第九章第3单元电磁感应规律的综合应用课时作业

第九章第3单元电磁感应规律的综合应用课时作业

命题设计

难度

题号

目标 较易

中等 稍难

单

目 标 电磁感应中的力学咨询题 6 4、5

电磁感应中的电路咨询题 1、3

电磁感应中的能量咨询题

2、7、8

综合 目标

综合应用

9、10 11、12

、单项选择题（此题共5小题，每题7分，共35分） 1 •如图1所示，竖直平面内有一金属环，半径为 a ,总电阻为

R （指拉直时两端的电阻），磁感应强度为 B 的匀强磁场垂直 穿过环平面，在环的最高点 A 用铰链连接长度为 2a 、电阻 R

为1的导体棒AB , AB 由水平位置紧贴环面摆下，当摆到竖

合电路欧姆定律,

直位置时， B 点的线速度为

v ，那么这时AB 两端的电压大小

为

( )

Bav Bav 2Bav 代3

B. 6

C. 3

D . Bav

3

E = B 2a gv)= Bav •由闭

U AB =

1

3Bav ， 应选A.

答案：A

2.如图2所示，用粗细相同的铜丝做成边长分不为 L 和2L 的两 只闭合线框a 和b ,以相同的速度从磁感应强度为

B 的匀强磁

场区域中匀速地拉到磁场外，不考虑线框的动能，假设外力对 环做的功分不为 W a 、W b,那么W a : W b 为

（

解析：摆到竖直位置时， AB 切割磁感线的瞬时感应电动势

解析：当导线MN 匀速向右运动时，导线 MN 产生的感应电动势恒定，稳固后，电 容器既不充电也不放电，无电流产生，故电阻两端无电压，电容器两极板间电压 U

=E = BLv ，所带电荷量 Q = CU = CBLv ,故A 、B 错，C 对；MN 匀速运动时，因无 电流而不受安培力，故拉力为零， D 错. 答案：C

4.如图4所示，有一用铝板制成的 U 型框，将一质量为 m 的带 电小球用绝缘细线悬挂在框

中，使整体在匀强磁场中沿垂直 于磁场方向向左以速度 v 匀速运动，悬挂拉力为 F T ，那么 ( ) A .悬线竖直，F T = mg B .悬线竖直，F T >mg C .悬线竖直，F T

D .不能确定

解析：依照能量守恒可知， 外力做的功等于产生的电能， 而产生的电能又全部转化为

焦耳热

(BLv)2 L

(B 2Lv)2 2L

Wa = Qa =

~RT~ • Wb = Qb = R b •

由电阻定律知 R b = 2R a ,故W a : W b = 1 : 4.A 项正确. 答案：A

3•如图3所示，两光滑平行金属导轨间距为

L ,直导线MN 垂直

跨在导轨上，且与导轨接触良好，整个装置处于垂直纸面向里的 匀强磁场中，磁感应强度为 B.电容器的电容为 C ,除电阻R 外, 导轨和导线的电阻均不计•现给导线

MN —初速度，使导线 MN

向右运动，当电路稳固后， MN 以速度v 向右做匀速运动，那么

A .电容器两端的电压为零

B .电阻两端的电压为 BLv

C •电容器所带电荷量为 CBL v

D •为保持MN 匀速运动，需对其施加的拉力大小为

B 2L 2V R

解析：设两板间的距离为L,由于向左运动的过程中竖直板切割磁感线，产生动生电

动势，由右手定那么判定下板电势高于上板，动生电动势大小E= BLv，即带电小球

一 E BLv

处于电势差为BL v的电场中，所受电场力F电=qE电=q[ = q~^ = qvB.

设小球带正电，那么所受电场力方向向上.

同时小球所受洛伦兹力F洛=qvB,方向由左手定那么判定竖直向下，即F电=F洛，因此F T = mg.同理分析可知当小球带负电时，F T = mg.故不管小球带什么电，F T = mg.选项A正确.

答案：A

5. （2018扬州模拟）如图5甲所示，光滑导轨水平放置在与水平方向夹角为60。的斜向下的

匀强磁场中，匀强磁场的磁感应强度B随时刻t的变化规律如图5乙所示（规定斜向下为正方向），导体棒ab垂直导轨放置，除电阻R的阻值外，其余电阻不计，导体棒ab在水平外力F 作用下始终处于静止状态.规定b的方向为电流的正方向，水平向右的方向为外力F的正方向，那么在0〜t1时刻内，图6中能正确反映流过导体棒ab的电流i和导体棒ab所受水平外力F随时刻t变化的图象是（

）

甲

解析：由楞次定律可判定回路中的电流方向始终为b^ a，由法拉第电磁感应定律可判定回路中电流大小恒定，故A、B错；由F安=BIL可得F安随B的变化而变化，

在0〜t o时刻内，F安方向向右，故外力F与F安等值反向，方向向左为负值；在t o〜

t i时刻内，F安方向改变，故外力F方向也改变为正值，故C错误，D正确.

答案：D

二、多项选择题（此题共4小题，每题7分，共28分•每题有多个选项符合题意，全部选对

的得7分，选对但不全的得3分，错选或不答的得0分）

6. （2018徐州模拟模拟）如图7所示，有两根和水平方向成a角的光滑平

行的金属轨道，上端接有可变电阻R，下端足够长，空间有垂直于轨

道平面的匀强磁场，磁感应强度为B•—根质量为m的金属杆从轨道上

由静止滑下，通过足够长的时刻后，金属杆的速度会趋近于一个最大

速度V m , 那么

A. 假如B增大，V m将变大

B. 假如a变大，V m将变大

C. 假如R变大，V m将变大

D. 假如m变

V m将变大

小，

解析：以金属杆为研究对象，受力如下图.

依照牛顿第二定律得

卄B2L2V

mgsin a—F安=口玄，其中F安= R

当0 时，V T V m ,

解得V m = mg^,

结合此式分析即得B、C选项正确.

答案：BC

7•如图8所示的电路中，两根光滑金属导轨平行放置在倾角为B的

斜面上，导轨下端接有电阻R,导轨电阻不计，斜面处在竖直向上的磁

感应强度为B的匀强磁场中，电阻可略去不计的金属棒ab质