物理人教选修3245《电磁感应现象的两类情况》课下作.doc

物理人教选修3-2 4.5电磁感应现象的两类情况课下作业(1)1.(对应要点一)某空间出现了如图459所示的磁场，当磁感应强度变化时，在垂直于磁场的方向上会产生感生电场，有关磁感应强度的变化与感生电场的方向关系描述正确的选项是()A当磁感应强度均匀增大时，感生电场的电场线从上向下看应为顺时针方向B当磁感应强度均匀增大时，感生电场的电场线从上向下看应为 图459逆时针方向C当磁感应强度均匀减小时，感生电场的电场线从上向下看应为顺时针方向D当磁感应强度均匀减小时，感生电场的电场线从上向下看应为逆时针方向解析：感生电场中电场线的方向用楞次定律来判定：由题知原磁场方向向上，当磁感应强度增大时，在周围有闭合导线的情况下，感应电流的磁场方向应与原磁场方向相反，即感应电流的磁场方向向下，再由右手螺旋定那么得到感应电流的方向是：从上向下看应为顺时针方向，那么感生电场的方向从上向下看也为顺时针方向；同理可知，当磁感应强度减小时，感生电场的方向从上向下看应为逆时针方向。所以A、D对。答案：AD2.(对应要点二)如图4510所示，磁感应强度为B的匀强磁场有理想界面，用力将矩形线圈从磁场中匀速拉出。在其他条件不变的情况下()A速度越大时，拉力做功越多B线圈边长L1越大时，拉力做功越多 图4510C线圈边长L2越大时，拉力做功越多D线圈电阻越大时，拉力做功越多解析：用力F匀速拉出线圈过程所做的功为WFL2，又FF安IBL1，I，所以W，可知A、B、C正确，D错误。答案：ABC3(对应要点二)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，如图4511所示。除电阻R外其余电阻不计。现将金属棒从弹簧原长位置由静止释放，那么() A释放瞬间金属棒的加速度等于重力加速度g图4511B金属棒向下运动时，流过电阻R的电流方向为abC金属棒的速度为v时，所受的安培力大小为FD电阻R上产生的总热量等于金属棒重力势能的减少解析：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，金属棒只受到重力作用，其加速度应等于重力加速度，故A对；金属棒向下运动时，由右手定那么可知，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ba，故B错；金属棒速度为v时，安培力大小为FBIL，I，由以上两式得：F，故C对；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上产生的热能，因此D错。答案：AC4.(对应要点三)如图4512所示，固定于水平桌面上的金属框架cdef，处在竖直向下的匀强磁场中，金属棒ab搁在框架上，可无摩擦滑动。此时adeb构成一个边长为l的正方形。金属棒的电阻为r，其余局部电阻不计。开始时磁感应强度为B0。(1)假设从t0时刻起，磁感应强度均匀增加，每秒增加k，同时保持棒静止，求金属棒中的感应电流大小和方向。(2)在上述(1)情况中，始终保持金属棒静止，当tt1末时需加的 图4512垂直于棒的水平拉力为多大？解析：(1)根据法拉第电磁感应定律ESkl2，再根据欧姆定律得：I，根据楞次定律判断，“增反减同，回路中的电流方向为逆时针方向，或棒上电流从b到a。(2)要保持棒静止，使作用到棒上的力平衡，即水平拉力等于棒受到的安培力：FF安BIl(B0kt1)l(B0kt1)。答案：(1)kl2/r，棒中电流方向由b到a(2)(B0kt1)kl3/r