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高二物理选修3-2第四章第5节 电磁感应现象的两类情况同步练习(人教版)


第四章 第 5 节同步练习
[随堂基础巩固] 1.某空间出现了如图 4-5-9 所示的一组闭合电场线,方向从上向下看 是顺时针的,这可能是 ( )

A.沿 AB 方向磁场在迅速减弱 B.沿 AB 方向磁场在迅速增强 C.沿 BA 方向磁场在迅速增强 D.沿 BA 方向磁场在迅速减弱 2.如图 4-5-10 所示,矩形闭合金属框 abcd 的平面与匀

强磁场垂 直,若 ab 边受竖直向上的磁场力的作用,则可知线框的运动情况是 ( ) A.向左平动进入磁场 B.向右平动退出磁场 C.沿竖直方向向上平动 D.沿竖直方向向下平动 3 .研究表明,地球磁场对鸽子识别方向起着重要作用。鸽子体内的电阻大约为 103 Ω,当它在地球磁场中展翅飞行时,会切割磁感线,在两翅之间产生动生电动势。这样, 鸽子体内灵敏的感受器即可根据动生电动势的大小来判别其飞行方向。若某处地磁场磁感 应强度的竖直分量约为 0.5×10 产生的动生电动势大约为 A.30 mV C.0.3 mV (
-4

图 4-5-9

图 4-5-10

T。鸽子以 20 m/s 的速度水平滑翔,则可估算出两翅之间 ) B.3 mV D.0.03 mV

4.如图 4-5-11 所示,匀强磁场的磁感应强度为 0.4 T,R=100 Ω,C=100 μF,ab 长 20 cm,当 ab 以 v=10 m/s 的速度向右匀速运动时,电容器哪个极板带正电?电荷量为多 少?

图 4-5-11

1

[课时跟踪训练] 一、选择题 1.如图 1 所示,边长为 L 的正方形线圈与匀强磁场垂直,磁感应强度为 B。当线圈按图示方向以速度 v 垂直 B 运动时,下列判断正确的是 ( A.线圈中无电流,φa=φb=φc=φd B.线圈中无电流,φa>φb=φd>φc C.线圈中有电流,φa=φb=φc=φd D.线圈中有电流,φa>φb=φd>φc 2.在匀强磁场中,有一接有电容器的回路,如图 2 所示,已知电容器电容 C=30 μF,l1=5 cm,l2=8 cm,磁场以 5×10
-2

)

图1

T/s 的变化率增强,则(
-9

) 图2

A.电容器上极板带正电,带电荷量为 2×10 B.电容器上极板带正电,带电荷量为 6×10 C.电容器上极板带负电,带电荷量为 4×10

C C C C

-9 -9 -9

D.电容器上极板带负电,带电荷量为 6×10

3.如图 3 所示,质量为 m、高为 h 的矩形导线框自某一高度自由落下后, 通过一宽度也为 h 的匀强磁场,线框通过磁场过程中产生的焦耳热 ( A.可能等于 2mgh B.可能大于 2mgh C.可能小于 2mgh D.可能为零 4.如图 4 所示,金属杆 ab 以恒定的速率 v 在光滑平行导轨上向右滑行,设整个电路中 总电阻为 R(恒定不变),整个装置置于垂直纸面向里的匀强磁场中,下列叙述正确的是 ( ) 图3 )

图4 A.ab 杆中的电流与速率 v 成正比 B.磁场作用于 ab 杆的安培力与速率 v 成正比 C.电阻 R 上产生的热功率与速率 v 成正比 D.外力对 ab 杆做功的功率与速率 v 成正比 5.我国处在地球的北半球,飞机在我国上空匀速地巡航,机翼保持水平,飞机高度不 变,由于地磁场的作用,金属机翼上有电势差。设左侧机翼末端处的电势为 φ1,右侧机翼 末端处的电势为 φ2。则 ( )
2

