20xx人教版高中物理選修一44法拉第電磁感應(yīng)定律隨堂練習(xí)(編輯修改稿)
2025-01-03 14:35 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 _____. 圖 5 答案 1∶ 1 1∶ 2 解析 A、 B兩環(huán)中磁通量的變化率相同，線圈匝數(shù)相同，由 E＝ nΔΦΔt可得 EA∶ EB＝ 1∶1；又因為 R＝ ρlS，故 RA∶ RB＝ 2∶ 1，所以 IA∶ IB＝ 1∶ 2. 方法總結(jié) 當(dāng)導(dǎo)體和磁場間無相對運動時，磁通量的變化完全是由磁場的變化引起的，感應(yīng)電動勢的計算只能采用公式 E＝ nΔΦΔt . 7． 如圖 6 所示 ， 用一阻值為 R 的均勻細(xì)導(dǎo)線圍成的金屬環(huán)半徑為 a， 勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為 B， 垂直穿過金屬環(huán)所在平面 ． 電阻為 R2的導(dǎo)體桿 AB， 沿環(huán)表面以速度 v向右滑至環(huán)中央時 ， 桿的端電壓為 ( ) 圖 6 A． 答案 C 解析 當(dāng)電阻為 R2的導(dǎo)體桿 AB 沿環(huán)表面以速度 v 向右滑至環(huán)中央時，這個回路的總電動勢為： E＝ R4，桿的端電壓為 UAB＝ E R外R外 ＋ r＝ 23Bav. 方法總結(jié) 當(dāng)磁場和導(dǎo)體間有相對運動，且感應(yīng)電動勢大小在變化，求瞬時感應(yīng)電動勢時，應(yīng)采用公式 E＝ Blvsinθ. 8． 如圖 7 所示 ， 勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為 B， 方向豎直向下 ， 在磁場中有一邊長為 l的正方形導(dǎo)線框 ， ab 邊質(zhì)量為 m， 其余邊質(zhì)量不計 ， cd 邊有固定的水平軸 ， 導(dǎo)線框可以繞其轉(zhuǎn)動 ； 現(xiàn)將導(dǎo)線框拉至水平位置由靜止釋放 ， 不計摩擦和空氣阻力 ， 金屬框經(jīng)過時間 t 運 動到豎直位置 ， 此時 ab 邊的速度為 v， 求 ： 圖 7 (1)此過程中線框產(chǎn)生的平均感應(yīng)電動勢的大小 ； (2)線框運動到豎直位置時線框感應(yīng)電動勢的大小 ． 答案 (1)Bl2t (2)Blv 解析 (1)Φ1＝ BS＝ Bl2，轉(zhuǎn)到豎直位置 Φ2＝ 0 ΔΦ＝ Φ2－ Φ1＝－ Bl2 根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律，有 E＝ ΔΦΔt ＝ － Bl2t 平均感應(yīng)電動勢的大小為 E＝ Bl2t (2)轉(zhuǎn)到豎直位置時， bc、 ad兩邊不切割磁感線， ab邊垂直切割磁感線， E＝ Blv，此時求的是瞬時感應(yīng)電動勢 ． 方法總結(jié) 求解某一過程 (或某一段時間 )中的感應(yīng)電動勢而平均速度又不能求得時，應(yīng)選用公式 E＝ nΔΦΔt .如問題 (1)，但求某一瞬時感應(yīng)電動勢時應(yīng)采用 E＝ Blvsinθ. 1． 閉合的金屬環(huán)處于隨時間均勻變化的勻強(qiáng)磁場中 ， 磁場方向垂直于圓環(huán)平面 ， 則( ) A． 環(huán)中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢均勻變化 B． 環(huán)中產(chǎn)生的感應(yīng)電流均勻變化 C． 環(huán)中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢保持不變 D． 環(huán)上某一小段導(dǎo)體所受的安培力保持不變 答案 C 解析 磁場均勻變化，也就是說 ΔBΔt＝ k，根據(jù)感應(yīng)電動勢的定義式， E＝ ΔΦΔt＝ SΔBΔt ＝ kS，其中 k 是一個常量，所以圓環(huán)中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢的數(shù)值是一個常量 ． 2． 單匝矩形線圈在勻強(qiáng)磁場中勻速運動 ， 轉(zhuǎn)軸垂直于磁場 ， 若線圈所圍面積里磁通量隨時間變化的規(guī)律如圖 8 所示 ， 則 O～ D 過程中 ( ) 圖 8 A． 線圈中 O 時刻感應(yīng)電動勢最大 B． 線圈中 D 時刻感應(yīng)電動勢為零 C． 線圈中 D 時刻感應(yīng)電動勢最大 D． 線圈中 O 至 D 時間內(nèi)平均感應(yīng)電動勢為 答案 ABD 解析 由法拉第電磁感應(yīng)定律知線圈中 O 至 D 時間內(nèi)的平均感應(yīng)電動勢 E＝ ΔΦΔt＝2 10－ 3＝ ． 由感應(yīng)電動勢的物理意義知，感應(yīng)電動勢的大小與磁通量的大小 Φ 和磁通量的改變量 ΔΦ 均無必然聯(lián)系，僅由磁通量的變化率 ΔΦΔt 決定，而任何時刻磁通量的變化 率 ΔΦΔt就是 Φ－ t 圖象上該時刻切線的斜率，不難看出 O 點處切線斜率最大， D 點處切線斜率最小為零，故 A、 B、 D 選項正確 ． 3． 如圖 9 所示 ， 閉合開關(guān) S， 將條形磁鐵插入閉合線圈 ， 第一次用 ， 第二次用 ，并且兩次的起始和終止位置相同 ， 則 ( ) 圖 9 A． 第一次磁通量變化較快 B． 第一次 G 的最大偏角較大 C． 第二次 G 的最大偏角較大 D．
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