物理3-2第四章第四节课时作业.doc

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1、一、单项选择题1穿过某线圈的磁通量随时间的变化关系如图所示，在线圈内产生感应电动势最大值 的时间是( ) A02 s B24 s C46 s D610 s 解析：选 C.在 t 图象中，其斜率在数值上等于磁通量的变化率，斜率越大，电动势也 越大，故 C 正确 2在匀强磁场中，有一个接有电容器的单匝导线回路，如图所示，已知 C30 F，L15 cm，L28 cm，磁场以 5102 T/s 的速率增加，则( )A电容器上极板带正电，带电荷量为 6105 C B电容器上极板带负电，带电荷量为 6105 C C电容器上极板带正电，带电荷量为 6109 C D电容器上极板带负电，带电荷量为 6109 C

2、 解析：选 C.电容器两极板间的电势差 U 等于感应电动势 E，由法拉第电磁感应定律，可得 EL1L22104 V，电容器的带电荷量 QCUCE6109 C，再由楞次定律可Bt 知上极板的电势高，带正电，故选 C. 3粗细均匀的电阻丝围成的正方形线框置于有界匀强磁场中，磁场方向垂直于线框平 面，其边界与正方形线框的边平行现使线框以同样大小的速度沿四个不同方向平移出磁场， 如图所示，则在移出过程中线框的一边 a、b 两点间电势差绝对值最大的是( )解析：选 B.不同方向拉出磁场，产生的电动势相等，回路中的电流相等，几种情况下， 两点之间的电势差只有是路端电压时最大故选 B.a、b4物理实验中常用

3、一种叫做“冲击电流计”的仪器测定通过电路的电荷量，如图所示， 探测线圈与冲击电流计串联后可用来测定磁场的磁感应强度已知线圈匝数为 n，面积为S，线圈与冲击电流计组成的回路电阻为 R.若将线圈放在被测匀强磁场中，开始线圈平面与 磁场垂直，现把探测线圈翻转 180，冲击电流计测出通过线圈的电荷量为 q，由上述数据可 测出被测磁场的磁感应强度为( )A. .qR2nSqRnSC. .qR2SqRS解析：选 A.qttnnn，所以 B.故选 A.IERttRR2BSRqR2nS 5. (2014承德实验中学高二月考)如图所示，导体 AB 的长为 2R，绕 O 点以角速度 匀 速转动，OB 为 R，且

4、OBA 三点在一条直线上，有一磁感应强度为 B 的匀强磁场充满转动平 面且与转动平面垂直，那么 AB 两端的电势差为( )A. BR2 B2BR212 C4BR2 D6BR2 解析：选 C.A 点线速度 vA3R，B 点线速度 vBR，AB 棒切割磁感线的平均速度2R，由 EBlv 得 A、B 两端的电势差为 4BR2，故选 C.vvAvB26.(2014余杭实验中学高二检测)一闭合圆形线圈放在匀强磁场中，线圈的轴线与磁场 方向成 30角，磁感应强度随时间均匀变化在下列方法中，能使线圈中感应电流增加一倍 的是( ) A把线圈匝数增大一倍 B把线圈面积增大一倍 C把线圈半径增大一倍 D把线圈匝数

5、减少到原来的一半 解析：选 C.设感应电流为 I，电阻为 R，匝数为 n，线圈半径为 r，线圈面积为 S，导线 横截面积为 S.由法拉第电磁感应定律知 EnntBScos 30t由闭合电路欧姆定律知 IER由电阻定律知 Rn2rS则 Icos 30.BrS2t其中、S均为恒量，所以 Ir，故选 C.Bt 二、多项选择题 7(2014江苏扬州高二月考)下列说法正确的是( ) A穿过线圈的磁通量为零时，感应电动势一定为零 B穿过线圈的磁通量不为零，感应电动势也一定不为零 C穿过线圈的磁通量均匀变化时，感应电动势不变化 D穿过线圈的磁通量变化越快，感应电动势越大解析：选 CD.由法拉第电磁感应定律

6、En可知穿过线圈的磁通量变化越快，感应电t 动势越大，与磁通量的大小没有直接的联系，所以 A、B 错误，D 正确；穿过线圈的磁通量 均匀变化时，感应电动势不变，所以 C 正确8(2014山西昔阳中学高二月考)用一根横截面积为 S，电阻率为 的硬质导线做成一个 半径为 r 的圆环，ab 为圆环的一条直径如图所示，在 ab 的左侧存在一个匀强磁场，磁场垂直圆环所在平面，方向如图磁感应强度大小随时间的变化率k(k0)则( )Bt A圆环中产生逆时针方向的感应电流 B圆环具有扩张的趋势C圆环中感应电流的大小为krS2D图中 a、b 两点间的电势差大小 Uab kr214解析：选 BD.由变化率k(k0

