《红对勾》高中物理人教版选修32练习45电磁感应现象的两类情况 Word版含答案 高考.docx

《红对勾》高中物理人教版选修32练习45电磁感应现象的两类情况 Word版含答案 高考.docx

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《红对勾》高中物理人教版选修32练习45电磁感应现象的两类情况Word版含答案高考

课后巩固提升

限时：

45分钟

总分：

100分

一、单项选择题（每小题7分，共49分）

1．穿过一个单匝线圈的磁通量始终保持每秒钟均匀地减少2Wb，则（　　）

A．线圈中感生电动势每秒钟增加2V

B．线圈中感生电动势每秒钟减少2V

C．线圈中无感生电动势

D．线圈中感生电动势保持不变

2.

如图所示，一个水平放置的玻璃圆环形小槽，槽内光滑，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，则（　　）

A．小球受到的向心力大小不变

B．小球受到的向心力大小不断增大

C．磁场力对小球做了功

D．小球受到的磁场力大小与时间成正比

3.

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（　　）

A．当AB不动而CD向右滑动时，I≠0且沿顺时针方向

B．当AB向左而CD向右滑动且速度大小相等时，I＝0

C．当AB、CD都向右滑动且速度大小相等时，I＝0

D．当AB、CD都向右滑动，且AB速度大于CD时，I≠0且沿逆时针方向

4.

如图，在水平面（纸面）内有三根相同的均匀金属棒ab、ac和MN，其中ab、ac在a点接触，构成“V”字型导轨．空间存在垂直于纸面的均匀磁场．用力使MN向右匀速运动，从图示位置开始计时，运动中MN始终与∠bac的平分线垂直且和导轨保持良好接触．下列关于回路中电流i与时间t的关系图线，可能正确的是（　　）

5.

如图所示，在竖直平面内有两根平行金属导轨，上端与电阻R相连，磁感应强度为B的匀强磁场垂直导轨平面．一质量为m的金属棒以初速度v0沿导轨竖直向上运动，上升到某一高度后又返回到原处，整个过程金属棒与导轨接触良好，导轨与棒的电阻不计．下列说法正确的是（　　）

A．回到出发点的速度v大于初速度v0

B．通过R的最大电流上升过程小于下落过程

C．电阻R上产生的热量上升过程大于下落过程

D．所用时间上升过程大于下落过程

6．如图所示，两个端面半径同为R的圆柱形铁芯同轴水平放置，相对的端面之间有一缝隙，铁芯上绕导线并与电源连接，在缝隙中形成一匀强磁场．一铜质细直棒ab水平置于缝隙中，且与圆柱轴线等高、垂直．让铜棒从静止开始自由下落，铜棒下落距离为0.2R时铜棒中电动势大小为E1，下落距离为0.8R时电动势大小为E2，忽略涡流损耗和边缘效应．关于E1、E2的大小和铜棒离开磁场前两端的极性，下列判断正确的是（　　）

A．E1＞E2，a端为正

B．E1＞E2，b端为正

C．E1＜E2，a端为正

D．E1＜E2，b端为正

答案

1．D　感应电动势等于磁通量的变化率，即E＝

＝

V＝2V．故D选项正确．

2．B　本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，向心力也随着增大，故选项A错误，选项B正确；洛伦兹力对运动电荷不做功，故选项C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B∝t，则F和t不成正比，故选项D错误．

3．C　当AB不动而CD向右滑动时，I≠0，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I≠0，B选项错误．当AB、CD都向右滑动时，且速度大小相等，则两杆产生的电动势等值反向，故I＝0，即C选项正确．当AB、CD都向右滑动，且AB速度大于CD时，I≠0，但方向是顺时针，故D选项错误．

4．A　设∠bac＝2θ，单位长度电阻为R0.则MN切割磁感线产生电动势：

E＝BLv＝Bv·2vt×tanθ＝2Bv2t·tanθ；

回路总电阻为R＝

R0＝

vtR0

.

由闭合电路欧姆定律得：

i＝

＝

＝

i与时间无关，是一定值，故A正确，B、C、D错误，故选A.

5．C　金属棒在运动过程中，机械能不断转化为热能，所以回到出发点的速度v小于初速度v0，选项A错误；设金属棒运动的速度为v，长度为l，那么感应电动势E＝Blv，通过R的电流I＝

＝

，可见，当金属棒运动速度v增大时，通过R的电流增大，因为金属棒在运动过程中，机械能不断转化为热能，所以运动到同一高度处，上升时的速度大于下降时的速度，所以通过R的最大电流上升过程大于下落过程，选项B错误；同一高度处金属棒上升时受到的安培力大于下降时受到的安培力，由于上升和下降的高度相同，所以上升过程克服安培力所做的功大于下降时克服安培力做的功，故电阻R上产生的热量上升过程大于下落过程，C正确；研究金属棒的上升过程时，可以采取逆向思维法，把上升过程看作金属棒从最高点自由下落，显然，下落的加速度a1＞g＞a2，其中a2为金属棒返回下落时的加速度，显然，下落相同高度，t1＜t2，选项D错误．

6．D　通电导线在缝隙中产生的磁场方向向左，所以直棒下落时由右手定则可判断得b端为正．根据E＝BLv，下落0.8R时速度较大，所以E2＞E1，D项正确．

———————————————————————————

7.

