新课标高二物理寒假作业10《法拉第定律》.docx
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新课标高二物理寒假作业10《法拉第定律》
新课标2019年高二物理寒假作业10《法拉第定律》
高中最重要的阶段，大家一定要把握好高中，多做n加油题，多练习，小编为大家整理了2019年高二物理寒假作业，希望对大n加油家有帮助。
一、选择题（本题共6道小题）1.如图所示为地磁场磁感线的示意图.n加油一架民航飞机在赤道上空匀速飞行，机翼保持水平，由于遇到强气流n加油作用使飞机竖直下坠，在地磁场的作用下，金属机翼上有电势差.设飞行员n加油左方机翼末端处的电势为1，右方机翼末端处的电势为2，忽略磁n加油偏角的影响，则（）
A.若飞机从西往东飞，2比1高
B.n加油若飞机从东往西飞，2比1高
C.若飞机从南往北飞，2比1高
D.若飞n加油机从北往南飞，2比1高
2.如图所示，用粗n加油细相同的铜丝做成边长分别为L和2L的两只闭合正方形线框a和b，以相同的速度从磁n加油感应强度为B的匀强磁场区域中匀速地拉到磁场外，若外力对环n加油做的功分别为Wa、Wb，则Wa：
Wb为（）
A.1：
4B.1：
2n加油C.1：
1D.不能确定
3.如图所示，水平地n加油面上方矩形区域内存在垂直纸面向里的匀强磁场，两个用相同材料、相同粗细的导线绕n加油制的单匝闭合正方形线圈l和2，其边长L1L2，在距磁场上界面h高处由静n加油止开始自由下落，再逐渐完全进入磁场，最后落到地面.运动过程中，线圈n加油平面始终保持在竖直平面内且下边缘平行于磁场上边界n加油.设线圈l、2落地时的速度大小分别为v1、v2，在磁场中运动时产生的热世分别为n加油Q1、Q1，通过线圈截面的电荷量分别为q1、q2n加油，不计空气阻力，则（）
A.v1
C.v1
4.如图甲n加油所示，abcd是位于竖直平面内的正方形闭n加油合金属线框.金属线框的质量为m，电阻为R，在金属线框的下n加油方有一匀强磁场区域，MN和PQ是匀强磁场区域n加油的水平边界.并与线框的bc边平行，磁场方向n加油垂直于线框平面向里.现使金属线框从MN上方某一高度处由静止开始下落n加油，如图乙是金属线框由开始下落到完全穿过匀强磁场区域瞬n加油间的v﹣t图象，图中字母均为已知量.重力加速度为g，不计空气阻力.n加油下列说法正确的是（）
A.金属线框刚进入磁场时感应电流方向沿an加油dcba方向
B.金属线框的边长为v1（t2﹣tn加油1）
C.磁场的磁感应强度为
D.金属线框在0﹣t4n加油的时间内所产生的热量为2mgv1（t2﹣tn加油1）+m（v32﹣v22）
5.两根相距为L的足够长的金属弯角光滑导轨如图n加油所示放置，它们各有一边在同一水平面内，另一边与水平面n加油的夹角为37，质量均为m的金属细杆ab、cd与导轨垂直接触形成闭合回路，导轨n加油的电阻不计，回路总电阻为2R，整个装置处于磁感应强度大n加油小为B，方向竖直向上的匀强磁场中，当ab杆在平行于水n加油平导轨的拉力F作用下以速度v沿导轨匀速运动时，cd杆恰好处于静止状态，重力加n加油速度为g，以下说法正确的是（）
A.ab杆所受拉力F的大小n加油为mgtan37
B.回路中电流为
C.回路中电n加油流的总功率为mgvsin37
D.m与v大n加油小的关系为m=
6.如图所示，两根足够长的光滑金属导轨竖直n加油放置，间距为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上端固定的绝缘n加油轻弹簧下端，金属棒和导轨接触良好，除电阻R外其余电阻不计，导轨n加油所在平面与一匀强磁场垂直，静止时金属棒位于n加油A处，此时弹簧的伸长量为△l.现将金属棒从弹簧原长位置由静止释放，则（）
An加油.轻弹簧的劲度系数为
B.电阻R中电流最大时，金属棒在A处下方的n加油某个位置
C.金属棒在最低处时弹簧的拉力一定小于2mgn加油
D.从释放到金属棒最后静止的过程中，电阻R上n加油产生的热量为mg△
二、实验题（本题共2道小题）7.在用DIS研究感应电动势n加油大小与磁通量变化快慢关系的实验中
（1）（多选题）有关实验原理、过程和操作，下n加油列说法正确的是（）
A.实验中控制磁通量的变化不变
n加油B.实验中保持螺线管、光电门位置不变
C.实验中必须保持轨n加油道倾角一定
D.小车每次必须由静止释放
（2）（n加油多选题）一名同学某次实验得到的实验数据通过计算机拟合得到如图所示图线n加油，其中有一数据点A明显偏离直线，那么造成其偏离的可能原n加油因是该次操作中（）
A.小车释放的位置移动了
B.光电门与螺线管间的距离n加油变化了
C.给了小车一个初速度
D.小车上固定的磁铁相n加油对小车移动了
8.在研究电磁感应现象的实验中
（1）请在图一所n加油示的器材中，用实线代替导线连接实物电路.
