福建省漳州市高中物理人教版选修3-2校本作业：法拉第电磁感应定律 1-2B WORD版含答案.doc

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1、3-2B 1-2法拉第1关于反电动势，下列说法中正确的是(C)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2.穿过某线圈的磁通量随时间变化的关系如图所示，在下列几段时间内，线圈中感应电动势最小的是(D)A02 sB24 sC45 s D510 s 3环形线圈放在匀强磁场中，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(A)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

2、大小逐渐减小，逆时针方向4一矩形线框置于匀强磁场中，线框平面与磁场方向垂直。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(B)A.B1C2 D45.在图中，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(D) A匀速滑动时，I10，I20B匀速滑动时，I10，I20C加速滑动时，I10，I20D加速滑动时

3、，I10，I206.如图所示，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(D)A0 BBlv0 CBlv0/2 DBlv0/37.如图所示，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0.3 s 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量为q2，则(D)AF1F2，q1q2 BF1

4、F2，q1q2CF1F2，q1q2 DF1F2，q1q28.如图所示，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，棒的速度大小为v，则金属棒ab在这一过程中(B)A运动的平均速度大小为vB下滑的位移大小为C产生的焦耳热为qBLvD受到的最大安培力大小为sin 9.如图所示，电阻不计的平行金属导轨固定在一绝缘斜面上，两相同的金属导体棒a、b垂直于导轨静止放置，且与导轨接触良好，匀

5、强磁场垂直穿过导轨平面。现用一平行于导轨的恒力F作用在a的中点，使其向上运动。若b始终保持静止，则它所受摩擦力可能(AB) A变为0B先减小后不变C等于F D先增大再减小10.如图6所示，质量为m、高为h的矩形导线框自某一高度自由落下后，通过一宽度也为h的匀强磁场，线框通过磁场过程中产生的焦耳热(ABC)A可能等于2mghB可能大于2mghC可能小于2mgh D可能为零 11如图7所示，平面上的光滑平行导轨MN、PQ上放着光滑导体棒ab、cd，两棒用细线系住，细线拉直但没有张力。开始时匀强磁场的方向如图7甲所示，而磁感应强度B随时间t的变化如图7乙所示，不计ab、cd间电流的相互作用，则细线中

6、的张力大小随时间变化的情况为图8中的(D)12如图(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，由法拉第电磁感应定律得线圈中产生的感应电动势为EnnS5001020104 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。答案：0.1 A13.均匀导线制成的单匝正方形闭合线框abcd，每边长为L，总电阻为R，总质量为m，将

7、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线框中产生的感应电动势EBLvBL(2)此时线框中电流Icd两点间的电势差UI(R)BL (3)cd边受安培力FBIL根据牛顿第二定律mgFma，由a0解得下落高度满足h。答案：(1)BL(2)BL(3)h14如图甲所示，质量m6.0103 kg、边长L0.2

8、0 m、电阻R1.0 的正方形单匝金属线框abcd，置于倾角30的绝缘斜面上，ab边沿水平方向，线框的上半部分处在垂直斜面向上的匀强磁场中，磁感应强度B随时间t按图乙所示的规律周期性变化，若线框在斜面上始终保持静止，取g10 m/s2.试求：(1)在02.0 102 s时间内线框中产生的感应电流的大小；(2)在t1.0102 s时线框受到斜面的摩擦力；(3)一个周期内感应电流在线框中产生的平均电功率解析(1)02.0102 s时间内，线框中产生的感应电动势为E1，感应电流为I1，方向由dc，则E1I1代入数据解得E10.20 V，I10.20 A.(2)t1. 0102 s，线框受到的安培力F

9、1B1I1L，方向沿斜面向下，结合图乙，代入数据得F14.0103 N设此时线框受到的摩擦力大小为Ff，则由线框在斜面静止得mgsin F1Ff0代入数据得Ff3.4102 N摩擦力方向沿斜面向上(3)在3.0102 s4.0102 s时间内线框中产生的感应电动势E2代入数据得E20. 40 V20102 s3.0102 s时间内，E30.设磁场变化周期为T，线框中产生的平均电功率为P，则PT代入数据得P6102 W15如图所示，固定的光滑金属导轨间距为L，导轨电阻不计，上端a、b间接有阻值为R的电阻，导轨平面与水平面的夹角为，且处在磁感应强度大小为B、方向垂直于导轨平面向上的匀强磁场中质量为

10、m、电阻为r的导体棒与固定弹簧相连后放在导轨上初始时刻，弹簧恰处于自然长度，导体棒具有沿轨道向上的初速度v0.整个运动过程中导体棒始终与导轨垂直并保持良好接触已知弹簧的劲度系数为k，弹簧的中心轴线与导线平行(1)求初始时刻通过电阻的电流I的大小和方向；(2)当导体棒第一次回到初始位置时，速度变为v，求此时导体棒的加速度大小a；(3)导体棒最终静止时弹簧的弹性势能为Ep，求导体棒从开始运动直到停止的过程中，电阻上产生的焦耳热Q.解析(1)初始时刻 ，导体棒产生的感应电动势E1BLv0通过R的电流大小I1电流方向为ba(2)回到初始位置时，导体棒产生的感应电动势为E2BLv感应电流I2导体棒受到的安培力大小为FBI2L，方向沿斜面向上根据牛顿第二定律有：mgsin Fma解得agsin (3)导体棒最终静止，有：mgsin kx压缩量x设整个过程中回路中产生的焦耳热为Q0，根据能量守恒定律有：mvmgxsin EpQ0Q0mvEp电阻上产生的焦耳热QQ0mvEp