选修3-2教第四章 电磁感应微专题第5节公开课.docx

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1、选修3-2教第四章电磁感应微专题第5节电磁感应现象的两类情况1 .以下说法中正确的选项是()A.感生电场是由变化的磁场产生的反恒定磁场也能在周围空间产生感应电场C.感生电场的方向也同样可以用楞次定律和右手螺旋定那么来判定D.感生电场的电场线是闭合曲线解析 感生电场是由变化的磁场在空间激发的，其方向与产生的感应电流方向相同， 感生电场的电场线和静电场的电场线不同，是闭合的曲线，故A、C、D选项正确.答案 ACD2 .如下图，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，以下说法中正确的选项是()A.磁场变化时，会在这空间中激发一种电场B.使电荷定向移动形成电流的力是磁

2、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 通过闭合电路的磁场强弱变化，从而引起通过电路的磁通量变磁场变强化，产生感应电动势会在空间激发一种电场.这个电场作用于闭合电路中的自由电荷，使 其定向移动，形成电流.应选项4、。说法正确.答案AC3.3.穿过一个单匝线圈的磁通量始终保持每秒钟均匀地减少2 Wb9贝!()A.A.线圈中感生电动势每秒钟增加2VB.线圈中感生电动势每秒钟减少2 VC.线圈中无感生电动势D.线圈中感生电动势保持不变解析 感应电动势等于磁通量的变化率，即E= =t V=2 V.故O选项正确.答案D / wJL4 .如下图，一个水平放置的玻璃圆环形小槽，槽内

3、光滑，槽宽度和深度处处相同.现 将一直径略小于槽宽的带正电小球放在槽中，让它获得一初速度V0,与此同时，有一变化 的磁场垂直穿过玻璃圆环形小槽外径所对应的圆面积，磁感应强度的大小跟时间成正比例 增大，方向竖直向下.设小球在运动过程中电荷量不变，贝！()A.小球受到的向心力大小不变3.小球受到的向心力大小不断增大C.磁场力对小球做了功。.小球受到的磁场力大小与时间成正比解析 此题考查了洛伦兹力和楞次定律.解题关键是由楞次定律判断出感生电场的方 向.当磁感应强度随时间均匀增大时，将产生一恒定的感生电场，由楞次定律知，电场方 向和小球初速度方向相同，因小球带正电，电场力对小球做正功，小球速率逐渐增大

4、，向 心力也随着增大，应选项A错误，选项3正确；洛伦兹力对运动电荷不做功，应选项。错 误；带电小球所受洛伦兹力F=qBv,随着速率的增大而增大，同时Bt,那么F和t不成正 比，应选项。错误.答案B5.如图，MN、GH为平行导轨，AB、CD为跨在导轨上的两根横杆，导轨和横杆均 为导体.有匀强磁场垂直于导轨所在平面，方向如图.I表示回路中的电流()MNXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXJJHA.当AB不动而CD向右滑动时，IWO且沿顺时针方向8 .当AB向左而CD向右滑动且速度大小相等时，1=0C.当AB、CD都向右滑动且速度大小相等时，1=0D.当AB、CD都向右滑动，且AB速度大

5、于CD时，IW0且沿逆时针方向解析 当AB不动而CD向右滑动时，IW0,电流方向沿逆时针，故A选项错误.当 AB向左，CD向右滑动时，两杆产生的电动势同向，故1#0, 3选项错误.当AB、CD都 向右滑动时，且速度大小相等，那么两杆产生的电动势等值反向，故1=0,即。选项正确.当 AB、CD都向右滑动，且AB速度大于CD时，但方向是顺时针，故。选项错误.答案C9 .两根足够长的光滑导轨竖直放置，间距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的下端，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，如下图，除电阻R外其余电阻不计.现将金属棒从弹簧原 长

6、位置由静止释放.贝！1()RXXXA.释放瞬间金属棒的加速度等于重力加速度gB.金属棒向下运动时，流过电阻R的电流方向为afbTJ2T 2yC.金属棒的速度为v时，所受安培力F=J宁 IVD.电阻R上产生的总热量等于金属棒重力势能的减小解析 释放瞬间导体棒的速度为零，故仅受重力，其加速度为重力加速度.故A选项正确；当导体棒向下运动切割磁感线时，由右手定那么，可知电流方向是由b-a,故3选项PR21 2V错误；当导体棒速度为v时，感应电动势E=BLv,感应电流1=6,那么安培力F=BIL=.KJK故。选项正确；导体棒的重力势能减少量等于R上产生的焦耳热和导体棒增加的动能与弹 簧弹性势能之和，故。

7、选项错误.答案AC10 如下图，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（）A.棒的机械能增加量A.棒的机械能增加量B.棒的动能增加量C.棒的重力势能增加量C.棒的重力势能增加量电阻R上放出的热量解析 棒受重力G,拉力F和安培力Fa的作用，由动能定理Wf+Wg+WFa=/Ek, 得WF+WFA=/Ek+mgh,即拉力与安培力做功的代数和等于机械能的增量，故A选项正 确.答

