《2019年高中物理 第四章 電磁感應(yīng) 分層訓(xùn)練 進(jìn)階沖關(guān) 4.5 電磁感應(yīng)現(xiàn)象的兩類(lèi)情況 新人教版選修3-2.doc》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《2019年高中物理 第四章 電磁感應(yīng) 分層訓(xùn)練 進(jìn)階沖關(guān) 4.5 電磁感應(yīng)現(xiàn)象的兩類(lèi)情況 新人教版選修3-2.doc（8頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

分層訓(xùn)練 進(jìn)階沖關(guān) A組 基礎(chǔ)練(建議用時(shí)20分鐘) 1.如圖所示,在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B、方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,金屬桿MN在平行金屬導(dǎo)軌上以速度v向右勻速滑動(dòng),MN中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為E1;若磁感應(yīng)強(qiáng)度增為2B,其他條件不變,MN中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)變?yōu)镋2。則通過(guò)電阻R的電流方向及E1與E2之比E1∶E2分別為 (C) A.c→a,2∶1　 B.a→c,2∶1 C.a→c,1∶2　 D.c→a,1∶2 2.如圖,直角三角形金屬框abc放置在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B,方向平行于ab邊向上。當(dāng)金屬框繞ab邊以角速度ω逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),a、b、c三點(diǎn)的電勢(shì)分別為Φa、Φb、Φc。已知bc邊的長(zhǎng)度為l。下列判斷正確的是 (C) A.Φa>Φc,金屬框中無(wú)電流 B.Φb>Φc,金屬框中電流方向沿a→b→c→a C.Ubc=-Bl2ω,金屬框中無(wú)電流 D.Ubc=Bl2ω,金屬框中電流方向沿a→c→b→a 3.如圖所示,邊長(zhǎng)為a的導(dǎo)線框ABCD處于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B0的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,BC邊與磁場(chǎng)右邊界重合?，F(xiàn)發(fā)生以下兩個(gè)過(guò)程:一是僅讓線框以垂直于邊界的速度v勻速向右運(yùn)動(dòng);二是僅使磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間均勻變化。若導(dǎo)線框在上述兩個(gè)過(guò)程中產(chǎn)生的感應(yīng)電流大小相等,則磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間的變化率為 (B) A. B. C. D. 4.(多選)矩形線圈abcd,長(zhǎng)ab=20 cm,寬bc=10 cm,匝數(shù)n=200,線圈回路總電阻R=5 Ω。整個(gè)線圈平面內(nèi)均有垂直于線圈平面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)穿過(guò)。若勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間t的變化規(guī)律如圖所示,則 (　B、D　) A.線圈回路中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)隨時(shí)間均勻變化 B.線圈回路中產(chǎn)生的感應(yīng)電流為0.4 A C.當(dāng)t=0.3 s時(shí),線圈的ab邊所受的安培力大小為0.016 N D.在1 min內(nèi)線圈回路產(chǎn)生的焦耳熱為48 J 5.如圖所示,電阻Rab=0.1 Ω的導(dǎo)體ab沿光滑導(dǎo)線框向右做勻速運(yùn)動(dòng),線框中接有電阻,R=0.4 Ω線框放在磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.1 T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,磁場(chǎng)方向垂直于線框平面,導(dǎo)體ab的長(zhǎng)度L=0.4 m,運(yùn)動(dòng)速度v=10 m/s。