密度为 ,电阻率为 ,进入或穿出时的速度为 v,磁感应强度为 B,则线圈中产生的
8、感应电动势为 E=BLv,感应电流为 I= ,电阻RE为 R= ,安培力为 F=BIl,由牛顿第二定律加速度为 a= ,线圈的质Sl4 mFg量为 m=4Sl.将上述方程整理后得:a=g- .加速度与导线的粗细无关,故162vBB、C 同时落地 .答案:D19.答案: nSq220.思路解析:由法拉第电磁感应定律,E=n =n ,在 t=0 到 t=1 s,B 均匀ttSB增大,则 为一恒量,则 E 为一恒量,再由楞次定律,可判断感应电动势为tB顺时针方向,则电动势为正值,在 t=1 s 到 t=3 s,B 不变化,则感应电动势为零,在 t=3 s 到 t=5 s,B 均匀增大,则 为一恒量,但 B 变化得较慢,则 E 为一恒tB量,但比 t=0 到 t=1 s 小,再由楞次定律,可判断感应电动势为逆时针方向,则电动势为负值,所以 A 选项正确.答案:A21.答案:0.1 A 0.01 C22.答案:1.4410 -3 N23.答案:(1)0.04 Wb/s 4 V (2)2.4 V