2018-2019学年高中物理 课时分层作业2 法拉第电磁感应定律 教科版选修3-2.doc

课时分层作业(二) 法拉第电磁感应定律基础达标练(时间：15分钟分值：50分)一、选择题(本题共6小题，每小题6分，共36分)1关于某一闭合电路中感应电动势E的大小，下列说法中正确的是() 【导学号：24622011】AE跟穿过这一闭合电路的磁通量的大小成正比BE跟穿过这一闭合电路的磁通量的变化量大小成正比CE跟穿过这一闭合电路的磁通量的变化率成正比D某时刻穿过线圈的磁通量为零，该时刻E一定为零C磁通量变化量表示磁通量变化的大小，磁通量变化率表示磁通量变化的快慢感应电动势与磁通量变化率成正比，和磁通量及其变化量都无必然联系2如图1313所示，在竖直向下的匀强磁场中有一根水平放置的金属棒沿水平方向抛出，初速度方向和棒垂直，则棒两端产生的感应电动势将()图1313A随时间增大B随时间减小C不随时间变化 D难以确定C金属棒水平抛出后做平抛运动，水平方向上做匀速直线运动，由EBLv0可知E不变；竖直方向上做匀加速直线运动，但在该方向上不切割磁感线，故不产生电动势所以整个过程中，金属棒产生的总电动势为EBLv0.选项C正确3(多选)如图1314所示为一台小型发电机示意图，磁场为水平方向当线圈转到如图所示的水平位置时，下列判断正确的是()图1314A通过线圈的磁通量最大B通过线圈的磁通量为零C线圈中产生的电动势最大D线圈中产生的电动势为零BC此时的线圈位置为线圈平面与磁感线平行的位置，故通过线圈的磁通量为零，选项A错误，B正确；此时线圈的两个边的速度方向与磁感线方向垂直，垂直切割磁感线的速度最大，所以线圈中产生的电动势最大，选项C正确，D错误4如图1315所示，一个半径为L的半圆形硬导体AB以速度v，在水平U型框架上匀速滑动，匀强磁场的磁感应强度为B，回路电阻为R0，半圆形硬导体AB的电阻为r，其余电阻不计，则半圆形导体AB切割磁感线产生感应电动势的大小及AB之间的电势差分别为()图1315ABLv；B2BLv；BLvC2BLv； DBLv；2BLvC半圆形导体AB切割磁感线的有效长度为2L，对应的电动势为E2BLv，AB间的电势差UABR0，C正确5.如图1316所示，在半径为R的虚线圆内有垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度B随时间变化关系为BB0kt，在磁场外距圆心O为2R处有一半径恰为2R的半圆导线环(图中实线)，则导线环中的感应电动势大小为()图1316A0 BkR2C. D2kR2C由EnR2k可知选项C正确6(多选)单匝矩形线圈在匀强磁场中匀速转动，转轴垂直于磁场，若线圈所围面积中磁通量随时间变化的曲线如图1317所示，则0D过程中() 【导学号：24622012】图1317A线圈中0时刻感应电动势为零B线圈中D时刻感应电动势为零C线圈中D时刻感应电动势最大D线圈中0至D时间内平均感应电动势为0.4 VBD线圈中0时刻切线斜率最大，即磁通量的变化率为最大，则感应电动势最大，D时刻磁通量的变化率为零，则感应电动势为零，故A、C错误，B正确；根据法拉第电磁感应定律得：E V0.4 V，故D正确二、非选择题(14分)7.如图1318所示，匀强磁场的磁感应强度为B，方向竖直向下，在磁场中有一边长为l的正方形导线框，ab边质量为m，其余边质量不计，cd边有固定的水平轴，导线框可以绕其转动，现将导线框拉至水平位置由静止释放，不计摩擦和空气阻力，导线框经过时间t运动到竖直位置，此时ab边的速度为v，求：图1318(1)此过程中线框产生的平均感应电动势的大小；(2)线框运动到竖直位置时线框感应电动势的大小【解析】(1)线框在初位置1BSBl2，转到竖直位置20.根据法拉第电磁感应定律E.(2)转到竖直位置时，bc、ad两边不切割磁感线，ab边垂直切割磁感线，此时求的是瞬时感应电动势，且感应电动势的大小为EBlv.