8、案A11 如下图，EOF和Ef O F为空间一匀强磁场的边界，其中EOE O, FOF Oz ,且EO_LOF； OO为NEOF的角平分线，OO，间的距离为1；磁场方向垂 直于纸面向里.一边长为1的正方形导线框沿O O方向匀速通过磁场，t=0时刻恰好位 于图示位置.规定导线框中感应电流沿逆时针方向时为正，那么感应电流i与时间t的关系图 线可能正确的选项是图中的（）解析 导线框左边进入磁场时由楞次定律可以判断感应电流方向为逆时针方向，应选 项C、。错误；当导线框左边全部进入磁场时，切割磁感线的长度不变，感应电流大小不变, 当导线框左边刚好全部出磁场时，导线框右边刚好全部进入磁场，此后可以全部在磁

9、场中 切割磁感线运动一段距离，产生的感应电动势，感应电流不变，应选项A错误，选项3正 确.答案B12 如下图，在半径为3的圆形区域内有垂直纸面向里的匀强磁场，圆形区域外有垂 直于纸面向外的匀强磁场，磁感应强度的大小均为B, 一半径为r2,电阻为R的圆形导线 环放在纸面内，其圆心与圆形磁场区域中心重合，在内外磁场同时由B均匀减小到零的过 程中，通过导线环截面的电荷量为.解析q= i/t=五vt =| =I 2rj)小心 B(ri2r?) B(2r?d)i=Btt(遥一2r?), A=40 mis.(2)根据能的转化，外力的机械功率等于整个电路中的电功率，所以拉动ab做切割运动 的功率为P机=P电

10、=I2(R+r)=22X(l + l)W=8 W.答案(1)40 mis(2)8 W11 .如下图，固定于水平桌面上的金属框架edcf,处于竖直向下的匀强磁场中，金 属棒ab在框架上可无摩擦滑动，此时abed构成一个边长为L的正方形，棒的电阻为r, 其余局部电阻不计，开始时磁感应强度为瓦.(1)假设从t=0时刻起，磁感应强度均匀增加，每秒钟增量为k,同时保持棒静止，求棒 中的感应电流.在图上标出感应电流方向.(2)在上述情况中，始终保持棒静止，当1=力秒时，需加在垂直于棒的水平拉力为多 大？(3)假设从t=0时刻起，磁感应强度逐渐减小，当棒以恒定速度v向右做匀速运动时，可 使棒中不产生感应电流

11、.那么磁感应强度怎样随时间变化(写出B与t的关系式)？解析(1)电流方向adeba方向；(图略)感应电动势E=猾=s=kS=klZ上a士宣E kL2 感应电流1=;=T(2)t=ti时，磁感应强度Bi=Bo+kti,外力大小 F=Fb=(Bo+kti)kL3/r.(3)要使棒不产生感应电流，即要回路abed中磁通量不变.即BL(L+vt)=BoI?, B =BoLL+vfkl 2答案一方向adeba图略_BoL (3)B-L+vt12 .如下图，间距1=0.3 m的平行金属导轨aibiq和a2b2c2分别固定在两个竖直面 内.在水平面aibib2a2区域内和倾角8=37。的斜面cibib2c2

12、区域内分别有磁感应强度Bi = 0.4人 方向竖直方向上和Bz=l八 方向垂直于斜面向上的匀强磁场.电阻R=O.3 0、质 量mi=0.l.、长为1的相同导体杆K, S, Q分别放置在导轨上，S杆的两端固定在bi, b2点，K, Q杆可沿导轨无摩擦滑动且始终接触良好.一端系于K杆中点的轻绳平行于导 轨绕过轻质定滑轮自然下垂，绳上穿有质量m2=0.05版的小环.小环以a=6机岸的 加速度沿绳下滑,K杆保持静止,Q杆在垂直于杆且沿斜面向下的拉力F作用下匀速运动.不 计导轨电阻和滑轮摩擦，绳不可伸长.取g=10m/s2, s加37。=0.6,。037。=0.8,求：小环所受摩擦力的大小；(2)Q杆所受拉力的瞬时功率.解析 设小环受到的摩擦力大小为Ff,由牛顿第二定律，有m2g-Ff=m2a解得Ff=0.2N设通过K杆的电流为I, K杆受力平衡，有Ff=Bil设回路中电流为I,总电阻R总有I=2Ii,区总=:11.设Q杆匀速下滑的速度为v,产生的感应电动势为E. 由闭合电路欧姆定律，有苴E=B21VF+mgsinQ=Bill拉力的功率为P=Fv联立以上方程，解得p=2W.答案(1)0.2 N (2)2 W