2019_2020学年高中物理第四章电磁感应第5节电磁感应现象的两类情况课下作业新人教版选修3_2.doc

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1、第5节 电磁感应现象的两类情况[随堂演练]1.(感生电场的理解)(多选)某空间出现了如图4-5-9所示的一组闭合的电场线,这可能是图4-5-9A.沿AB方向磁场的迅速减弱B.沿AB方向磁场的迅速增强C.沿BA方向磁场的迅速增强D.沿BA方向磁场的迅速减弱解析 假设存在圆形闭合回路,回路中应产生与电场同向的感应电流,由安培定则,感应电流的磁场向下,所以根据楞次定律,引起感应电流的应是方向向下的磁场迅速减弱或方向向上的磁场迅速增强,故A、C正确。答案 AC2.(动生电动势的理解)下列说法中正确的是A.动生

2、电动势是洛伦兹力对导体中自由电荷做功而引起的B.因为洛伦兹力对运动电荷始终不做功,所以动生电动势不是由洛伦兹力而产生的C.动生电动势的方向可以由右手定则来判定D.导体棒切割磁感线产生感应电流,受到的安培力一定与受到的外力大小相等、方向相反解析 洛伦兹力沿导体方向的分力对导体中自由电荷做功是产生动生电动势的本质,A错误;在导体中自由电荷受洛伦兹力的合力与合速度方向垂直,总功为0,B错误,C正确;只有在导体棒做匀速切割时,除安培力以外的力的合力才与安培力大小相等、方向相反,做变速运动时不成立,故D错误。答

3、案 C3.(电磁感应中的力学问题)如图4-5-10所示,在一匀强磁场中有-U形导线框abcd,线框处于水平面内,磁场与线框平面垂直,R为一电阻,ef为垂直于ab的一根导体杆,它可在ab、cd上无摩擦地滑动。杆ef及线框中导线的电阻都可不计。开始时,给ef11一个向右的初速度,则图4-5-10A.ef将减速向右运动,但不是匀减速B.ef将匀减速向右运动,最后停止C.ef将匀速向右运动D.ef将往返运动解析 ef向右运动,切割磁感线,产生感应电动势和感应电流,会受到向左的安培力而做减速运动,直到停止,但不

4、是匀减速,由F=BIl==ma知,ef做的是加速度减小的减速运动。故A正确。答案 A4.(电磁感应中的能量问题)如图4-5-11所示,质量为m、高为h的矩形导线框在竖直面内自由下落,其上下两边始终保持水平,途中恰好匀速穿过一有理想边界、高亦为h的匀强磁场区域,线框在此过程中产生的内能为图4-5-11A.mgh         B.2mghC.大于mgh而小于2mghD.大于2mgh解析 因线框匀速穿过磁场,在穿过磁场的过程中合外力做功为零,克服安培力做功为2mgh,产生的内能亦为2mgh。故选B。答案

5、 B[限时检测]►题组一 感生电场和感生电动势111.(多选)如图4-5-12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应电动势,下列说法中正确的是图4-5-12A.磁场变化时,会在空间激发一个电场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.以上说法都不对解析 磁场变化时,会在空间产生感生电场,感生电场的电场力使电荷定向移动形成电流,故A、C正确。答案 AC2.英国物理学家麦克斯韦认为,磁场变化时会在空间激发感生电场。如图4-5-13所示

6、,一个半径为r的绝缘细圆环水平放置,环内存在竖直向上的匀强磁场B,环上套一带电荷量为+q的小球,已知磁感应强度B随时间均匀增加,其变化率为k,若小球在环上运动一周,则感生电场对小球的作用力所做功的大小是图4-5-13A.0B.r2qkC.2πr2qkD.πr2qk解析 根据法拉第电磁感应定律可知,磁场变化产生的感生电动势为E=πr2=kπr2,小球在环上运动一周,则感生电场对小球的作用力所做功的大小W=qE=πr2qk,故选项D正确。11答案 D►题组二 动生电动势的理解及计算问题3.如图4-5-14

7、所示,PQRS为一正方形导线框,它以恒定速度向右进入以MN为边界的匀强磁场,磁场方向垂直线框平面向里,MN边界与线框的QR所在的水平直线成45°角,E、F分别是PS和PQ的中点。关于线框中的感应电流,正确的说法是图4-5-14A.当E点经过边界MN时,线框中感应电流最大B.当P点经过边界MN时,线框中感应电流最大C.当F点经过边界MN时,线框中感应电流最大D.当Q点经过边界MN时,线框中感应电流最大解析 当P点经过边界MN时,切割磁感线的有效长度是SR,感应电流达到最大。答案 B4.(多选)如图4-5

8、-15所示,三角形金属导轨EOF上放有一根金属杆AB,在外力作用下,保持金属杆AB和OF垂直,以速度v匀速向右移动,设导轨和金属杆AB都是用粗细相同的同种材料制成的,金属杆AB与导轨接触良好,则下列判断正确的是图4-5-15A.电路中的感应电动势大小不变B.电路中的感应电流大小不变C.电路中的感应电动势大小逐渐增大D.电路中的感应电流大小逐渐增大解析 设三角形金属导轨的夹角为θ,金属杆AB从O点经t秒走了vt的距离,则E=11Bvt·tanθ·v,电路总

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