7、)可知磁场均匀减弱，根据楞次定律可知，圆环中产生Bt 顺时针方向的感应电流，圆环具有扩张的趋势，则 A 错误，B 正确；根据法拉第电磁感应定律可知，圆环内产生的感应电动势大小为 E，所以圆环中感应电流的大小为tkr22I ，则 C 错误；圆环处于磁场内的一半相当于电源，外面的一半相当于外电路，题中ERkSr4a、b 两点间的电压是路端电压，应为，则 D 正确故选 BD.kr249.如图所示，三角形金属导轨 EOF 上放有一金属杆 AB，在外力作用下，使 AB 保持与 OF 垂直，以速度 v 匀速从 O 点开始右移，若导轨与金属杆均为粗细相同的同种金属制成， 则下列判断正确的是( ) A电路中的

8、感应电流大小不变 B电路中的感应电动势大小不变 C电路中的感应电动势逐渐增大 D电路中的感应电流逐渐减小 解析：选 AC.导体杆从 O 开始到如题图所示位置所经历时间设为 t，EOF，则导体 杆切割磁感线的有效长度 lOBtan ，故 EBlvBvttan vBv2ttan ，即电路中电动势与时间成正比，C 正确；电路中电流 I ，而 lOAB 的周长ERBv2tan tl/SOBABOAvtvttan vtvtcos (1tan 1cos )所以 I恒量，所以 A 正确故选 AC.BvStan (1tan 1cos ) 三、非选择题 10半径为 r、电阻为 R 的 n 匝圆形线圈在边长为 l

9、 的正方形 abcd 之外，匀强磁场充满 并垂直穿过该正方形区域，如图甲所示当磁场随时间的变化规律如图乙所示时，则穿过圆 形线圈磁通量的变化率为_，t0时刻线圈产生的感应电流为_解析：磁通量的变化率为Sl2；tBtB0t0 根据法拉第电磁感应定律得线圈中的感应电动势EnSnl2，BtB0t0 再根据闭合电路欧姆定律得感应电流Inn.tRB0l2t0R答案：l2 nB0t0B0l2t0R11把总电阻为 2R 的均匀电阻丝焊接成一半径为 a 的圆环，水平固定在竖直向下的磁 感应强度为 B 的匀强磁场中，如图所示，一长度为 2a，电阻等于 R，粗细均匀的金属棒 MN 放在圆环上，它与圆环始终保持良好

10、的接触，当金属棒以恒定速度 v 向右移动经过环心 O 时， 求： (1)棒上电流的大小和方向及棒两端的电压 UMN； (2)在圆环和金属棒上消耗的总热功率解析：本题关键是要分析清楚电路结构，画出等效电路图 (1)把切割磁感线的金属棒看成一个具有内阻为 R，电源电动势为 E 的电源，两个半圆环 看成两个并联电阻，画出等效电路如图所示等效电源电动势为：EBlv2Bav.外电路的总电阻为：R外 R.R1R2R1R212棒上电流大小为：I，电流方向从 N 流向 M.根据分压原理，棒两端ER总2Bav12RR4Bav3R的电压为：UMNE Bav.R外R外R23(2)圆环和金属棒上消耗的总热功率为：PI

11、E.8B2a2v23R答案：(1) NM Bav (2)4Bav3R238B2a2v23R12如图所示，用质量为 m、电阻为 R 的均匀导线做成边长为 l 的单匝正方形线框 MNPQ，线框每一边的电阻都相等将线框置于光滑绝缘的水平面上在线框的右侧存在竖 直方向的有界匀强磁场，磁场边界间的距离为 2l，磁感应强度为 B.在垂直 MN 边的水平拉力 作用下，线框以垂直磁场边界的速度 v 匀速穿过磁场在运动过程中线框平面水平，且 MN 边与磁场的边界平行求：(1)线框 MN 边刚进入磁场时，线框中感应电流的大小； (2)线框 MN 边刚进入磁场时，M、N 两点间的电压 UMN； (3)在线框从 MN 边刚进入磁场到 PQ 边刚穿出磁场的过程中，线框中产生的热量是多少？解析：(1)线框 MN 边在磁场中运动时，感应电动势 EBlv，线框中的感应电流 I ER.BlvR(2)M、N 两点间的电压 UMNIR外I R Blv.3434(3)线框运动过程中有感应电流的时间 t ，2lv此过程线框中产生的焦耳热 QI2Rt.2B2l3vR答案：(1) (2) Blv (3)BlvR342B2l3vR