高中物理 第1章 电磁感应规律的应用习题课 教科版选修3-2

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1、习题课　电磁感应规律的应用一、基础练1．如图1所示，平行导轨间的距离为d，一端跨接一个电阻R，匀强磁场的磁感应强度为B，方向垂直于平行金属导轨所在的平面．一根足够长的金属棒与导轨成θ角放置．金属棒与导轨的电阻不计，当金属棒沿垂直于棒的方向滑行时，通过电阻R的电流为(　　)图1A.B.C.D.答案　D解析　题中B、l、v满足两两垂直的关系，所以E＝Blv其中l＝即E＝，故通过电阻R的电流为，选D.点评　正确理解E＝BLv，知道适用条件是三个量两两垂直．2.图2中两条平行虚线之间存在匀强磁场，虚线间的距离为l，磁场方向垂直纸面向里,abcd是位于纸面内的梯形线圈，ad

2、与bc间的距离也为l.t=0时刻，bc边与磁场区域边界重合（如图）.现令线圈以恒定的速度v沿垂直于磁场区域边界的方向穿过磁场区域.取沿a→b→c→d→a的感应电流为正，则在线圈穿越磁场区域的过程中，感应电流I随时间t变化的图线可能是()答案　B解析　线框进入时，磁通量是增加的，线框穿出时磁通量是减少的，由楞次定律可判断两次电流方向一定相反，故只能在A、B中选择，再由楞次定律及规定的电流正方向可判断进入时电流为负方向，故选B.3．如图3所示，ab和cd是位于水平面内的平行金属轨道，间距为l，其电阻可忽略不计，ac之间连接一阻值为R的电阻．ef为一垂直于ab和cd的

3、金属杆，它与ad和cd接触良好并可沿轨道方向无摩擦地滑动．电阻可忽略．整个装置处在匀强磁场中，磁场方向垂直于图中纸面向里，磁感应强度为B，当施外力使杆ef以速度v向右匀速运动时，杆ef所受的安培力为(　　)图3A.B.C.D.答案　A4．如图4所示，先后两次将同一个矩形线圈由匀强磁场中拉出，两次拉动的速度相同．第一次线圈长边与磁场边界平行，将线圈全部拉出磁场区，拉力做功W1、通过导线截面的电荷量为q1，第二次线圈短边与磁场边界平行，将线圈全部拉出磁场区域，拉力做功为W2、通过导线截面的电荷量为q2，则(　　)图4A．W1>W2，q1＝q2B．W1＝W2，q1>q2

4、C．W1W2，q1>q2答案　A解析　设矩形线圈的长边为a，短边为b，电阻为R，速度为v，则W1＝BI1ba＝B··a·b，W2＝BI2ba＝B··a·b，因为a>b，所以W1>W2.通过导线截面的电荷量q1＝I1t1＝·＝q2.5．如图5所示，半径为a的圆形区域(图中虚线)内有匀强磁场，磁感应强度为B＝0.2T，半径为b的金属圆环与虚线圆同心、共面的放置，磁场与环面垂直，其中a＝0.4m、b＝0.6m；金属环上分别接有灯L1、L2，两灯的电阻均为2Ω.一金属棒MN与金属环接触良好，棒与环的电阻均不计．图5(1)若棒以v0＝5m/s的速

5、率沿环面向右匀速滑动，求棒滑过圆环直径OO′的瞬间，MN中的电动势和流过灯L1的电流．(2)撤去中间的金属棒MN，将左面的半圆弧OL1O′以MN为轴翻转90°，若此后B随时间均匀变化，其变化率为＝T/s，求灯L2的功率．答案　(1)0.8V　0.4A　(2)1.28×10－2W解析　(1)棒滑过圆环直径OO′的瞬间，MN中的电动势为动生电动势，E＝B·2a·v＝0.8V.流经L1的电流I＝＝0.4A(2)电路中的电动势为感生电动势，E＝·灯L2的功率P2＝2RL2＝1.28×10－2W点评　求电路中的电动势时，要分析清楚产生感应电动势的方式，若为导体切割磁感线类，

6、宜用E＝BLv计算；若为磁场变化产生感生电场类，宜用E＝nS.二、提升练6．如图6所示，矩形线框abcd的ad和bc的中点M、N之间连接一电压表，整个装置处于匀强磁场中，磁场的方向与线框平面垂直．当线框向右匀速平动时，下列说法中正确的是(　　)图6A．穿过线框的磁通量不变化，MN间无感应电动势B．MN这段导体做切割磁感线运动，MN间有电势差C．MN间有电势差，所以电压表有示数D．因为有电流通过电压表，所以电压表有示数答案　B解析　穿过线框的磁通量不变化，线框中无感应电流，但ab、MN、dc都切割磁感线，它们都有感应电动势，故A错，B对．无电流通过电压表，电压表无示

7、数，C、D错．7．如图7所示，线圈C连接光滑平行导轨，导轨处在方向垂直纸面向里的匀强磁场中，导轨电阻不计，导轨上放着导体棒MN.为了使闭合线圈A产生图示方向的感应电流，可使导体棒MN(　　)图7A．向右加速运动B．向右减速运动C．向左加速运动D．向左减速运动答案　AD解析　N再由右手定则判断MN应向左运动，磁场减弱则电流减小故MN应减速，故可判断MN向左减速，同理可判断向右加速也可，故选A、D.→N再由右手定则判断MN应向左运动，磁场减弱则电流减小故MN应减速，故可判断MN向左减速，同理可判断向右加速也可，故选A、D.8．如图8所示，平行金属导轨与水平面成θ角，导

8、轨与固定电