n加油
（2）已知电流从左侧流入灵敏电流计则指针向左偏.若原线圈中磁感应强n加油度方向向下，将原线圈放入副线圈后闭合电键，发现灵敏电流计指针向n加油左偏，则副线圈应选图二中
的（选填甲或乙）线圈.
（3）某次n加油实验中，正确连接电路后将原线圈放入副线圈.闭合电键时发现n加油灵敏电流计指针无偏转，然后移动变阻器滑片发现指针有偏转，则可能的n加油故障是.
（4）正确连接电路后，通过特殊的方法n加油使滑动变阻器电阻随时间均匀减小.在电阻均匀减小的过n加油程中，灵敏电流计的指针偏转幅度的变化情况是（A）稳定不变（B）逐渐增大（Cn加油）逐渐减小（D）先减小后增大.
三、计算题（本n加油题共3道小题）9.如图甲所示，MN、PQ为间距Ln加油=0.5m足够长的平行导轨，NQMN，导轨的电阻均不计.导轨平面与水n加油平面间的夹角=37，NQ间连接有一个R=4的电阻.有一匀强n加油磁场垂直于导轨平面且方向向上，磁感应强度为B0=1T.将一根质量为m=n加油0.05kg的金属棒ab紧靠NQ放置在导轨上，且与导轨接触良好.现由静止释放金n加油属棒，当金属棒滑行至cd处时达到稳定速度，已知在此过程中通过金属n加油棒截面的电量q=0.2C，且金属棒的加速度a与速度vn加油的关系如图乙所示，设金属棒沿导轨向下运动过程中始终与NQ平行.n加油（取g=10m/s2，sin37=0.6，con加油s37=0.8）.求：
（1）金属棒与导轨间的动摩擦因数
（2）cd离Nn加油Q的距离s
（3）金属棒滑行至cd处的过程中，电阻R上产n加油生的热量
（4）若将金属棒滑行至cd处的时刻记作tn加油=0，从此时刻起，让磁感应强度逐渐减小，为使金属棒中不产生感应电流，则磁n加油感应强度B应怎样随时间t变化（写出B与t的关系式）.
10.如图所示，相距为Ln加油的两条足够长的光滑平行金属导轨与水平面的夹角为，上端接有定值电阻R，匀强n加油磁场垂直于导轨平面，磁感应强度为B.将长为L、质量为m的导体棒n加油由静止释放，当导体棒下滑距离L时达最大速度v（v为未知量），导体棒始终与导轨n加油垂直且接触良好，导体棒的电阻为2R，不计导轨的电阻n加油，重力加速度为g，求：
（1）速度v的大小
（2）当导体棒n加油速度达到时加速度大小
（3）导体棒从释放到下滑距离Ln加油过程流过导体棒的电荷量q
（4）导体棒从释n加油放到下滑距离2L的过程中电阻上产生的热量Q是多少.
11.电磁弹射是我国研究n加油的重大科技项目，原理可用下述模型说明.如图甲所示，虚线MN右侧n加油存在一个竖直向上的匀强磁场，一边长L的正方形单匝金属线框abcd放在光n加油滑水平面上，电阻为R，质量为m，ab边在磁场外侧紧靠MN虚线边界.n加油t=0时起磁感应强度B随时间t的变化规律n加油是B=B0+kt（k为大于零的常数），空气阻力忽略不计.
（1）求t=0n加油时刻，线框中感应电流的功率P;
（2）若线框cd边穿出磁场时速度为vn加油，求线框穿出磁场过程中，安培力对线框所做的功W及通过导线截面的电荷量n加油q;
（3）若用相同的金属线绕制相同大小n加油的n匝线框，如图乙所示，在线框上加一质量为M的负载物，证明：
载物线框n加油匝数越多，t=0时线框加速度越大.
试卷答案
1.解：
AB、当飞机在赤道上空n加油竖直下坠时，由于地磁场向北，若飞机从西往东飞，机翼不切割磁感线，不产生n加油感应电动势，所以机翼两端不存在电势差，故AB错误.
