6.2 法拉第电磁感应定律（2）动生电动势 作业12-2022-2023学年高二下学期物理沪科版（2020）选择性必修第二册.docx

1、11B物理选修第六章电磁感应定律作业12第二节 法拉第电磁感应定律（2）动生电动势班级_姓名_学号_日期_一、 单项选择题（只有一个选项正确）1. 如图所示，一宽为40cm的匀强磁场区域，磁场方向垂直纸面向里，一边长为20cm的正方形导线框位于纸面内，以垂直于磁场边界的恒定速度v=20cm/s，通过磁场区域。在运动过程中，线框有一边始终与磁场区域的边界平行、取它刚进入磁场时刻t=0时，则选项中能正确反映感应电流强度随时间变化规律的是（电流沿逆时针绕向为正）（）（A）（B）（C）（D）2. 如图所示，直角三角形金属框abc放置在匀强磁场中，磁感应强度大小为B，方向平行于bc边竖直向上，从上向下看

2、，当金属框绕bc边以角速度顺时针转动时，a、b、c三点的电势分别为、。已知ab边的长度为l。下列说法正确的是（）（A），金属框中有电流（B），金属框中电流方向沿abca（C），金属框中无电流（D），金属框中电流方向沿acba3. 如图所示，在足够大的磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场中，有一根长度为L的导体棒AC。第一次以垂直棒的速度v在纸面内匀速拉动导体棒；第二次以A点为轴在纸面内顺时针转动导体棒，若这两种情况下导体棒产生的感应电动势相同，则第二次转动的角速度为（）（A）（B）（C）（D）4. 在PQ、QR区域中存在着磁感应强度大小相等、方向相反的匀强磁场，磁场方向均垂直于纸面，

3、一导线框位于纸面内，线框的邻边都相互垂直，边与磁场的边界P重合。导线框与磁场区域的尺寸如图。从t0时刻开始线框匀速横穿两个磁场区域。以为线框中电动势的正方向。用e表示回路的电动势，则以下e-t示意图中正确的是（）（A）（B）（C）（D）二、 多项选择题（有两个或者以上答案正确）5. 如图所示，水平放置的两条光滑轨道上有可自由移动的金属棒PQ、MN，当PQ在外力的作用下运动时，MN在磁场力的作用下向右运动，则PQ所做的运动可能是（）（A）向右减速运动（B）向左匀速运动（C）向右加速运动（D）向左加速运动6. 图甲的铜盘安装在水平的铜轴上，它的边缘正好在两磁极之间，两块铜片分别与转动轴和铜盘的边缘

4、接触，闭合开关S，给铜盘一个初动能，铜盘转动方向和所处磁场如图乙所示，不计一切摩擦和空气阻力，下列说法正确的是（）（A）通过圆盘平面的磁通量不变（B）通过电阻R的电流方向向下（C）断开开关S，圆盘将减速转动（D）断开开关S，圆盘将匀速转动7. 用一段横截面半径为r、电阻率为、密度为d的均匀导体材料做成一个半径为R(rR)的圆环圆环竖直向下落入如图所示的径向磁场中，圆环的圆心始终在N极的轴线上，圆环所在位置的磁感应强度大小均为（B）圆环在加速下落过程中某一时刻的速度为v，忽略电感的影响，则（A）此时在圆环中产生了(俯视)顺时针的感应电流（B）此时圆环受到竖直向下的安培力作用（C）此时圆环的加速度

5、（D）如果径向磁场足够深，则圆环的最大速度三、 填空题8. 如图所示，在磁感应强度为B的匀强磁场中，有半径为r的光滑半圆形导体框， 为一能绕O在框架上滑动的导体棒，之间连一电阻R，导体框架与导体棒的电阻均不计，若使以角速度逆时针匀速转动，则通过电阻R的电流方向_（选填“向左”或“向右”，导体棒O端电势_（选填“大于”或“小于”）c端的电势，回路中的感应电流大小为_。9. 如图所示，水平放置的两平行金属板相距为d，金属板与两平行金属导轨相连，导轨间距为L，匀强磁场与导轨平面垂直，磁场的磁感应强度为B，由于导轨上有一导体棒ab在运动，导致平行板板间有一质量为m，电荷量为q的带负电的液滴处于静止状态

6、则导体ab的速度大小为_，方向为_10. 如图所示，导体的长为2R，绕O点以角速度逆时针匀速转动，长为R，且三点在一条真线上。有一磁感应强度为B的匀强磁场充满转动平面，方向垂直于转动平面向外，那么A、B两端的电势差为_。11. 如图，一个半径为L的半圆形硬导体 AB以速度 v，在水平U型框架上匀速滑动，匀强磁场的磁感应强度为 B，回路电阻为 R0半圆形硬导体 AB的电阻为r，其余电阻不计,则半圆形导体 AB切割磁感线产生感应电动势的大小_，电路中的电流为_。四、 简答题12. 在磁感应强度为的匀强磁场中，长度为的导线以的速度做切割磁感线运动，运动方向跟导线本身垂直，也跟磁感线垂直。求导线上产生

