高中物理第1章电磁感应与现代生活1.4电磁感应的案例分析课后训练沪科版选修3-2

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1、1.4电磁感应的案例分析练习1.如下图所示，两光滑平行金属导轨间距为上，直导线沏v垂直跨在导轨上，且与导轨接触良好，整个装置处于垂直纸面向里的匀强磁场中，磁感应强度为从电容器的电容为除电阻斤外，导轨和导线的电阻均不计，现给导线血定的初速度，使导线必V向右运动,当电路稳定后，沏V以速度卩向右做匀速运动（）。A.电容器两端的电压为零B.电阻两端的电压为凤/C.电容器所带电荷量为CBLvD.以上说法均不正确1.一个闭合金屈线框的两边接有电阻用、他,线框上垂直放置一根金属棒日b,棒与线框接触良好，整个装置放在匀强磁场屮，如下图所示。当用外力使自力棒右移时

2、，下列判断中正确的是（）。bfA.穿过线框的磁通量不变，框内没有感应电流B.框内有感应电流，电流方向沿顺时针方向绕行C.框内有感应电流，电流方向沿逆时针方向绕行D.框内有感应电流，左半边逆时针方向绕行，右半边顺时针方向绕行2.如下图所示，一导线弯成半径为曰的半圆形闭合冋路。虚线沏V右侧有磁感应强度为〃的匀强磁场，方向垂直于回路所在的平血。回路以速度J向右匀速进入磁场，直径仞始)o终与沏V垂直。从〃点到达边界开始到C点进入磁场为止，下列结论正确的是（MI1XXXx^xXXXXXXXXXXXXXA.感应电流方向不变B.〃段直线始终不受安培力-1C.感

3、应电动势最大值E=BavD.感应电动势平均值E=-TiBav43.如下图所示，两根竖直放置的光滑平行导轨，一部分处于方向垂直导轨所在平面且有上下水平边界的匀强磁场中，一根金属杆滋『水平沿导轨滑卞，在市导轨和电阻斤组成的闭合电路屮，其他电阻不计，当金属杆必V进入磁场区后，其运动速度图像可能是下图屮的~LJ~XXXXBXXXXRN1.（2012•云南昆明高三月考改编）如图所示，匀强磁场方向垂直于线圈平面，先后两次将线圈从同一位置匀速地拉出有界磁场，第一次拉出时速度为第二次拉出吋速度为叫=2匕这两次拉出线圈的过程中，下列说法错误的是（）。L————一；

4、XXXfix；—7"；XXX1X111XX1Xx!1A.线圈中感应电流之比是1：2B.线圈中产生的热量之比是2：1C.沿运动方向作用在线框上的外力的功率Z比为1：2D.流过任一横截面感应电荷量之比为1：12.如下图所示，半径为斤的圆形导轨处在垂直于圆平血的匀强磁场中，磁感应强度为〃，方向垂直于纸面向内。一根长度略大于导轨直径的导体棒以恒定速率『在圆导轨上从左端滑到右端，电路中的定值电阻为八其余电阻不计。导体棒与圆形导轨接触良好。求：(1)求线圈匀速上升的速度。(2)在线圈匀速进入磁场的过程中，舷码对线圈做了多少功？(1)线圈进入磁场的过程中产生多

5、少焦耳热？8.水平面上两根足够长的金屈导线平行固定放置，间距为厶一端通过导线与阻值为斤的电阻连接，导轨上放一质量为刃的金属杆(如图甲所示)，金属杆与导轨的电阻忽略不计，匀强磁场竖直向下，用与导轨平行的恒定拉力F作用在金属杆上，杆最终将做匀速运动。当改变拉力的大小吋，相对应的匀速运动的速度一也会变化，？与F的关系如图乙所示。(g取10m/s')甲201612024681012/7N乙(1)金属杆在匀速运动之前做什么运动？(2)若加=0.5kg,Z=0.5m,斤=0.5Q,磁感应强度E为多大?参考答案1.答案：C解析：当棒匀速运动吋，电动势4况y不变

6、，电容器不充电也不放电，无电流产生，故电阻两端没有电压，电容器两板间的电压为U=E=BLv,所带电荷量Q=CU=CBLr,故选项C是正确的。2.答案：D解析：必棒右移时，切割磁感线。根据右手定则，必棒中的感应电流方向从曰流向厶此吋臼方棒起着电源的作用，分别对两边电阻供电，如下图所示，所以流过用、兄的电流都由上而下地绕行。IXI&1&ITIdae3.答案：CD解析：在闭合电路进入磁场的过程中，通过闭合电路的磁通量逐渐增大，根据楞次定律可知感应电流的方向为逆时针方向不变，A正确。根据左手定则可以判断，仞段受安培力向下，B不正确。当半圆闭合回路进入磁场

7、一半时，即这时等效长度最大为②这时感应电动势最大F=Bav,C正确。-△①严2]感应电动势平均值E==——=—nBav,D正确。A/2£4v4.答案:ACD解析：因血W下落高度未知，故进入磁场时所受安培力尸安与0的关系可能有三种，容易分析得出答案为A、C、Do5.答案：BC解析：线框在拉出磁场的过程中，导体做切割磁感线运动，产生感应电动势E=BW,线框中的感应电流1=—=,所以71：?2=旳：血=1：2；线框中产生的电热0=FRtRR=色丄]rL=*‘山,所以Q:Q>=vi:v2=l:2；由于匀速运动，施加的外力与安培[RvRn2>22力相等，故

8、外力的功率P=Fv=BTlv=—,所以R:P2=v^：於=1：4；流过线圈任RD7pJf一•截血的电荷量为q=7f=—X-=—,所以G: