人教版高中物理选修3-2检测:第4章《电磁感应》4-4b 同步练习Word版含解析

04 课后提升考能 知识点 法拉第电磁感应定律理解 法拉第电磁感应定律应用 E=Blv 的应用 法拉第电磁感应与电学问题 左、右手定则 二次感应 基础 1 2、3、5、6 4 8 7、12 9 10 中档 11 稍难 1.闭合的金属环处于随时间均匀变化的匀强磁场中,磁场方向垂 直于圆环平面,则( ) A.环中产生的感应电动势均匀变化 B.环中产生的感应电流均匀变化 C.环中产生的感应电动势保持不变 D.环上某一小段导体所受的安培力保持不变 答案 解析 式,E= C 磁场均匀变化,也就是说 ΔB =k,根据感应电动势的定义 Δt ΔΦ SΔB = =kS,其中 k 是一个常量,所以圆环中产生的感应 Δt Δt 电动势的数值是一个常量,故 A、B 错误,C 正确;由 F=BIL 知, I 不变,B 增大,故安培力增大,故 D 错误。 2. [2014· 盐城高二检测](多选)一个面积 S=4×10-2 m2 的线圈, 放在匀强磁场中,磁场方向垂直于线圈平面,磁感应强度 B 随时间 t 变化的规律如图所示,则下列判断正确的是( ) A. 在开始的 2 s 内穿过线圈的磁通量变化率大小等于 0.08 Wb/s B.在开始的 2 s 内穿过线圈的磁通量的变化量等于零 C.在开始的 2 s 内线圈中产生的感应电动势大小等于 0.08 V D.在第 3 s 末线圈中的感应电动势等于零 答案 解析 AC 0~2 s 内,ΔB=4 T,ΔΦ=ΔB· S=1.6×10-1 Wb,所以 E ΔΦ = =0.08 V,故 A、C 正确,B 错误。3 s 末线圈的磁通量为零, Δt 但其变化率不为零,所以感应电动势不等于零,故 D 错误。 3.(多选)某地的地磁场磁感应强度的竖直分量方向向下,大小 为 4.5×10-5 T。 一灵敏电压表连接在当地入海河段的两岸, 河宽 100 m,该河段涨潮和落潮时有海水(视为导体)流过。设落潮时,海水自 西向东流,流速为 2 m/s。下列说法正确的是( A.电压表记录的电压为 5 mV B.电压表记录的电压为 9 mV C.河南岸的电势较高 D.河北岸的电势较高 答案 解析 BD 海水在落潮时自西向东流, 该过程可以理解为: 自西向东 ) 运动的导体棒在切割竖直向下的磁感线。 根据右手定则可判断出北岸 是正极,电势高,南岸电势低,所以 D 正确 C 错。E=Blv=4.5×10 -5 ×100×2 V=9×10-3 V,所以 B 正确,A 错。 4.如图所示,MN、PQ 为两条平行的水平放置的金属导轨,左 端接有定值电阻 R,金属棒 ab 斜放在两导轨之间,与导轨接触良好。 磁感应强度为 B 的匀强磁场垂直于导轨平面。设金属棒与两导轨接 触点之间的距离为 L,金属棒与导轨间夹角为 60° ,以速度 v 水平向 右匀速运动,不计导轨和棒的电阻,则流过金属棒中的电流为( BLv A.I= R C.I= 答案 解析 BLv 2R B.I= D.I= 3BLv 2R 3BLv 3R ) B 解答本题可按以下思路分析: 公式 E=BLv 适用于 B、L、v 三者互相垂直的情况,本题 B 与 L,B 与 v 是相互垂直的,但 L 与 v 不垂直,故取 L 垂直于 v 的长度 Lsinθ,即有效切割长度,所以 E=BLvsin60° = 3BLv E I=R得 I= ,故 B 正确。 2R 5.一矩形线框置于匀强磁场中,线框平面与磁场方向垂直。先 保持线框的面积不变,将磁感应强度在 1 s 时间内均匀地增大到原来 的两倍。接着保持增大后的磁感应强度不变,在 1 s 时间内,再将线 3 BLv,由欧姆定律 2 框的面积均匀地减小到原来的一半。 先后两个过程中, 线框中感应电 动势的比值为( 1 A. 2 C.2 答案 解析 B 线框位于匀强磁场中, 磁通量发生均匀变化, 根据法拉第 ) B.1 D.4 电磁感应定律可得出感应电动势的大小。 ΔΦ 根据法拉第电磁感应定律 E=n , 设线框匝数为 n, 面积为 S0, Δt 初始时刻磁感应强度为 B0,则第一种情况下的感应电动势为 E1= n ?2B0-B0?S0 = nB0S0 ; 第 二 种 情 况 下 的 感 应 电 动 势 为 E2 = 1 S0 2B0?S0- ? 2 n =nB0S0,所以两种情况下线框中的感应电动势相等,比 1 值为 1,故选项 B 正确。 6.如图所示,一个半径为 L 的半圆形硬导体 AB 以速度 v,在 水平 U 型框架上匀速滑动,匀强磁场的磁感应强度为 B,回路电阻 为 R0,半圆形硬导体 AB 的电阻为 r,其余电阻不计,则半圆形导体 AB 切割磁感线产生感应电动势的大小及 AB 之间的电势差分别为 ( ) A.BLv; BLvR0 R0+r 2BLvR0 R0+r B.2BLv;BLv D.BLv;2BLv C.2BLv; 答案 解析 C 半圆形导体 AB 切割磁感线的有效长度为 2L,对应的电 2BLvR0 E 动势为 E=2BLv,AB 间的电势差 UAB= R0= ,故 C 正 R0+r R0+r 确。 7. (多选)如图所示,垂直纸面的正方形匀强磁场区域内,有一位 于纸面的、电阻均匀的正方形导体框 abcd,现将导体框分别朝两个 方向以 v、3v 速度匀速拉出磁场,则导体框从两个方向移出磁场的 两过程中( ) A.导体框中产生的感应电流方向相同 B.导体框中产生的焦耳热相同 C.导体框 ad 边两端电势差相同 D.通过导体框截面的电量相同 答案 解析 AD 由楞次定律, 从两个方向移出磁场过程中感应电流方向都 是 a→d→c→b→a,A 项正确;以 v 拉出磁场时,cd 边等效为电源 E1 Blv l E1=Blv,I1= R = R ,t=v, 所以产生的焦耳热 B2l3v 2 Q1=I1Rt= , R R Blv ad 边电势差 Uad=I1× = 4

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