在匀强磁场中，有一个接有电容器的导线回路，如图所示．已知电容C＝30μF，回路的长和宽分别为l1＝8cm，l2＝5cm，磁感应强度以变化率5×10－2T/s增大，则（　　）

A．电容器的上极板带正电，电荷量为2×10－9C

B．电容器的上极板带负电，电荷量为6×10－9C

C．电容器的上极板带正电，电荷量为6×10－9C

D．电容器的上极板带负电，电荷量为8×10－9C

二、多项选择题（每小题7分，共21分）

8．如图甲所示，100匝线圈（图中只画了1匝）两端A、B与一电压表相连．线圈内有一垂直指向纸内方向的磁场，线圈中的磁通量在按图乙所示规律变化．下列关于电压表的说法正确的是（　　）

A．电压表读数为50V

B．电压表读数为150V

C．电压表“＋”接线柱接A端

D．电压表“＋”接线柱接B端

9.

如图所示，一金属半圆环置于匀强磁场中，当磁场突然减弱时，则两端点的电势（　　）

A．N点电势高

B．M点电势高

C．若磁场不变，将半圆环绕MN轴旋转180°的过程中，N点电势高

D．若磁场不变，将半圆环绕MN轴旋转180°的过程中，M点电势高

10.

如图所示，水平放置的平行金属导轨间距为l，左端与一电阻R相连，导轨电阻不计．导轨间有竖直向下的匀强磁场，磁场的磁感应强度为B.金属杆ab垂直于两导轨放置，电阻为r，与导轨间无摩擦．现对杆ab施加向右的拉力，使杆ab向右以速度v匀速运动，则（　　）

A．金属杆中的电流由a到b

B．金属杆a端的电势高于b端的电势

C．拉力F＝

D．R上消耗的功率P＝

2R

三、非选择题（共30分）

11．金属杆MN和PQ间距为l,MP间接有电阻R，磁场如右图所示，磁感应强度为B.金属棒AB长为2l，由图示位置以A为轴，以角速度ω匀速转过90°（顺时针）．求该过程中（其他电阻不计）：

（1）R上的最大电功率；

（2）通过R的电荷量．

12．如图甲所示，不计电阻的平行金属导轨竖直放置，导轨间距为L＝1m，上端接有电阻R＝3Ω，虚线OO′下方是垂直于导轨平面的匀强磁场．现将质量m＝0.1kg、电阻r＝1Ω的金属杆ab，从OO′上方某处垂直导轨由静止释放，杆下落过程中始终与导轨保持良好接触，杆下落过程中的v－t图象如图乙所示．（取g＝10m/s2）求：

（1）磁感应强度B；

（2）杆在磁场中下落0.1s的过程中电阻R产生的热量．

答案

7.C　回路中的感应电动势等于电容器两极板间的电压，U＝E＝

＝

·l1·l2＝5×10－2×0.08×0.05V＝2×10－4V，则电容器的电荷量Q＝CU＝30×10－6×2×10－4C＝6×10－9C，由楞次定律可判断回路中感生电动势沿逆时针方向，电容器的上极板带正电，C选项正确．

8．AC　E＝n

＝100×

V＝50V，选项A正确，B错误；根据楞次定律可判断，A端电势高于B端，所以电压表“＋”接线柱接A端，选项C正确，D错误．本题答案为AC.

9．BD　将半圆环补充为圆形回路，由楞次定律可判断圆环中产生的感应电动势方向在半圆环中由N指向M，即M点电势高，B正确；若磁场不变，半圆环绕MN轴旋转180°的过程中，由楞次定律可判断，半圆环中产生的感应电动势在半圆环中由N指向M，即M点电势高，D正确．

10．BD　ab切割磁感线，产生感应电流，由右手定则可判断电流由b到a，A错；可把ab棒等效成电源，所以a端电势高，B对；产生的感应电动势E＝Blv，电流I＝

＝

，所以F＝F安＝BIl＝

，C错；P＝I2R＝

2R，D对．

11．

（1）

（2）

解析：

AB转动切割磁感线，且切割长度由l增至2l以后AB离开MN，电路断开．

（1）当B端恰转至N时，E最大．

Em＝B·2l·

＝2Bωl2,Pm＝

＝

（2）AB由初位置转至B端恰在N点的过程中

Δφ＝B·

·l·2l·sin60°＝

Bl2

q＝I·Δt＝

＝

.

12．

（1）2T　

（2）0.075J

解析：

（1）由图象可知，杆自由下落0.1s进入磁场以v＝1.0m/s做匀速运动产生的电动势E＝BLv

杆中的电流I＝

杆所受安培力F安＝BIL

由平衡条件得mg＝F安

代入数据得B＝2T

（2）电阻R产生的热量Q＝I2Rt＝0.075J