線框的電阻不計(jì)。 (1)電路abcd中相當(dāng)于電源的部分是__ab__,相當(dāng)于電源的正極是__a__端。 (2)導(dǎo)體切割磁感線所產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E=__0.4__V,流過(guò)電阻R的電流I=__0.8__A。 (3)導(dǎo)體ab向右勻速運(yùn)動(dòng)所需的外力F′=__0.032__N。 (4)電阻R上消耗的功率P=__0.256__W。 (5)外力的功率P′=__0.32__W。 6.如圖所示,兩個(gè)用相同導(dǎo)線制成的開(kāi)口圓環(huán),大環(huán)半徑為小環(huán)半徑的1.5倍?，F(xiàn)用電阻不計(jì)的導(dǎo)線將兩環(huán)連接在一起,若將大環(huán)放入一均勻變化的磁場(chǎng)中,小環(huán)處在磁場(chǎng)外,a、b兩點(diǎn)間電壓為U1,若將小環(huán)放入這個(gè)磁場(chǎng)中,大環(huán)處于磁場(chǎng)外,a、b兩點(diǎn)間電壓為U2,則U1∶U2=__3∶2__。 7.半徑為r=0.4 m的圓形區(qū)域內(nèi)有均勻磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.2 T,磁場(chǎng)方向垂直紙面向里邊長(zhǎng)為L(zhǎng)=1.2 m的金屬正方形框架ABCD在垂直磁場(chǎng)的平面內(nèi)放置,正方形中心與圓心O重合。金屬框架AD與BC邊上分別接有L1、L2兩燈,兩燈的電阻均為R=2 Ω,一金屬棒MN平行AD邊擱在框架上,與框架接觸良好,棒與框架的電阻均忽略不計(jì)。 (1)若棒以勻速率向右水平滑動(dòng),如圖所示。當(dāng)滑過(guò)AB與DC邊中點(diǎn)E、F時(shí),燈L1中的電流為0.4 A,求棒運(yùn)動(dòng)的速率。 (2)撤去金屬棒MN,將右半框架EBCF以EF為軸向下翻轉(zhuǎn) 90,若翻轉(zhuǎn)后磁場(chǎng)隨時(shí)間均勻變化,且燈L1的功率為1.2810-2W,求磁場(chǎng)的變化率。 【解析】(1)當(dāng)導(dǎo)體棒滑過(guò)AB與DC邊中點(diǎn)E、F時(shí),產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)相當(dāng)于電源,由于棒沒(méi)有電阻,則感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)等于路端電壓,即有E=U=IR=0.42 V=0.8 V 由E=B2rv得v== m/s=5 m/s。 (2)由題,燈L1的功率為1.2810-2 W,則有P=; 得U==0.16 V,E=2U=0.32 V 而根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律得:E==, 所以= T/s=1.27 T/s。 答案:(1)5 m/s　(2)1.27 T/s B組 提升練(建議用時(shí)20分鐘) 8.如圖所示,從勻強(qiáng)磁場(chǎng)中把不發(fā)生形變的矩形線圈勻速拉出磁場(chǎng)區(qū),如果兩次拉出的速度之比為1∶2,則兩次線圈所受外力大小之比F1∶F2、線圈發(fā)熱之比Q1∶Q2、則以下關(guān)系正確的是 (A) A.F1∶F2=1∶2,Q1∶Q2=1∶2 B.F1∶F2=2∶1,Q1∶Q2=2∶1 C.F1∶F2=1∶2,Q1∶Q2=1∶4 D.F1∶F2=1∶2,Q1∶Q2=4∶1 9.如圖為法拉第圓盤(pán)發(fā)電機(jī)的示意圖,銅圓盤(pán)安裝在豎直的銅軸上,兩銅片P、Q分別與圓盤(pán)的邊緣和銅軸接觸,圓盤(pán)處于方向豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)B中,圓盤(pán)順時(shí)針旋轉(zhuǎn)(從上往下看),下列說(shuō)法正確的是 (B) A.穿過(guò)圓盤(pán)的磁通量發(fā)生變化 B.圓盤(pán)中心電勢(shì)比邊緣要高 C.R上的熱功率與圓盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)角速度成正比 D.產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)大小與圓盤(pán)半徑成正比 10.面積為0.4m2的5匝圓形線圈垂直磁場(chǎng)方向放置在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B=2+0.5t(T),則(C) A.