2019-2020年高中物理 第1章 電磁感應(yīng)與現(xiàn)代生活 1.3 探究感應(yīng)電動(dòng)勢的大小課后訓(xùn)練 滬科版選修3-2.doc

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2019-2020年高中物理 第1章 電磁感應(yīng)與現(xiàn)代生活 1.3 探究感應(yīng)電動(dòng)勢的大小課后訓(xùn)練 滬科版選修3-2 1.將閉合多匝線圈置于僅隨時(shí)間變化的磁場中，線圈平面與磁場方向垂直。關(guān)于線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢和感應(yīng)電流，下列表述正確的是(　　)。 A．感應(yīng)電動(dòng)勢的大小與線圈的匝數(shù)無關(guān) B．穿過線圈的磁通量越大，感應(yīng)電動(dòng)勢越大 C．穿過線圈的磁通量變化越快，感應(yīng)電動(dòng)勢越大 D．感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場方向與原磁場方向始終相同 2．如下圖所示，平行金屬導(dǎo)軌間距為d，一端跨接電阻R，勻強(qiáng)磁場磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，方向垂直于導(dǎo)軌平面，一根長金屬棒與導(dǎo)軌成θ角放置，棒與導(dǎo)軌電阻不計(jì)，當(dāng)棒沿垂直于棒的方向以恒定速率v在導(dǎo)軌上滑行時(shí)，通過電阻的電流是(　　)。 A．Bdv/(Rsin θ) B．Bdv/R C．Bdvsin θ/R D．Bdvcos θ/R 3．如圖所示，豎直向下的勻強(qiáng)磁場中，將一水平放置的金屬棒AB以水平速度v0水平拋出，設(shè)整個(gè)過程中，棒的取向不變，不計(jì)空氣阻力，則金屬棒運(yùn)動(dòng)過程中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢的大小變化情況應(yīng)是(　　)。 A．越來越大 B．越來越小 C．保持不變 D．無法判定 4．粗細(xì)均勻的電阻絲圍成的正方形線框置于有界的勻強(qiáng)磁場中，磁場方向垂直于線框平面，其邊界與正方形線框的邊平行?，F(xiàn)使線框以同樣大小的速度沿四個(gè)不同方向平移出磁場，如圖所示，則在移動(dòng)過程中線框的一邊a、b兩點(diǎn)間電勢差最大的是(　　)。 5．一閉合線圈，放在隨時(shí)間均勻變化的磁場中，線圈平面和磁場方向垂直，若想使線圈中的感應(yīng)電流增強(qiáng)一倍，下述方法可行的是(　　)。 A．使線圈匝數(shù)增加一倍 B．使線圈面積增加一倍 C．使線圈匝數(shù)減少一半 D．使磁感應(yīng)強(qiáng)度的變化率增大一倍 6．如下圖所示，在磁感應(yīng)強(qiáng)度為0.2 T的勻強(qiáng)磁場中，長為0.5 m的導(dǎo)體棒在金屬框架上以10 m/s的速度向右勻速滑動(dòng)，電阻R1和R2的阻值都是16 Ω，導(dǎo)體棒ab的電阻為2 Ω，其他電阻不計(jì)，則流過ab的電流為________ A，ab兩端的電壓為______ V，電阻R1的功率為________W。 7．如下圖所示，一個(gè)50匝的線圈的兩端跟R＝99 Ω的電阻相連接，置于豎直向下的勻強(qiáng)磁場中，線圈的橫截面積是20 cm2，電阻為1 Ω，磁感應(yīng)強(qiáng)度以100 T/s的變化率均勻減小，在這一過程中通過電阻R的電流為多大？ 8．如下圖所示，水平放置的平行金屬導(dǎo)軌MN和PQ，相距L＝0.50 m，導(dǎo)軌左端接一電阻R＝0.20 Ω，磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝0.40 T的勻強(qiáng)磁場方向垂直于導(dǎo)軌平面，導(dǎo)體棒ac垂直導(dǎo)軌放在導(dǎo)軌上，并能無摩擦地沿導(dǎo)軌滑動(dòng)，導(dǎo)軌和導(dǎo)體棒的電阻均可忽略不計(jì)。當(dāng)ac棒以v＝4.0 m/s的速度水平向右勻速滑動(dòng)時(shí)，求： (1)ac棒中感應(yīng)電動(dòng)勢的大?。? (2)回路中感應(yīng)電流的大小和方向； (3)維持ac棒做勻速運(yùn)動(dòng)的水平外力F的大小和方向。 參考答案 1. 答案：C 解析：根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律E＝，感應(yīng)電動(dòng)勢的大小與線圈的匝數(shù)、磁通量的變化率(磁通量變化的快慢)成正比，所以A、B選項(xiàng)錯(cuò)誤，C選項(xiàng)正確；因不知原磁場變化趨勢(增強(qiáng)或減弱)，故無法用楞次定律確定感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場的方向，D選項(xiàng)錯(cuò)誤。 2. 答案：A 解析：導(dǎo)體棒切割磁感線的有效長度L＝，故E＝BvL＝Bv，則電流I＝。 3. 答案：C 解析：金屬棒AB水平拋出其速度越來越大，但只有水平分速度v0切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢；豎直分速度vy不切割磁感線，即不產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢，故感應(yīng)電動(dòng)勢E＝Blv0保持不變。 4. 答案：B 解析：四種情況下導(dǎo)體切割磁感線產(chǎn)生的電動(dòng)勢相同，只有當(dāng)ab成為電源的情況下兩端的電壓最大，即第二種情形下。選B。 5. 答案：D 解析：根據(jù)E＝＝S求感應(yīng)電動(dòng)勢，考慮到當(dāng)n、S發(fā)生變化時(shí)導(dǎo)體的電阻也發(fā)生了變化。若匝數(shù)增加一倍，電阻也增加一倍，感應(yīng)電流不變，故A錯(cuò)，同理知C錯(cuò)，D正確。若面積增加一倍，長度變?yōu)樵瓉淼谋?，因此電阻為原來的倍，電流為原來的倍，故B錯(cuò)。 6. 答案：0.1　0.8　0.04 解析：電源電動(dòng)勢E＝Blv＝0.2100.5 V＝1 V 故流過ab的電流I＝＝0.1 A ab兩端電壓Uab＝E＝0.8 V R1的功率P1＝ W＝0.04 W。 7. 答案：0.1 A 解析：由法拉第電磁感應(yīng)定律得線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢為 E＝＝＝50100 T/s2010－4 m2＝10 V 由閉合電路歐姆定律得感應(yīng)電流大小為 I＝＝0.1 A。 8. 答案：(1)0.80 V　(2)4.0 A　方向：aMRPca (3)0.80 N　方向水平向右 解析：(1)根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律，ac棒中的感應(yīng)電動(dòng)勢為E＝BLv＝0.400.504.0 V＝0.80 V (2)根據(jù)閉合電路歐姆定律，感應(yīng)電流大小為 I＝ A＝4.0 A 由右手定則可知，回路中感應(yīng)電流的方向?yàn)閍MRPca(或逆時(shí)針方向) (3)當(dāng)ac棒向右勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，ac棒中有由c向a的電流，根據(jù)左手定則可知ac棒所受的磁場力F安水平向左。為維持ac棒做勻速運(yùn)動(dòng)，應(yīng)施加一個(gè)與F安等值反向的水平外力F。即 F＝F安＝BIL＝0.404.00.50 N＝0.80 N 方向水平向右。