2019高中物理 第一章 电磁感应 第四节 法拉第电磁感应定律分层训练 粤教版选修3-2.doc

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1、1第四节第四节 法拉第电磁感应定律法拉第电磁感应定律A 级 抓基础1在磁感应强度为 0.5 T 的匀强磁场中，让长为 0.2 m 的导线垂直于磁场方向做切割磁感线运动，运动方向与导线垂直，产生的感应电动势为 0.5 V，则导线切割磁感线的速度为( )A0.5 m/s B5 m/sC0.05 m/s D2.5 m/s解析：由EBLv可知v5 m/s，B 对答案：B2穿过一个单匝线圈的磁通量始终保持每秒钟均匀地增加 1 Wb，则( )A线圈中感应电动势每秒增加 1 VB线圈中感应电动势每秒减少 1 VC线圈中感应电动势大小不变D线圈中无感应电动势解析：磁通量始终保持每秒钟均匀地增加 1 Wb，则1

2、 Wb/s，根据法拉第电磁感 t应定律En，得E1 V 保持不变故 C 正确，A、B、D 错误 t答案：C3用均匀导线做成的单匝正方形线框，每边长为 0.2 米，正方形的一半放在和纸面垂直向里的匀强磁场中，如图所示，当磁场以 20 T/s 的变化率增强时，线框中点a、b两点电势差是( )AUab0.2 V BUab0.2 VCUab0.4 V DUab0.4 V解析：由题意，磁感应强度的变化率为20 T/s，由法拉第电磁感应定律得EB tS20 0.22 V0.4 V，由楞次定律判断得，线框中感应电流方向沿逆时针 tB t1 2方向，b相当于电源的正极，a相当于电源的负极，则a的电势低于b的电

3、势，根据欧姆定律得UabE0.2 V.1 22答案：B4.一根导体棒ab在水平方向的匀强磁场中下落，并始终保持水平方向且与磁场方向垂直，如图所示，若用a、b分别表示a、b两点的电势，则( )Aab ，Uab保持不变Cab ，Uab越来越大 DUab0解析：导体棒ab切割磁感线产生感应电动势，由右手定则可以知道，b点电势高，a点电势低，即ab，导体棒下落过程速度v越来越大，感应电动势EBLv越来越大，导体棒ab两端电势差Uab越来越大，故 A 正确答案：A5在范围足够大，方向竖直向下的匀强磁场中，B0.2 T，有一水平放置的光滑框架，宽度为L0.4 m，如图所示，框架上放置一质量为 0.05 k

4、g、电阻为 1 的金属杆cd，框架电阻不计若杆cd以恒定加速度a2 m/s2、由静止开始做匀变速运动，则：(1)在 5 s 内平均感应电动势是多少？(2)在 5 s 末回路中的电流多大？(3)第 5 s 末作用在杆cd上的水平外力多大？解析：(1)5 s 内的位移 sat225 m，1 25 s 内的平均速度 5 m/s(也可用求解)，vs tv0v5 2故平均感应电动势BL0.4 V.Ev(2)第 5 s 末速度vat10 m/s，感应电动势EBLv，则回路中的电流为：I A0.8 A.E RBLv R0.2 0.4 10 1(3)杆cd匀加速运动，由牛顿第二定律，得FF安ma，即FBILm

5、a，代入解得F0.164 N.答案：(1)0.4 V (2)0.8 A (3)0.164 NB 级 提能力36(多选)一根直导线长 0.1 m，在磁感应强度为 0.1 T 的匀强磁场中以 10 m/s 的速度匀速运动，则导线中产生的感应电动势( )A一定为 0.1 V B可能为 0C可能为 0.01 V D可以大于 0.1 V解析：导体切割磁感线时产生的感应电动势的大小：EBLvsin .其大小与B和v之间的夹角有关答案：BC7如图甲所示，螺线管匝数n1 000 匝，横截面积S10 cm2，螺线管导线电阻r1 ，电阻R4 ，磁感应强度B的Bt图象如图乙所示(以向右为正方向)，下列说法正确的是(

6、 )图甲 图乙A通过电阻R的电流方向不变B感应电流的大小保持不变C电阻R两端的电压为 6 VDC点的电势一直保持 4.8 V 不变解析：由楞次定律可知：01 s 内，电流从CRA，12 s 内，电流从ARC，故选项 A 错误；由图象可知6 T/s 大小不变，由法拉第电磁感应定律可知感应电动势B tEn1 000610104 V6 V 不变，所以感应电流的大小I tE Rr6 41A1.2 A 不变，故选项 B 正确；由闭合电路的欧姆定律可知电阻R两端的电压为UIR1.24 V4.8 V 故选项 C 错误；由于A点接地，所以C点的电势为4.8 V，故选项 D 错误答案：B8我国第一艘航母“辽宁舰

7、”交接入列后，歼 15 飞机顺利完成了起降飞行训练，图甲为一架歼 15 飞机刚着舰时的情景已知该飞机机身长为l，机翼两端点C、D的距离为d，某次在我国近海海域训练中飞机降落时的速度沿水平方向，大小为v.如图乙所示，该空间地磁场磁感应强度的水平分量为Bx，竖直分量为By.C、D两点间的电势差为U，下列分析正确的是( )4图甲 图乙AUBxlv，C点电势低于D点电势BUBxdv，C点电势高于D点电势CUBylv，C点电势低于D点电势DUBydv，C点电势高于D点电势解析：飞机机翼切割磁感线，地磁场竖直分量为By.由法拉第电磁感应定律可知感应电动势大小为UBydv；北半球的磁感应强度的竖直分量是向下

8、的，根据右手定则，感应电动势的方向由D指向C，所以C点的电势高于D点的电势，故 D 正确，A、B、C 错误答案：D9.如图所示，平行金属导轨的间距为d，一端跨接一阻值为R的电阻，匀强磁场的磁感应强度为B，方向垂直于导轨所在平面向里，一根长直金属棒与导轨成 60角放置，且接触良好，则当金属棒以垂直于棒的恒定速度v沿金属导轨滑行时，其他电阻不计，电阻R中的电流为( )A. B.Bdv Rsin 60Bdvsin 60 RC. D.Bdvcos 60 RBdv R解析：金属棒中产生的感应电动势为：EBLvBv；通过R的电流为： d sin 60I ，故选 A.E RBdv Rsin 60答案：A10

9、如图(a)所示，一个电阻值为R，匝数为n的圆形金属线圈与阻值为 2R的电阻R1连接成闭合回路线圈的半径为r1.在线圈中半径为r2的圆形区域内存在垂直于线圈平面向里的匀强磁场，磁感应强度B随时间t变化的关系图线如图(b)所示图线与横、纵轴的截距分别为t0和B0.导线的电阻不计求 0 至t1时间内5图(a) 图(b)(1)通过电阻R1上的电流大小和方向；(2)通过电阻R1上的电荷量q及电阻R1上产生的热量解析：(1)由图象分析可知，0 至t1时间内.由法拉第电磁感应定律有EnB tB0 t0nS，而Sr.由闭合电路欧姆定律有I1.联立以上各式得，通过电 tB t2 2E R1R阻R1上的电流大小I1.由楞次定律可判断通过电阻R1上的电流方向从b到a.(2)通过电阻R1上的电量：qI1t1，电阻R1上产生的热量：QI R1t1.2 1答案：(1) 从b到a(2)