2019-2020年高中物理 第1章 电磁感应与现代生活 1.3 探究感应电动势的大小课后训练 沪科版选修3-2.doc

2019-2020年高中物理 第1章 电磁感应与现代生活 1.3 探究感应电动势的大小课后训练 沪科版选修3-21.将闭合多匝线圈置于仅随时间变化的磁场中，线圈平面与磁场方向垂直。关于线圈中产生的感应电动势和感应电流，下列表述正确的是()。A感应电动势的大小与线圈的匝数无关B穿过线圈的磁通量越大，感应电动势越大C穿过线圈的磁通量变化越快，感应电动势越大D感应电流产生的磁场方向与原磁场方向始终相同2如下图所示，平行金属导轨间距为d，一端跨接电阻R，匀强磁场磁感应强度为B，方向垂直于导轨平面，一根长金属棒与导轨成角放置，棒与导轨电阻不计，当棒沿垂直于棒的方向以恒定速率v在导轨上滑行时，通过电阻的电流是()。ABdv/(Rsin ) BBdv/RCBdvsin /R DBdvcos /R3如图所示，竖直向下的匀强磁场中，将一水平放置的金属棒AB以水平速度v0水平抛出，设整个过程中，棒的取向不变，不计空气阻力，则金属棒运动过程中产生的感应电动势的大小变化情况应是()。A越来越大 B越来越小C保持不变 D无法判定4粗细均匀的电阻丝围成的正方形线框置于有界的匀强磁场中，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，则在移动过程中线框的一边a、b两点间电势差最大的是()。5一闭合线圈，放在随时间均匀变化的磁场中，线圈平面和磁场方向垂直，若想使线圈中的感应电流增强一倍，下述方法可行的是()。A使线圈匝数增加一倍B使线圈面积增加一倍C使线圈匝数减少一半D使磁感应强度的变化率增大一倍6如下图所示，在磁感应强度为0.2 T的匀强磁场中，长为0.5 m的导体棒在金属框架上以10 m/s的速度向右匀速滑动，电阻R1和R2的阻值都是16 ，导体棒ab的电阻为2 ，其他电阻不计，则流过ab的电流为_ A，ab两端的电压为_ V，电阻R1的功率为_W。7如下图所示，一个50匝的线圈的两端跟R99 的电阻相连接，置于竖直向下的匀强磁场中，线圈的横截面积是20 cm2，电阻为1 ，磁感应强度以100 T/s的变化率均匀减小，在这一过程中通过电阻R的电流为多大？8如下图所示，水平放置的平行金属导轨MN和PQ，相距L0.50 m，导轨左端接一电阻R0.20 ，磁感应强度B0.40 T的匀强磁场方向垂直于导轨平面，导体棒ac垂直导轨放在导轨上，并能无摩擦地沿导轨滑动，导轨和导体棒的电阻均可忽略不计。当ac棒以v4.0 m/s的速度水平向右匀速滑动时，求：(1)ac棒中感应电动势的大小；(2)回路中感应电流的大小和方向；(3)维持ac棒做匀速运动的水平外力F的大小和方向。参考答案1. 答案：C解析：根据法拉第电磁感应定律E，感应电动势的大小与线圈的匝数、磁通量的变化率(磁通量变化的快慢)成正比，所以A、B选项错误，C选项正确；因不知原磁场变化趋势(增强或减弱)，故无法用楞次定律确定感应电流产生的磁场的方向，D选项错误。2. 答案：A解析：导体棒切割磁感线的有效长度L，故EBvLBv，则电流I。3. 答案：C解析：金属棒AB水平抛出其速度越来越大，但只有水平分速度v0切割磁感线产生感应电动势；竖直分速度vy不切割磁感线，即不产生感应电动势，故感应电动势EBlv0保持不变。4. 答案：B解析：四种情况下导体切割磁感线产生的电动势相同，只有当ab成为电源的情况下两端的电压最大，即第二种情形下。选B。5. 答案：D解析：根据ES求感应电动势，考虑到当n、S发生变化时导体的电阻也发生了变化。若匝数增加一倍，电阻也增加一倍，感应电流不变，故A错，同理知C错，D正确。若面积增加一倍，长度变为原来的倍，因此电阻为原来的倍，电流为原来的倍，故B错。6. 答案：0.10.80.04解析：电源电动势EBlv0.2100.5 V1 V故流过ab的电流I0.1 Aab两端电压UabE0.8 VR1的功率P1 W0.04 W。7. 答案：0.1 A解析：由法拉第电磁感应定律得线圈中产生的感应电动势为E50100 T/s20104 m210 V由闭合电路欧姆定律得感应电流大小为I0.1 A。8. 答案：(1)0.80 V(2)4.0 A方向：aMRPca (3)0.80 N方向水平向右解析：(1)根据法拉第电磁感应定律，ac棒中的感应电动势为EBLv0.400.504.0 V0.80 V(2)根据闭合电路欧姆定律，感应电流大小为I A4.0 A由右手定则可知，回路中感应电流的方向为aMRPca(或逆时针方向)(3)当ac棒向右匀速运动时，ac棒中有由c向a的电流，根据左手定则可知ac棒所受的磁场力F安水平向左。为维持ac棒做匀速运动，应施加一个与F安等值反向的水平外力F。即FF安BIL0.404.00.50 N0.80 N方向水平向右。