2022年最新-学年高二人教版物理选修-练习册：.习题课：法拉第电磁感应定律的应用 .pdf

精品文档精品文档习题课：法拉第电磁感应定律的应用(一) 知识点一Ent和 EBlv 的选用技巧1如图LX-2-1 所示，在磁感应强度为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场中，金属杆MN 在平行金属导轨上以速度v 向右匀速滑动， MN 中产生的感应电动势为E1；若磁感应强度增为 2B，其他条件不变，MN 中产生的感应电动势变为E2，则通过电阻R 的电流方向及E1与 E2之比 E1E2分别为 () 图 LX-2-1 Aca ，21Bac ，21 Cac ，12 Dca ， 12 2(多选 )如图 LX-2-2 所示，一导线弯成半径为a 的半圆形闭合回路虚线MN 右侧有磁感应强度为B 的匀强磁场，方向垂直于半圆形回路所在的平面半圆形回路以速度v 向右匀速进入磁场，直径CD 始终与 MN 垂直从 D 点到达边界开始到C 点进入磁场为止，下列结论正确的是() 图 LX-2-2 A感应电流方向始终沿顺时针方向BCD 段直导线始终不受安培力C感应电动势最大值EmBav D感应电动势平均值E14 Bav 知识点二电磁感应中的电路问题3在图 LX-2-3 中， EF、GH 为平行的金属导轨，其电阻可不计，R 为电阻， C 为电容器， AB 为可在 EF 和 GH 上滑动的导体横杆匀强磁场垂直于导轨平面若用I1和 I2分别表示流过 R 和 C 的电流，则当横杆AB() 图 LX-2-3 A匀速滑动时，I10，I20 B匀速滑动时，I10 ，I20C加速滑动时，I10，I20 D加速滑动时，I10 ，I204如图 LX-2-4 所示，在匀强磁场中，MN 、PQ 是两条平行金属导轨，而ab、cd 为串有电压表和电流表的两根金属棒，两只电表可看成理想电表当两棒以相同速度向右匀速运动时 (运动过程中两棒始终与导轨接触)() 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 1 页，共 7 页 - - - - - - - - - 精品文档精品文档图 LX-2-4 A电压表有读数，电流表有读数B电压表无读数，电流表无读数C电压表有读数，电流表无读数D电压表无读数，电流表有读数知识点三导体棒转动切割磁感线产生感应电动势的计算5长为 l 的金属棒 ab 以 a 点为轴在垂直于匀强磁场的平面内以角速度做匀速转动，如图 LX-2-5所示，磁感应强度为B. (1)求 ab 棒各点的平均速率；(2)求 ab 两端的电势差；(3)经时间 t 金属棒 ab所扫过的面积中的磁通量为多少？此过程中平均感应电动势为多大？图 LX-2-5 6如图 LX-2-6 所示，半径为r 的金属圆盘在垂直于盘面的匀强磁场B 中绕 O 轴以角速度沿逆时针方向匀速转动，则通过电阻R 的电流的大小和方向是(金属圆盘的电阻不计)() 图 LX-2-6 A由 c 到 d，IBr2RB由 d 到 c，IBr2RC由 c 到 d，IBr22RD由 d 到 c，IBr22R7如图 LX-2-7 所示，两个互连的金属圆环中，小金属圆环的电阻是大金属圆环电阻的名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 2 页，共 7 页 - - - - - - - - - 精品文档精品文档12，磁场垂直穿过大金属圆环所在区域当磁感应强度随时间均匀变化时，在大金属圆环内产生的感应电动势为E，则 a、b 两点间的电势差为() 图 LX-2-7 A.12EB.13E C.23E DE 8粗细均匀的电阻丝围成的正方形线框置于有界匀强磁场中，磁场方向垂直于线框平面， 其边界与正方形线框的边平行现使线框以同样大小的速度沿四个不同方向平移出磁场，如图 LX-2-8所示，则在移出过程中线框的一边a、b两点间电势差的绝对值最大的是() 图 LX-2-8 9如图 LX-2-9 所示，两根相距为l 的平行直导轨ab、cd 的 b、d 间连有一定值电阻R，导轨电阻忽略不计MN 为放在 ab 和 cd 上的一导体杆，与ab 垂直，其电阻也为R.整个装置处于匀强磁场中，磁感应强度的大小为B，磁场方向垂直于导轨所在平面(指向图中纸面内)现对 MN 施力使它沿导轨方向以速度v 向右做匀速运动，令 U 表示 MN 两端电压的大小，则 () 图 LX-2-9 AU12Blv ，流过定值电阻R 的感应电流由b 到 d BU12Blv ，流过定值电阻R 的感应电流由d 到 b CUBlv ，流过定值电阻R 的感应电流由b 到 d DUBlv ，流过定值电阻R 的感应电流由d 到 b 10如图 LX-2-10 所示，用粗细相同的铜丝做成边长分别为L 和 2L 的两个闭合线框a和 b，以相同的速度从磁感应强度为B 的匀强磁场区域中匀速拉到磁场外，不考虑线框的重力，若闭合线框中的电流分别为Ia、Ib，则 IaIb为() 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 3 页，共 7 页 - - - - - - - - - 精品文档精品文档图 LX-2-10 A14 B12 C11 D不能确定11固定在匀强磁场中的正方形导线框abcd 边长为 l，其中 ab 是一段电阻为R 的均匀电阻丝，其余三边均为电阻可忽略的铜线磁场的磁感应强度为B，方向垂直纸面向里现有一段与ab 段的材料、粗细、长度均相同的电阻丝PQ 架在导线框上， 如图 LX-2-11 所示若PQ 以恒定的速度v 从 ad滑向 bc，当其滑过13l 的距离时，通过aP段电阻丝的电流是多大？