CD、由于地磁场向北，n加油若飞机从南往北飞，由右手定则可判知，飞机的右方机翼末端电势比左方末端电n加油势高，即2比1高.相反，若飞机从北往南飞，1比2高n加油，故C正确，D错误.
故选：
C.
2.解：
闭合线框a产生的感应电动势Ean加油=BLv，根据能量守恒知外力对环做的功为：
Wa=，Ra=
闭合n加油线框b产生的感应电动势Eb=B2Lv，外力对环做的功为：
Wb=，Rn加油b=
代入解得：
Wa：
Wb=1：
4
故选：
A.n加油
3.解：
线圈从同一高度下落，到达磁场边界时具有相同n加油的速度v，切割磁感线产生感应电流时，受到磁场的安培力大小为：
F=
由电阻n加油定律有：
R=为材料的电阻率，L为线圈的边长n加油，S为导线的横截面积），线圈的质量m=0S4L，（0n加油为材料的密度）.
当线圈的下边刚进入磁场时其加速n加油度为：
a==g﹣
联立得，加速度为：
a=g﹣
由上式分析得知，n加油线圈1和2进入磁场的过程先同步运动，由于当线圈2刚好全部进入n加油磁场中时，线圈1由于边长较长还没有全部进入磁场，线圈2完全进入磁场后做加速n加油度为g的匀加速运动，而线圈1仍先做加速度小n加油于g的变加速运动，完全进入磁场后再做加速度为g的匀加速运动，匀加速运动的位移n加油相同，所以落地速度v1
由能量守恒可得：
Q=mg（h+H）n加油﹣mv2（H是磁场区域的高度），因为m1m2，n加油v1
根据q==L知，q1q2.
故选：
A.
n加油4.：
解：
A、金属线框刚进入磁场时，根据楞次定律判断可知，n加油感应电流方向沿abcda方向;故A错误;
B、由图n加油象可知，金属框进入磁场过程中是做匀速直线运动，速度为v1，运动时n加油间为t2﹣t1，故金属框的边长：
l=v1（t2﹣t1）;故B正确;
C、在金n加油属框进入磁场的过程中，金属框所受安培力等于重力，则得：
mg=BIn加油l，I=，又l=v1（t2﹣t1）.
联立解得：
n加油B=;故C正确;
D、t1到t2时间内，根据能量守恒定律，产生的热量为：
n加油Q1=mgl=mg1（t2﹣t1）;
t3到tn加油4时间内，根据能量守恒定律，产生的热量为：
Q2=mgl+m=mgn加油1（t2﹣t1）+m
故Q=Q1+Q2=2mg1（t2﹣t1）+m;n加油故D正确;
故选：
BCD.
5.解：
A、对n加油于cd杆，分析受力如图，根据平衡条件得：
F安=mgtan37对ab杆，由于感应电n加油流的大小、导线的长度相等，两杆所受的安培力大小相等，由平n加油衡条件得知，F=F安，则得：
F=mgtan3n加油7.故A正确.
B、cd杆所受的安培力F安=BIL，又F安=mgn加油tan37，则得电流为I=，故B错误.
C、回路中电流n加油的总功率等于拉力的功率，为P=Fv=mgvn加油tan37，故C错误.
D、根据E=BLv，I=，F安=BIL得，Fn加油安=，结合F安=mgtan37，得：
m=.故D正确n加油.
故选：
AD
6.解：
A、静止时金属棒位于A处，此时弹簧的伸长量为△l，即mgn加油=k△l，轻弹簧的劲度系数为，故A正确;
B、n加油若没有磁场，金属棒回到A处时速度最大，有磁场n加油时，由于电磁感应产生感应电流，金属棒将受到安培阻力作用，则在A处上方速度达到最n加油大，此时感应电流最大.故B错误.
C、若没有磁场，金属棒做简n加油谐运动，根据对称性可知，金属棒在最低处时加速度大小等于g，方向竖直n加油向上，由牛顿第二定律得知，金属棒在最低处时弹簧的拉力等于n加油2mg.
有磁场时，金属棒还受到安培阻力作用，金属棒向下n加油到达的最低位置比没有磁场时高，加速度应小于g，则弹簧的拉力一定小n加油于2mg.故C正确.
D、金属棒最后静止在A处，从释放到金属棒最后静止的过程中n加油，其重力势能减小，转化成内能和弹簧的弹性势能，n加油则电阻R上产生的热量小于mg△l.故D错误.
故选：
AC
7.