線圈有擴(kuò)張的趨勢(shì) B.線圈中磁通量的變化率為1 Wb/s C.線圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為1 V D.t=4 s時(shí),線圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為8 V 11.(多選)一個(gè)面積S=410-2m2,匝數(shù)n=100 匝的線圈,放在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,磁場(chǎng)方向垂直于線圈平面,磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間t變化的規(guī)律如圖所示,則下列判斷正確的是 (　A、C　) A.在開(kāi)始的2 s內(nèi)穿過(guò)線圈的磁通量變化率等于0.08 Wb/s B.在開(kāi)始的2 s內(nèi)穿過(guò)線圈的磁通量的變化量等于零 C.在開(kāi)始的2 s內(nèi)線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)等于8 V D.在第3 s末線圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)等于零 12.(多選)如圖所示,兩水平放置的平行金屬導(dǎo)軌AB和CD相距0.5 m,AC間接阻值為1 Ω的電阻,導(dǎo)體棒MN到AC的距離為0.4 m,整個(gè)裝置放在垂直于導(dǎo)軌平面向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,導(dǎo)體棒MN垂直放在導(dǎo)軌上,導(dǎo)軌和導(dǎo)體棒MN的電阻可忽略不計(jì),則下列說(shuō)法正確的是 (　A、C　) A.若導(dǎo)體棒MN向右滑動(dòng),則M端電勢(shì)高 B.若勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為0.2 T,導(dǎo)體棒MN以5 m/s的速度水平向右勻速滑動(dòng)時(shí),則其所受水平外力的大小是0.25 N C.若導(dǎo)體棒MN固定,圖中磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間均勻增大,則導(dǎo)體棒中有N到M的電流 D.若導(dǎo)體棒MN固定,磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間變化的規(guī)律為B=(5+0.5t)T,則通過(guò)導(dǎo)體棒的電流為0.125 A C組 培優(yōu)練(建議用時(shí)15分鐘) 13.如圖甲所示,間距為L(zhǎng)、足夠長(zhǎng)的光滑平行金屬導(dǎo)軌MN和PQ放置在絕緣水平桌面上,M、P間接有阻值為R的電阻R0,導(dǎo)體棒ab垂直放置在導(dǎo)軌上,接觸良好。導(dǎo)軌間直徑為L(zhǎng)的圓形區(qū)域內(nèi)有豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小隨時(shí)間t的變化規(guī)律如圖乙所示,導(dǎo)體棒和導(dǎo)軌的電阻不計(jì),導(dǎo)體棒ab靜止。求: (1)在0～t0時(shí)間內(nèi),回路中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E。 (2)在0～t0時(shí)間內(nèi),電阻R0產(chǎn)生的熱量Q。 (3)若從t=t0時(shí)刻開(kāi)始,導(dǎo)體棒以速度v向右勻速運(yùn)動(dòng),則導(dǎo)體棒通過(guò)圓形區(qū)域過(guò)程中,導(dǎo)體棒所受安培力F的最大值。 【解析】(1)在0～t0時(shí)間內(nèi),回路中的磁感應(yīng)強(qiáng)度的變化率為= 圓形區(qū)域的面積:S=π()2= 回路中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì):E=S=。 (2)在0～t0時(shí)間內(nèi), 電阻R上的電流 :I== 電阻R產(chǎn)生的熱量 :Q=I2Rt0=。 (3)導(dǎo)體棒進(jìn)入圓形磁場(chǎng)區(qū)域,保持勻速直線運(yùn)動(dòng),說(shuō)明水平拉力和安培力二力平衡,當(dāng)有效切割長(zhǎng)度為L(zhǎng)時(shí),安培力最大,水平拉力F的最大值 電動(dòng)勢(shì):E′=B0Lv 回路中的電流:I′= 導(dǎo)體棒受到的安培力:F=B0I′L 水平拉力F的最大值 :Fm=。 答案:(1)　(2)　(3)