A.若飞机从西向东飞,φ1 比 φ2 高 B.若飞机从东向西飞,φ2 比 φ1 高 C.若飞机从南向北飞,φ1 比 φ2 高 D.若飞机从北向南飞,φ2 比 φ1 高 6.一匀强磁场,磁场方向垂直于纸面,规定向里为正方向,在磁场中有一金属圆环, 圆环平面位于纸面内,如图 5 所示。现令磁感应强度 B 随时间变化,先按如图所示的 Oa 图 线变化,后来又按照图线 bc、cd 变化,令 E1、E2、E3 分别表示这三段变化过程中的感应电 动势的大小,I1、I2、I3 分别表示对应的感应电流,则 ( )

图5 A.E1>E2,I1 沿逆时针方向,I2 沿顺时针方向 B.E1<E2,I1 沿逆时针方向,I2 沿顺时针方向 C.E1<E2,I2 沿顺时针方向,I3 沿顺时针方向 D.E3=E2,I2 沿顺时针方向,I3 沿逆时针方向 7.如图 6 所示,用铝板制成“U”形框,将一质量为 m 的带电小球用绝缘细线悬挂在此 框的上方,让整体在垂直于水平方向的匀强磁场中向左以速度 v 匀速运动,悬线拉力为 FT。则 ( )

图6 A.悬线竖直,FT=mg B.悬线竖直,FT<mg C.v 选择合适的大小,可使 FT=0 D.因条件不足,FT 与 mg 的大小关系无法确定 8.如图 7 所示,竖直放置的两根平行金属导轨之间接有定值电阻 R,质量 不能忽略的金属棒与两导轨始终保持垂直并良好接触且无摩擦,棒与导轨的电 阻均不计,整个装置放在匀强磁场中,磁场方向与导轨平面垂直,棒在竖直向 上的恒力 F 作用下加速上升的一段时间内,力 F 做的功与安培力做的功的代数 和等于 ( ) B.棒的动能增加量
3

图7

A.棒的机械能增加量

C.棒的重力势能增加量 二、非选择题

D.电阻 R 上放出的热量

9.如图 8 所示,光滑导轨 MN、PQ 在同一水平面内平行固定放置,其间距 d=1 m, 右端通过导线与阻值 R=10 Ω 的小灯泡 L 相连,导轨区域内有竖直向下磁感应强度 B=1 T 的匀强磁场,一金属棒在恒力 F=0.8 N 的作用下匀速通过磁场。(不考虑导轨和金属棒的电 阻,金属棒始终与导轨垂直并保持良好接触)。求: (1)金属棒运动速度的大小;(2)小灯泡的功率。

图8

10.如图 9 甲所示,截面积为 0.2 m2 的 100 匝圆形线圈 A 处在变化的磁场中。磁场方 向垂直纸面,其磁感应强度 B 随时间 t 的变化规律如图乙所示,设向外为 B 的正方向。R1 =4 Ω,R2=6 Ω,C=30 μF,线圈的内阻不计,求电容器上极板所带电荷量并说明正负。

图9

4

第四章 第 5 节同步练习
[随堂基础巩固] 1、AC 2、A
-5

3、C C

4、上极板 8×10 [课时跟踪训练] 1、B 6、BC 2、B 7、A

3、ABC 8、A

4、AB

5、AC

E 9、解析:(1)由 E=Bdv,I= R FR 匀速时 F=BId 得 v= 2 2=8 m/s。 Bd B2d2v2 (2)P=I2R= =6.4 W。 R ΔB 0.02 10、解析:E=n S=100× ×0.2 V=0.4 V Δt 1 E 0.4 电路中的电流 I= = A=0.04 A R1+R2 4+6 所以 UC=U2=IR2=0.04×6 V=0.24 V Q=CUC=30×10 6×0.24 C=7.2×10
- -6

C

由楞次定律和安培定则可知,电容器的上极板带正电。

5


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