第5节电磁感应现象的两类情况.doc

物理·选修3－2(人教版) 第5节　电磁感应现象的两类情况 1．如下图所示，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，下列叙述错误的是(　　) A．ab杆中的电流与速率v成反比 B．磁场作用于ab杆的安培力与速率v成正比 C．电阻R上产生的电热功率与速率v的平方成正比 D．外力对ab杆做功的功率与速率v的平方成正比 解析：由E＝Blv和I＝得：I＝.所以安培力F＝BIl＝，电阻上消耗的电热功率P＝I2R＝；外力对ab做功的功率就等于回路产生的电热功率． 答案：A2．(双选)如图甲所示，100匝线圈(图中只画了1匝)两端A、B与一电压表相连．线圈内有一垂直指向纸内方向的磁场，线圈中的磁通量在按图乙所示规律变化．下列关于电压表的说法正确的是(　　) A．电压表读数为50 V B．电压表读数为150 V C．电压表“＋”接线柱接A端 D．电压表“＋”接线柱接B端 解析：E＝n＝100× V＝50 V，选项A正确，B错误；根据楞次定律可判断，A端电势高于B端，所以电压表“＋”接线柱接A端，选项C正确，D错误．本题答案为AC. 答案：AC3．如下图所示，空间存在两个磁场，磁感应强度大小均为B，方向相反且垂直纸面，MN、PQ为其边界，OO′为其对称轴．一导线折成边长为l的正方形闭合回路abcd，回路在纸面内以恒定速度v0向右运动，当运动到关于OO′对称的位置时，下列叙述错误的是(　　) A．穿过回路的磁通量为零 B．回路中感应电动势大小为2Blv0 C．回路中感应电流的方向为顺时针方向 D．回路中ab边与cd边所受安培力方向相同 解析：两磁场穿过回路的磁通量等大反向，总磁通量为零，选项A对；导体ab和cd产生的感应电动势大小为Blv0，在回路中其方向相同，所以回路中产生的电动势大小为2Blv0，选项B对；由右手定则知回路中感应电流的方向为逆时针方向，选项C错；由左手定则知，回路中ab边与cd边所受安培力的方向均水平向左，选项D对． 答案：C4．如图 所示，在竖直平面内有两根平行金属导轨，上端与电阻R相连，磁感应强度为B的匀强磁场垂直导轨平面．一质量为m的金属棒以初速度v0沿导轨竖直向上运动，上升到某一高度后又返回到原处，整个过程金属棒与导轨接触良好，导轨与棒的电阻不计．下列说法正确的是(　　) A．回到出发点的速度v大于初速度v0 B．通过R的最大电流上升过程小于下落过程 C．电阻R上产生的热量上升过程大于下落过程 D．所用时间上升过程大于下落过程 解析：金属棒在运动过程中，机械能不断转化为热能，所以回到出发点的速度v小于初速度v0，选项A错误；设金属棒运动的速度为v，长度为l，那么感应电动势E＝Blv，通过R的电流I＝＝，可见，当金属棒运动速度v增大时，通过R的电流增大，因为金属棒在运动过程中，机械能不断转化为热能，所以运动到同一高度处，上升时的速度大于下降时的速度，所以通过R的最大电流上升过程大于下落过程，选项B错误；同一高度处金属棒上升时受到的安培力大于下降时受到的安培力，由于上升和下降的高度相同，所以上升过程克服安培力所做的功大于下降时克服安培力做的功，故电阻R上产生的热量上升过程大于下落过程．C正确；研究金属棒的上升过程时，可以采取逆向思维法，把上升过程看作金属棒从最高点自由下落，显然，下落的加速度a1＞g＞a2，其中a2为金属棒返回下落时的加速度，显然，下落相同高度，t1＜t2，选项D错误． 答案：C5．(双选)如图所示，固定放置在同一水平面内的两根平行长直金属导轨的间距为d，其右端接有阻值为R的电阻，整个装置处在竖直向上的磁感应强度大小为B的匀强磁场中．一质量为m(质量分布均匀)的导体杆ab垂直于导轨放置，且与两导轨保持良好接触，杆与导轨之间的动摩擦因数为μ.当杆在水平向左、垂直于杆的恒力F作用下从静止开始沿导轨运动距离 L时，速度恰好达到最大(运动过程中杆始终与导轨保持垂直)．设杆接入电路的电阻为r，导轨电阻不计，重力加速度大小为g.则此过程(　　) A．杆的速度最大值为 B．流过电阻R的电荷量为 C．恒力F做的功与摩擦力做的功之和等于杆动能的变化量 D．恒力F做的功与安培力做的功之和大于杆动能的变化量 解析：当杆的速度达到最大时，安培力 F安＝，杆受力平衡，故F－μmg－F安＝0，所以 v＝，A错；流过电阻R的电荷量为 q＝＝＝，B对；根据动能定理，恒力F、安培力、摩擦力做功的代数和等于杆动能的变化量，由于摩擦力做负功，所以恒力F、安培力做功的代数和大于杆动能的变化量，C错，D对． 答案：BD 6．如图 ，在水平面(纸面)内有三根相同的均匀金属棒ab、ac和MN，其中ab、ac在a点接触，构成“V”字型导轨．空间存在垂直于纸面的均匀磁场