【答案】(1)(2)Blv能力提升练(时间：25分钟分值：50分)一、选择题(本题共4小题，每小题6分，共24分)1一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下列方法中能使线圈中感应电流增大一倍的是 ()A把线圈匝数增加一倍B把线圈面积增大一倍C把线圈半径增大一倍D把线圈匝数减少到原来的一半C设线圈中的感应电流为I，线圈电阻为R，匝数为n，半径为r，面积为S，线圈导线的横截面积为S，电阻率为.由法拉第电磁感应定律知Enn，由闭合电路欧姆定律知I，由电阻定律知R，则Icos 30，其中，、S均为恒量，所以Ir，故选项C正确2(多选)如图1319所示，一导线弯成半径为a的半圆形闭合回路虚线MN右侧有磁感应强度为B的匀强磁场，方向垂直于回路所在的平面，回路以速度v向右匀速进入磁场，直径CD始终与MN垂直从D点到达边界开始到C点进入磁场为止，下列结论正确的是()图1319A感应电流大小不变BCD段直导线始终不受安培力C感应电动势最大值EmaxBavD感应电动势平均值BavCD在半圆形闭合回路进入磁场的过程中磁通量不断增加，始终存在感应电流，由左手定则可知CD边始终受到安培力作用，选项B错；有效切割长度l如图所示，所以进入过程中l先逐渐增大到a，然后再逐渐减小为0，由EBlv，可知最大值EmaxBav，最小值为0，故选项A错，选项C对；平均感应电动势为Bav，选项D对3如图1320所示，闭合导线框abcd的质量可以忽略不计，将它从图中所示的位置匀速拉出匀强磁场若第一次用0.3 s时间拉出，拉动过程中导线ab所受安培力为F1，通过导线横截面的电荷量为q1；第二次用0.9 s时间拉出，拉动过程中导线ab所受安培力为F2，通过导线横截面的电荷量为q2，则 ()图1320AF1F2，q1q2 BF1F2，q1q2CF1F2，q1F2，q1q2D由于线框在两次拉出过程中，磁通量的变化量相等，即12，而通过导线横截面的电荷量qN，得q1q2；由于两次拉出所用时间t1E2，闭合回路中的感应电流I1I2，又安培力FBIl，可得F1F2，故选项D正确4如图1321，匀强磁场中有一由半圆弧及其直径构成的导线框，半圆直径与磁场边缘重合；磁场方向垂直于半圆面(纸面)向里，磁感应强度大小为B0.使该线框从静止开始绕过圆心O、垂直于半圆面的轴以角速度匀速转动半周，在线框中产生感应电流现使线框保持图中所示位置，磁感应强度大小随时间线性变化为了产生与线框转动半周过程中同样大小的电流，磁感应强度随时间的变化率的大小应为() 【导学号：24622013】图1321A. B.C. D.C当导线框匀速转动时，设半径为r，导线框电阻为R，在很小的t时间内，转过圆心角t，由法拉第电磁感应定律及欧姆定律可得感应电流I1；当导线框不动，而磁感应强度发生变化时，同理可得感应电流I2，令I1I2，可得，C对二、非选择题(本题共2小题，共26分)5(13分)如图1322所示，导体棒ab长为L，沿倾角为的斜导轨以速度v下滑，匀强磁场磁感应强度为B.求：图1322(1)若磁感应强度B的方向垂直于斜导轨向上，导体棒ab中产生的感应电动势为多大？(2)若磁感应强度B的方向竖直向上，导体棒ab中产生的感应电动势为多大？【解析】将题给的立体图示改画成平面图，如图所示(1)当磁感应强度B的方向垂直于斜导轨向上时，导体棒ab的速度方向与B是垂直的，则感应电动势E1BLv.(2)将棒的速度v分解为垂直于B和平行于B的两个分量，只有垂直于B的速度分量vvcos 才对产生感应电动势有贡献，所以E2BLvBLvcos .【答案】(1)BLv(2)BLvcos 6(13分)如图1323所示，导线全部为裸导线，半径为r的圆内有垂直于平面的匀强磁场，磁感应强度为B，一根长度大于2r的导线MN以速度v在圆环上无摩擦地自左向右匀速滑动，电路的固定电阻为R.其余电阻忽略不计试求MN从圆环的左端滑动到右端的过程中电阻R上的电流的平均值及通过的电荷量图1323【解析】由于BSBr2，完成这一变化所用的时间t故.所以电阻R上的电流平均值为，通过R的电荷量为qt.【答案】