7、的感应电动势的大小。13. 如图所示，平行金属导轨MN和PQ相距l=0.5m，NQ间连接有电阻R，放置在平行导轨上的导体棒ab向右以大小为v=0.2m/s的速度匀速运动，垂直于导轨平面的匀强磁场的磁感应强度B=0.5T。求：（1）ab产生的感应电动势多大？（2）电阻R=1.5，导体棒电阻r=0.5，导轨电阻不计，求作用于导体棒ab上的外力大小。14. 如图所示，水平放置的平行金属导轨和，相距，导轨左端接一电阻，磁感应强度的匀强磁场方向垂直于导轨平面，导体棒垂直导轨放在导轨上，并能无摩擦地沿导轨滑动，导轨和导体棒的电阻均可忽略不计。当棒以的速度水平向右匀速滑动时，求：（1）棒中感应电动势的大小；

8、（2）回路中感应电流的大小；（3）维持棒做匀速运动的水平外力的大小和方向。参考答案：1C【详解】线框进入磁场过程，时间为根据楞次定律可知，感应电流方向是逆时针方向，为正。感应电流大小为则知不变。线框完全在磁场中运动过程：磁通量不变，没有感应产生，经历时间为线框穿出磁场过程，时间为感应电流方向是顺时针方向，为负，感应电流大小为则不变。故C正确，ABD错误。故选C。2C【详解】穿过金属框abc的磁通量不变，故金属框中不会产生感应电流；ab边和ac边切割磁感线产生感应电动势，且ac边切割的有效长度等于ab边长度，根据右手定则可判断出ab边产生的感应电动势为因则有同理，ac边切割的有效长度也为l，可得

9、感应电动势也为，且则有故选C。3A【详解】第一次以垂直棒的速度v匀速拉动导体棒，产生的感应电动势为E1=BLv第二次以A点为轴顺时针转动导体棒，角速度为，则末端的线速度为v=L感应电动势为因为E1=E2解得故A正确；BCD错误；故选A。4C【详解】由题意，画出线圈在t时刻、2t时刻、3t时刻、4t时刻位置示意图，则线圈在0t时间内，只有bc边切割磁感线，由右手定则知电流由cb，回路产生顺时针电流，电动势为负值线圈在t2t时间内，bc边进入右方磁场，产生由bc的电动势，ed进入左方磁场，产生ed的电动势，二者对回路来说等大反向，回路总电动势为零，e2=0；线圈在2t3t时间内，ed处于右方磁场，

10、产生de的电动势，fa处于左方磁场，产生fa的电动势，二者对回路同向，e3=2Blv+Blv=3Blv，为正方向；在3t4t时间内，只有fa在右方磁场切割磁感线，产生af的电动势，回路是顺时针电流所以只有C图像满足，故ABD错误，C正确。故选C。5AD【详解】MN在磁场力的作用下向右运动，说明其受到的安培力向右，根据左手定则可以判断出电流由M指向N，根据右手螺旋定则可判断出上方螺线管中感应电流的磁场方向向上，则下方螺线管产生的磁场应该是向上减小或向下增加的，再根据右手定则可判断出PQ可能是向右减速运动或向左加速运动。故选AD。6AC【详解】A由于磁感线的条数不变，故铜盘转动过程中，穿过铜盘的磁

11、通量不变，A正确；B根据右手定则可知，电流从D点流出，因此通过电阻R的电流方向向上，B错误；CD因为不是整个圆盘都在磁场中，所以在圆盘中会形成回路，圆盘会受安培力作用，所以断开开关S，圆盘将减速转动，C正确，D错误；故选AC。7AD【详解】A由题意可知，根据右手定则，右图中，环左端面电流方向垂直纸面向里，右端面电流方向向外，则有(俯视)顺时针的感应电流，故A项符合题意；B根据楞次定律可知，环受到的安培力向上，阻碍环的运动，故B项不符合题意；C圆环落入磁感应强度B的径向磁场中，产生的感应电动势圆环的电阻电流圆环所受的安培力大小由牛顿第二定律得其中质量联立解得故C项不符合题意；D当圆环做匀速运动时

12、，安培力与重力相等，速度最大，即有可得解得故D项符合题意8 向右 大于 【详解】1根据右手定则可知，电流方向为由O经R到a，即向右通过电阻R。2根据右手定则可知，Oc等效为电源时，O为正极，c为负极，O点电势较高。3根据动生电动势公式可知根据欧姆定律可知9 向右【分析】平行板两端间的电势差等于导体棒切割产生的电动势，带负电的液滴处于静止状态，知液滴受重力和电场力处于平衡，根据受力平衡求出电场强度的大小和方向，从而知道导体棒的速度大小和方向；【详解】质量为m，电荷量为q的带负电的液滴处于静止状态，有，电场强度的方向竖直向下，则上板电势高于下板，则，所以，根据右手定则，a点的电势高于b点，知ab棒

13、向右运动【点睛】解决本题的关键根据液滴受力平衡求出平行板两端间的电势差，从而求出导体棒切割的速度，通过电场的方向得出两端电势的高低，根据右手定则得出导体棒运动的方向10【详解】AB两端的电势差大小等于金属棒AB中感应电动势的大小，为11 【详解】1半圆形导体 AB切割磁感线产生感应电动势的大小为2电路中的电流为120.6V【详解】导线上产生的感应电动势的大小为13（1）0.05V；（2）【详解】（1）由电磁感应定律（2）由安培力公式由闭合电路欧姆定律联立解得14（1）；（2）；（3），方向水平向右【详解】（1）棒中感应电动势的大小（2）回路中感应电流的大小（3）维持棒做匀速运动的水平外力的大小根据楞次定律可知，安培力方向水平向左，则外力方向水平向右