《2017_2018学年高中物理4.4法拉第电磁感应定律课下作业含解析新人教版选修3_22017072.wps》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2017_2018学年高中物理4.4法拉第电磁感应定律课下作业含解析新人教版选修3_22017072.wps（7页珍藏版）》请在三一文库上搜索。
1、法拉第电磁感应定律 1关于反电动势，下列说法中正确的是( ) A只要线圈在磁场中运动就能产生反电动势 B只要穿过线圈的磁通量变化，就产生反电动势 C电动机在转动时线圈内产生反电动势 D反电动势就是发电机产生的电动势 解析：反电动势是与电源电动势相反的电动势，其作用是削弱电源的电动势。产生反电动 势的前提是必须有电源存在，故正确答案为 C。 答案：C 2.穿过某线圈的磁通量随时间变化的关系如图 1 所示，在下列几 段时间内，线圈中感应电动势最小的是( ) A02 s B24 s C45 s D510 s 图 1 解析：图像斜率越小，表明磁通量的变化率越小，感应电动势也就越小。 答案：D 3环形线
2、圈放在匀强磁场中，设在第 1 s 内磁场方向垂直于线圈平面向里，如图 2 甲所示。 若磁感应强度随时间 t 的变化关系如图 2 乙所示，那么在第 2 s 内，线圈中感应电流的大小和 方向是( ) 图 2 A大小恒定，逆时针方向 B大小恒定，顺时针方向 C大小逐渐增加，顺时针方向 D大小逐渐减小，逆时针方向 B 解析：由图乙可知，第 2 s 内 为定值，由 E S 知，线圈中感应电动势为定 t t t 值，所以感应电流大小恒定。第 2 s 内磁场方向向外，穿过线圈的磁通量减少，由楞次定律判 断知感应电流为逆时针方向，A 项正确。 答案：A 1 4一矩形线框置于匀强磁场中，线框平面与磁场方向垂直。
3、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. B1 2 C2 D4 BS 解析：根据法拉第电磁感应定律 E ，设初始时刻磁感应强度为 B0，线圈 t t BS 2B0B0S0 面积为 S0，则第一种情况下的感应电动势为 E1 B0S0；则第二种情 t 1 BS 2B0S0S0/2 况下的感应电动势为 E2 B0S0，所以两种情况下线圈中的感应电 t 1 动势相等，比值为 1，故选项 B 正确。 答案：B 5.在 图
4、 3 中，EF、GH 为平行的金属导轨，其电阻可不计，R 为电阻器，C 为电容器，AB 为可在 EF 和 GH 上滑动的导体横杆。有匀强磁场垂直于导轨平面。若用 I1 和 I2 分别表示图中该处导线中的电 流，则当横杆 AB( ) 图 3 A匀速滑动时，I10，I20 B匀速滑动时，I10，I20 C加速滑动时，I10，I20 D加速滑动时，I10，I20 解析：导体杆水平运动时产生感应电动势，对整个电路，可把 AB 杆看做电源，当杆匀速 滑动时，电动势 E 不变，故 I10，I20；当杆加速滑动时，电动势 E 不断变大，电容器不断 充电，故 I10，I20。选项 D 正确。 答案：D 6.如
5、图 4 所示，粗细均匀的、电阻为 r 的金属圆环放在图示的匀强 磁 场 中 ， 磁感应强度为 B，圆环直径为 l；长为 l、电阻为 r/2的金属棒 ab 放在 圆 环 上，以速度 v0向左运动，当棒 ab 运动到图示虚线位置时，金属棒两端的电势差为( ) A0 BBlv0 图 4 CBlv0/2 DBlv0/3 解析：切割磁感线的金属棒 ab 相当于电源，其电阻相当于电源内阻，当运动到虚线位置 2 时，两个半圆相当于并联的外电路，可画出如图所示的等效电路图。 r R 外R 并 4 E Blv0 4Blv0 I r 3 3r R 外 r 2 4 金属棒两端电势差相当于路端电压 4Blv0 r 1
