人教版高中物理选修3－2电磁感应现象的两类情况名师精编作业1.docVIP

……………………………………………………………名校名师推荐………………………………………………… PAGE PAGE 1 4.5 电磁感应现象的两类情况 作业 1．(多选)下列说法中正确的是(　　) A．感生电场是由变化的磁场产生 B．恒定的磁场也能在周围空间产生感生电场 C．感生电场的方向也同样可以用楞次定律判定 D．感生电场的电场线是闭合曲线，其方向一定是沿逆时针方向 答案　AC 解析　磁场变化时在空间激发感生电场，其方向与所产生的感应电流方向相同，可由楞次定律判定，A、C项正确。 2. (多选)如图所示，导体AB在做切割磁感线运动时，将产生一个感应电动势，因而在电路中有电流通过，下列说法中正确的是(　　) A．因导体运动而产生的感应电动势称为动生电动势 B．动生电动势的产生与洛伦兹力有关 C．动生电动势的产生与电场力有关 D．动生电动势和感生电动势产生的原因是一样的 答案　AB 解析　根据动生电动势的定义，A项正确。动生电动势中的非静电力与洛伦兹力有关，感生电动势中的非静电力与感生电场有关，B项正确，C、D项错误。 3．如图所示，线框三条竖直边长度和电阻均相同，横边电阻不计。它以速度v匀速向右平动，当ab边刚进入虚线内匀强磁场时，a、b间的电势差为U，当cd边刚进入磁场时，c、d间的电势差为(　　) A．U B．2U C.eq \f(1,2)U D.eq \f(3,2)U 答案　B 解析　当ab边进入磁场时，若感应电动势为E，由于ab相当于电，cd与ef并联相当于外电路，所以U＝eq \f(1,3)E。当cd边进入磁场时，感应电动势不变，ab与cd并联相当于电，ef相当于外电路，此时c、d间电势差U′＝eq \f(2,3)E＝2U，选项B正确。 4．(多选)如图所示，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，下列叙述正确的是(　　) 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 答案　ABCD 解析　由E＝BLv和I＝eq \f(E,R)得：I＝eq \f(BLv,R)。所以F＝BIL＝eq \f(B2L2v,R)，电阻上消耗的热功率P热＝I2R＝eq \f(B2L2v2,R)；外力对ab杆做功的功率就等于消耗的热功率。 5．如图所示，足够长的U型光滑金属导轨平面与水平面成θ角(0θ90°)，其中MN与PQ平行且间距为L，导轨平面与磁感应强度为B的匀强磁场垂直，导轨电阻不计。金属棒ab由静止开始沿导轨下滑，并与两导轨始终保持垂直且良好接触，ab棒接入电路的电阻为R，当流过ab棒某一横截面的电量为q时，棒的速度大小为v，则金属棒ab在这一过程中(　　) A．运动的平均速度大小为eq \f(1,2)v B．下滑的位移大小为eq \f(qR,BL) C．产生的焦耳热为qBLv D．受到的最大安培力大小为eq \f(B2L2v,R)sinθ 答案　B解析　流过ab棒某一截面的电量q＝eq \x\to(I)·t＝eq \f(BΔS,Rt)·t＝eq \f(BL·x,R)，ab棒下滑的位移x＝eq \f(qR,BL)，其平均速度eq \x\to(v)＝eq \f(x,t)，而棒下滑过程中做加速度减小的加速运动，故平均速度不等于eq \f(1,2)v，A错误、B正确；由能量守恒mgxsinθ＝Q＋eq \f(1,2)mv2，产生的焦耳热Q＝mgxsinθ－eq \f(1,2)mv2＝mgeq \f(qR,BL)sinθ－eq \f(1,2)mv2，C错误；当mgsinθ＝eq \f(B2L2v,R)时v最大，安培力最大，即F安m＝mgsinθ＝eq \f(B2L2v,R)，D错误。 6.某空间出现了如图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 解析：感生电场的方向从上向下看是顺时针的，假设在平行感生电场的方向上有闭合回路，则回路中的感应电流方向从上向下看也应该是顺时针的，由右手螺旋定则可知，感应电流的磁场方向向下，根据楞次定律可知，原磁场有两种可能：原磁场方向向下且沿AB方向减弱，或原磁场方向向上，且沿BA方向增强，所以A、C有可能。答案：AC 7．如图所示，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