高中物理第1章第3節(jié)法拉第電磁感應(yīng)定律課時作業(yè)教科版選修3-2(編輯修改稿)
2025-01-13 20:16 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 生大小不變的感應(yīng)電動勢的問題時，兩個公式都可使用． 6．如圖 5所示， A、 B兩個閉合線圈用同樣的導(dǎo)線制成，匝數(shù)都為 10匝，半徑 rA＝ 2rB，圖示區(qū)域內(nèi)有磁感應(yīng)強度均勻減小的勻強磁場，則 A、 B線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢之比為 EA∶EB＝ ________，線圈中的感應(yīng)電流之比為 IA∶ IB＝ ________. 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＝ nΔ ΦΔ t可得 EA∶ EB＝ 1∶ 1；又因為 R＝ ρ lS，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＝ nΔ ΦΔ t. 7．如圖 6所示，用一阻值為 R 的均勻細導(dǎo)線圍成的金屬環(huán)半徑為 a，勻強磁場的磁感應(yīng)強度為 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． Bav 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＝ BLvsin α . 8．如圖 7 所示，勻強磁場的磁感應(yīng)強度為 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?。? 答案 (1)Bl2t (2)Blv 解析 (1)Φ 1＝ BS＝ Bl2，轉(zhuǎn)到豎直位置 Φ 2＝ 0 Δ Φ ＝ Φ 2－ Φ 1＝－ Bl2 根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律，有 E＝ Δ ΦΔ t＝ － 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＝ nΔ ΦΔ (1)，但求某一瞬時感應(yīng)電動勢時應(yīng)采用 E＝ BLvsin α . 1．閉合的金屬環(huán)處于隨時間均勻變化的勻強磁場中，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 Δ BΔ t＝ k，根據(jù)感應(yīng)電動勢的定義式， E＝ Δ ΦΔ t＝ SΔ BΔ t＝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 V 答案 ABD 解析
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