（1）AB
（2）n加油BD
8.分析：
（1）注意该实验中有两个回路，一是电源、电键、变n加油阻器、小螺线管串联成的回路，二是电流计与大螺线管串联成的回路，据此可正确解答.
n加油
（2）根据楞次定律，结合磁场方向向下，且大小增强n加油，再由电流计的偏转，即电流的流向，即可求解;
（3）根据闭n加油合电路磁通量变化，才会产生感应电流，及闭合电键与移动滑n加油片的不同，从而判定故障;
（4）根据闭合电路欧姆定律可知，判定电流随着电阻的变n加油化而如何变化，从而得到磁场的变化率，进而确定指针的偏转程度.
解：
（1n加油）将电源、电键、变阻器、小螺线管串联成一个回路，再将n加油电流计与大螺线管串联成另一个回路，电路图如图所示.
（n加油2）发现灵敏电流计指针向左偏，则可知，电流从正极流进，由于磁场向下，且增大，
n加油根据楞次定律可知，副线圈应甲图;
（3）闭合电键时发现灵敏电流计指n加油针无偏转，说明电路中没有电流，或与电流计相连的电路不闭合，
而n加油当移动变阻器滑片发现指针有偏转，说明与小螺线管相连的回n加油路中，滑动变阻器电阻丝有断路现象，
（4）滑动变阻器电阻随时n加油间均匀减小，根据物理知识可知，则电流非均匀增大n加油，则磁场的变化率会逐渐增大;故B正确，ACD错误;
故答案为：
（1）如上图示;n加油
解：
（1）当v=0时，a=2m/s2
由牛顿第二定律得：
mn加油gsin﹣mgcos=ma
=0.5
（2n加油）由图象可知：
vm=2m/s
当金属棒达到稳n加油定速度时，
有FA=B0IL
切割产生的感应电动势：
E=B0Lv
平衡方程：
mgn加油sin=FA+mgcos
r=1
电量为：
s=2n加油m
（3）
产生热量：
WF=Q总=0.1J
（4）n加油当回路中的总磁通量不变时，
金属棒中不产生感应电流.
此时金属棒将沿导n加油轨做匀加速运动.
牛顿第二定律：
mgsin﹣mgcos=ma
a=g（sin﹣n加油cos）=10（0.6﹣0.50.8）m/s2=2m/s2
则磁n加油感应强度与时间变化关系：
.所以：
（1）金属棒与导轨间的动摩擦因数为n加油0.5
（2）cd离NQ的距离2m
（3）金属n加油棒滑行至cd处的过程中，电阻R上产生的热量0.08J
（4）n加油若将金属棒滑行至cd处的时刻记作t=0，从此时刻起，让磁感应强度逐渐减小，为使金n加油属棒中不产生感应电流
10.解：
（1）当导体棒匀速运动时速度达到最大n加油，此时导体棒受力平衡，则有：
mgsin=BIL又I=
联立得n加油mgsin=，得v=.
（2）当导体棒速度达到n加油时导体棒受到的安培力F==mgsin
根据牛顿第n加油二定律得mgsin﹣F=ma
解得a=gsin
（3）导体棒从n加油释放到下滑距离L过程流过导体棒的电荷量q=t===
（4）导体棒从释放到下n加油滑距离2L的过程中，回路中产生的总热量Q总=mgLsinn加油﹣
电阻上产生的热量Q=Q热;
解得Q=mgLn加油sin﹣.
答：
（1）速度v的大小为.
（2）当导体棒速度达到时加n加油速度大小为gsin.
（3）导体棒从释放到下滑距离L过程流过导体棒的电荷量qn加油为.
（4）导体棒从释放到下滑距离2L的过程中电n加油阻上产生的热量Q是mgLsin﹣.
11n加油.
（1）线框中感应电流的功率;
（2）安培力对线框n加油所做的功通过导线截面的电荷量;
（3）根据可知，n越n加油大，a越大.
法拉第电磁感应定律;导体切割磁感线时的感应电动势
n加油解：
（1）t=0时刻线框中的感应电动势
功率
解得
（2）由动能定理有W=△Ekn加油
解得
穿出过程线框中的平均电动势
线框中的电流
通过的电量：
q=n加油i△t==|0﹣B0S|
（3）n匝线框中t=0时刻n加油产生的感应电动势
线框的总电阻R总=nR
线框中n加油的电流
t=0时刻线框受到的安培力F=nB0IL
设线框的加速度为a，根据牛n加油顿第二定律有F=（nm+M）a
解得可知，n越大，an加油越大.
答：
（1）线框中感应电流的功率;
（2）安培力对线框所做的功通过导n加油线截面的电荷量;
（3）根据可知，n越大，a越大.
高中是人生中n加油的关键阶段，大家一定要好好把握高中，编辑老师n加油为大家整理了2019年高二物理寒假作业，希望大家喜欢。
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