方向如何？图 LX-2-11 12面积 S0.2 m2、n100 匝的圆形线圈，处在如图LX-2-12 所示的磁场内，磁感应强度随时间t 变化的规律是B0.02t(T)，R3 ，C30 F，线圈电阻r1 ，求：(1)通过 R 的电流方向和4 s内通过导线横截面的电荷量；(2)电容器的电荷量图 LX-2-12 习题课：法拉第电磁感应定律的应用(一) 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 4 页，共 7 页 - - - - - - - - - 精品文档精品文档1C解析 用右手定则判断出两次金属棒MN 中的电流方向均为NM，所以电阻R 中的电流方向为ac.由 EBlv 可知，E1E2Blv2Blv12，故选项C 正确2CD解析 由楞次定律可判定感应电流始终沿逆时针方向，故A 错误；由左手定则知 CD 段直导线始终受安培力，故 B 错误；当有一半进入磁场时，切割磁感线的有效长度最大，最大感应电动势为EmBav，C 正确；根据法拉第电磁感应定律可得感应电动势的平均值 E tB a222av14 Bav，D 正确3D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 杆看作电源，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4B解析 在两棒以相同速度向右匀速运动的过程中，磁通量不变，无感应电流产生根据电压表和电流表的测量原理知，两表均无读数5(1)12l(2)12Bl2(3)12Bl2 t12Bl2解析 (1)ab 棒各点的平均速率等于ab 棒中点的速率，即vvavb20l212l.(2)ab 两端的电势差UEBlv 12Bl2.(3)设经时间 t 金属棒 ab 所扫过的扇形面积为 S，则 S12l2 12l2 t， B S12Bl2 t，由法拉第电磁感应定律得E t12Bl2 t t12Bl2.6 C解析 金属圆盘在匀强磁场中匀速转动，可以等效为无数根长为r 的导体棒绕O点做匀速圆周运动，其产生的电动势大小为EBr22，由右手定则可知电流方向由c 指向 d，通过电阻 R 的电流 IBr22R. 7B解析 a、b 间的电势差相当于路端电压，而小金属圆环电阻占电路总电阻的13，故 Uab13E，B 正确8B解析 磁场中切割磁感线的边相当于电源，外电路由三个相同电阻串联形成，选项 A、C、D 中 a、b 两点间电势差为外电路中一个电阻两端的电压，即U14EBLv4，选项 B 中 a、b 两点间电势差为路端电压，即U 34E3BLv4，B 正确名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 5 页，共 7 页 - - - - - - - - - 精品文档精品文档9A解析 导体杆向右做匀速直线运动产生的感应电动势为Blv ，R 和导体杆形成一串联电路，由分压原理得U BlvRR R12Blv ，由右手定则可判断出感应电流方向为N M b dN ，故 A 选项正确10 C解析 线框产生的电动势为EBlv ， 由闭合电路欧姆定律得IBlvR， 又 lb2la，由电阻定律知Rb2Ra，故 IaIb11. 11.6Blv11R方向由 P到 a 解析 PQ 右移切割磁感线，产生感应电动势，相当于电源，外电路由Pa与 Pb并联而成， PQ 滑过l3时的等效电路如图所示PQ 切割磁感线产生的感应电动势大小为EBlv，感应电流方向由Q 指向 P. 外电路总电阻为R外13R23R13R23R29R，电路总电流为IERR外BlvR29R9Blv11R，aP段电流大小为IaP23I6Blv11R，方向由 P 到 a. 12(1)b a0.4 C(2)9 106C解析 (1)由楞次定律可得电流的方向为逆时针，通过R 的电流方向为ba.由法拉第电磁感应定律可得出线圈中的电动势，由欧姆定律可求得通过R 的电流QItERrtn BS t（Rr）t0.4 C. (2)En tnS B t100 0.2 0.02 V0.4 V，IERr0.431A0.1 A，UCURIR0.1 3 V0.3 V，名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 6 页，共 7 页 - - - - - - - - - 精品文档精品文档QCUC30 106 0.3 C9 106C. 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 7 页，共 7 页 - - - - - - - - -