6、 UabIR 外 Blv0。 3r 4 3 答案：D 7.如图 5 所示，闭合导线框 abcd 的质量可以忽略不计，将它从图中 所示的位置匀速拉出匀强磁场。若第一次用 0.3s 时间拉出，拉动过程中导 线 ab 所受安培力为 F1，通过导线横截面的电荷量为 q1；第二次用 0.9 s时 间拉出，拉动过程中导线 ab 所受安培力为 F2，通过导线横截面的电荷 图 5 量为 q2，则( ) AF1F2，q1q2 BF1F2，q1q2 CF1F2，q1q2 DF1F2，q1q2 解析：由于线框在两次拉出过程中，磁通量的变化量相等，即 12，而通过导线 横截面的电荷量 qN ，得 q1q2；由于两次拉
7、出所用时间 t1t2，则所产生的感应电 R 动势 E1E2，闭合回路中的感应电流 I1I2，又安培力 FBIl，可得 F1F2，故选项 D 正确。 答案：D 8.(2011福建高考) 如图 6 所示，足够长的 U 型光滑金属导 轨平面与水平面成 角(090)，其中 MN 与 PQ 平行且间距为 L，导轨平面与磁感应强度为 B 的匀强磁场垂直，导轨电阻不计。金 属棒 ab 由静止开始沿导轨下滑，并与两导轨始终保持垂直且良好 接触，ab 棒接入电路的电阻为 R，当流过 ab 棒某一横截面的电量为 q 时， 图 6 棒的速度大小为 v，则金属棒 ab 在这一过程中( ) 1 A运动的平均速度大小为
8、v 2 qR B下滑的位移大小为 BL C产生的焦耳热为 qBLv B2L2v D受到的最大安培力大小为 sin R 3 E 解析：由 EBLv、I 、F 安BIL 可得棒的速度为 v 时的安培力 R B2L2v 为 ，D 错；对金属棒受力分析如图甲所示。据牛顿运动定律判断可 R 得金属棒的运动情况如图乙所示。由图可知金属棒这一过程的平均速度 1 BLx 大于 v，A由；错法拉第电磁感应定律得到金属棒这一过程的电量q ，因此金属 2 R qR qR 棒下滑的位移 x ，B 对；由能量关系可得这一过程产生的焦耳热 Qmg sin BL BL 1 mv2，C 错，故选 B。 2 答案：B 9如图
9、7(a)所示，一个 500匝的线圈的两端跟 R99 的电阻相连接，置于竖直向下的 匀强磁场中，线圈的横截面积是 20 cm2，电阻为 1 ，磁场的磁感应强度随时间变化的图像如 图 7(b)所示。求磁场变化过程中通过电阻 R 的电流为多大。 图 7 B 5010 解析：由题图(b)知，线圈中磁感应强度 B 均匀增加，其变化率 T/s10 T/s， t 4 B 由法拉第电磁感应定律得线圈中产生的感应电动势为 En n S5001020104 t t E 10 V10 V，由闭合电路欧姆定律得通过电阻 R 的电流大小为 I A0.1 A。 Rr 991 答案：0.1 A 10.均匀导线制成的单匝正方
10、形闭合线框 abcd，每边长为 L，总电 阻为 R，总质量为 m，将其置于磁感应强度为 B 的水平匀强磁场上方 h 处，如图 8 所示，线框由静止自由下落，线框平面保持在竖直平面内， 且 cd 边始终与水平的磁场边界平行。当 cd 边刚进入磁场时： (1)求线框中产生的感应电动势大小； (2)求 cd 两点间的电势差大小； 图 8 (3)若此时线框加速度恰好为零，求线框下落的高度 h 所应满足的条件。 解析：(1)cd 边刚进入磁场时，线框速度 v 2gh 线框中产生的感应电动势 EBLvBL 2gh 4 E (2)此时线框中电流 I R 3 3 cd 两点间的电势差 UI( R) BL 4 4 2gh B2L2 2gh (3)cd 边受安培力 FBIL R 根据牛顿第二定律 mgFma， m2gR2 由 a0 解得下落高度满足 h 。 2B4L4 3 m2gR2 答案：(1)BL 2gh (2) BL 2gh (3)h 4 2B4L4 5