高中物理课分层作业4电磁感应中的能量转化与守恒教科版选修3_2.doc

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1、大师大大丰富嘎嘎课时分层作业(四)电磁感应中的能量转化与守恒[基础达标练](时间：15分钟　分值：50分)一、选择题(本题共6小题，每小题6分，共36分)1．如图1513所示，由均匀导线制成的半径为R的圆环，以速度v匀速进入一磁感应强度大小为B的匀强磁场．当圆环运动到图示位置(∠aOb＝90°)时，a、b两点的电势差为(　　)图1513A.BRv　　　B.BRvC.BRvD.BRvD　[设整个圆环电阻是r，则其外电阻是圆环总电阻的，而在磁场内切割磁感线的有效长度是R，其相当于电源，E＝B·R·v，根据欧姆定律可得U＝E＝BRv，选项D

2、正确．]2.如图1514所示，在光滑水平桌面上有一边长为L、电阻为R的正方形导线框；在导线框右侧有一宽度为d(d>L)的条形匀强磁场区域，磁场的边界与导线框的一边平行，磁场方向竖直向下．导线框以某一初速度向右运动，t＝0时导线框的右边恰与磁场的左边界重合，随后导线框进入并通过磁场区域．下列vt图像中，正确描述上述过程的是(　　)图1514A　　　　　　　B天热迎头痛击大师大大丰富嘎嘎C　　　　　　　　DD　[导线框进入磁场的过程中，线框受到向左的安培力作用，根据E＝BLv、I＝、F＝BIL得F＝，随着v的减小，安培力F减小，导线框做加

3、速度逐渐减小的减速运动．整个导线框在磁场中运动时，无感应电流，导线框做匀速运动，导线框离开磁场的过程中，根据F＝，导线框做加速度逐渐减小的减速运动，所以选项D正确．]3.如图1515所示，竖直放置的两根平行金属导轨之间接有定值电阻R，质量不能忽略的金属棒与两导轨始终保持垂直并良好接触且无摩擦，棒与导轨的电阻均不计，整个装置放在匀强磁场中，磁场方向与导轨平面垂直，棒在竖直向上的恒力F作用下加速上升的一段时间内，力F做的功与安培力做的功的代数和等于(　　)【导学号：24622028】图1515A．棒的机械能增加量B．棒的动能增加量C．棒的

4、重力势能增加量D．电阻R上产生的热量A　[棒加速上升时受到重力、拉力F及安培力．根据功能关系可知，力F与安培力做的功的代数和等于棒的机械能的增加量，A正确．]4．如图1516所示，固定的水平长直导线中通有电流I，矩形线框与导线在同一竖直平面内，且一边与导线平行．线框由静止释放，在下落过程中(　　)图1516A．穿过线框的磁通量保持不变B．线框中感应电流的方向保持不变天热迎头痛击大师大大丰富嘎嘎C．线框所受安培力的合力为零D．线框的机械能不断增大B　[当线框由静止向下运动时，穿过线框的磁通量逐渐减少，根据楞次定律可知产生的感应电流的方向

5、为顺时针且方向不发生变化，选项A错误，B正确；因线框上下两边所在处的磁场强弱不同，线框所受的安培力的合力一定不为零，选项C错误；整个线框所受的安培力的合力竖直向上，对线框做负功，线框的机械能减小，选项D错误．]5.(多选)如图1517所示，两根足够长的光滑导轨竖直放置，间距为L，底端接阻值为R的电阻．将质量为m的金属棒悬挂在一个固定的轻弹簧下端，金属棒和导轨接触良好，导轨所在平面与磁感应强度为B的匀强磁场垂直，除电阻R外其余电阻均不计．现将金属棒从弹簧原长位置由静止释放，则(　　)图1517A．释放瞬间金属棒的加速度等于重力加速度gB

6、．金属棒向下运动时，流过电阻R的电流方向为a→bC．金属棒的速度为v时，所受的安培力大小为F＝D．电阻R上产生的总热量等于金属棒重力势能的减少AC　[金属棒刚释放时，弹簧处于原长，此时弹力为零，又因此时速度为零，因此也不受安培力作用，金属棒只受重力作用，其加速度应等于重力加速度，故选项A正确；金属棒向下运动时，由右手定则可知，在金属棒上电流方向向右，电阻等效为外电路，其电流方向为b→a，故选项B错误；金属棒速度为v时，安培力大小为F＝BIL，I＝，由以上两式得F＝，故选项C正确；金属棒下落过程中，由能量守恒定律知，金属棒减少的重力势能

7、转化为弹簧的弹性势能、金属棒的动能以及电阻R上产生的内能，因此选项D错误．]6．(多选)如图1518所示，有两根和水平方向成α角的光滑平行的金属轨道，上端接有可变电阻R，下端足够长，空间有垂直于轨道平面向上的匀强磁场，磁感应强度为B，一根质量为m的金属杆从轨道上由静止滑下．经过足够长的时间后，金属杆的速度会趋近于一个最大速度vm，则(　　)【导学号：24622029】天热迎头痛击大师大大丰富嘎嘎图1518A．如果B增大，vm将变大B．如果α变大，vm将变大C．如果R变大，vm将变大D．如果m变小，vm将变大BC　[金属杆由静止开始滑下

8、的过程中，金属杆就是一个电源，与电阻R构成一个闭合回路；其受力情况如图所示，根据牛顿第二定律得：mgsinα－＝ma所以金属杆由静止开始做加速度减小的加速运动，当a＝0，即mgsinα＝时，此时达到最大速度vm，可得：v