电磁感应现象的两类情况练习题

1、课后巩固作业一、选择题(包括8小题，每小题8分，共64分)1下列说法中正确的是()A感生电场由变化的磁场产生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和右手定则来判定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，可由楞次定律和右手定则判断，故A、C项正确，B、D项错答案：AC2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静电力有关D动生电动势和感生电动势产生的原因是一样的解析：根据动生电动势的定义可知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项错误答案：AB3如图所示，一个带正电的粒子在垂直于匀强磁场的平面做圆周运动，当磁感应强度均匀增大时，此粒子的动能将()A不变 B增加C减少 D以上情况都可能解析：当磁感应强度均匀增大时，产生感生电场，根据楞次定律判断出感生电

2、场的方向沿逆时针方向粒子带正电，所受电场力与感生电场的方向相同，因而运动方向也相同，从而做加速运动，动能增大，B选项正确答案：B4如图所示，一金属半圆环置于匀强磁场中，当磁场突然减弱时，则()AN端电势高BM端电势高C若磁场不变，将半圆环绕MN轴旋转180的过程中，N端电势高D若磁场不变，将半圆环绕MN轴旋转180的过程中，M端电势高解析：将半圆环补充为圆形回路，由楞次定律可判断圆环中产生的感应电动势方向在半圆环中由N指向M，即M端电势高，B正确；若磁场不变，半圆环绕MN轴旋转180的过程中，由楞次定律可判断，半圆环中产生的感应电动势在半圆环中由N指向M，即M端电势高，D正确答案：BD5在闭合铁芯上绕有一组线圈，线圈与滑动变阻器、电池构成电路，假定线圈产生的磁感线全部集中在铁芯a、b、c为三个闭合金属圆环，位置如图所示当滑动变阻器滑片左右滑动时，能产生感应电流的圆环是()Aa、b两环 Bb、c两环Ca、c两环 Da、b、c三环解析：铁芯中的磁通量变化时，穿过a、b两环的磁通量发生变化，c环中的磁通量不变a、b环能产生感应电流，c环不能产生感应电流，故A项正确答案：A6如图所示，固定于水

3、平绝缘面上的平行金属导轨不光滑，除R外其他电阻均不计，垂直于导轨平面有一匀强磁场当质量为m的金属棒cd在水平恒力F作用下由静止向右滑动过程中，下列说法中正确的是()A水平恒力F对cd棒做的功等于电路中产生的电能B只有在cd棒做匀速运动时，F对cd棒做的功才等于电路中产生的电能C无论cd棒做何种运动，它克服磁场力做的功一定不等于电路中产生的电能DR两端电压始终等于cd棒中的感应电动势解析：外力始终要克服摩擦力做功，选项A、B均错；克服磁场力所做的功在任何情况下都等于电路中产生的电能，选项C错；因为电源cd无阻，所以选项D正确答案：D7如图所示，一个由金属导轨组成的回路，竖直放在宽广的匀强磁场中，磁场垂直于该回路所在平面，方向如图所示，其中导体棒AC可以自由地紧贴竖直的光滑导轨滑动；导轨足够长；回路总电阻为R且保持不变，当AC由静止释放后()AAC的加速度将达到一个与R成反比的极限值BAC的速度将达到一个与R成正比的极限值C回路中的电流强度将达到一个与R成反比的极限值D回路中的电功率将达到一个与R成正比的极限值解析：当AC受到的安培力与重力平衡时达稳定状态，加速度为零，选项A错；mg，所以

4、vR，最后的功率为Pmgv，选项B、D对；BIlmg，则电流不变，选项C错答案：BD8在匀强磁场中，有一个接有电容器的导线回路，如右图所示已知电容C30 F，回路的长和宽分别为l18 cm，l25 cm，磁感应强度以变化率5102 T/s增大，则()A电容器的上极板带正电，电荷量为2109 CB电容器的上极板带负电，电荷量为6109 CC电容器的上极板带正电，电荷量为6109 CD电容器的上极板带负电，电荷量为8109 C解析：回路中的感应电动势等于电容器两极板间的电压，UEl1l251020.080.05 V2104 V，则电容器的电荷量QCU301062104 C6109 C，由楞次定律可判断回路中感生电动势沿逆时针方向，电容器的上极板带正电，C选项正确答案：C二、非选择题(第9题12分，第10题12分，第11题12分，共36分)9如图所示，M与N为两块正对的平行金属板，匀强磁场垂直纸面向里，磁感应强度为B.ab是可以紧贴平板边缘滑动的金属棒，能以速度v1匀速向左或向右滑动现有一个电子以速度v2自左向右飞入两块板中间，方向与板平行与磁场垂直为使电子在两板间做匀速直线运动，则v1的方

5、向应如何？v1、v2的关系如何？解析：电子运动过程中受到的洛伦兹力向下，要想电子做匀速直线运动，受到的电场力应向上，即M板应带正电，由此可知，金属棒应向右运动对电子由共点力的平衡条件得Bv2ee，所以有v1v2.答案：向右v1v210如图所示，两根足够长的光滑金属导轨MN、PQ间距为l0.5 m，其电阻不计，两导轨及其构成的平面均与水平面成30角完全相同的两金属棒ab、cd分别垂直导轨放置，每棒两端都与导轨始终有良好接触，已知两棒的质量均为0.02 kg，电阻均为R0.1 ，整个装置处在垂直于导轨平面向上的匀强磁场中，磁感应强度为B0.2 T，棒ab在平行于导轨向上的拉力F作用下，沿导轨向上匀速运动，而棒cd恰好保持静止，取g10 m/s2.求：(1)通过cd棒的电流I是多少，方向如何？(2)棒ab受到的拉力F多大？(3)拉力F做功的功率P是多少？解析：(1)对cd棒受力分析可得：BIlmgsin30代入数据，得：I1 A根据右手定则判断通过cd棒的电流I方向由d到c.(2)对ab棒受力分析可得：FBIlmgsin 30代入数据，得：F0.2 N.(3)根据I，PFv得：P0.4 W.

6、答案：(1)1 A方向由d到c(2)0.2 N(3)0.4 W11如图(甲)所示，放置在水平桌面上的两条光滑导轨间的距离L1 m，质量m1 kg的光滑导体棒放在导轨上，导轨左端与阻值R4 的电阻相连，导轨所在位置有磁感应强度为B2 T的匀强磁场，磁场的方向垂直导轨平面向下，现在给导体棒施加一个水平向右的恒定拉力F，并每隔0.2 s测量一次导体棒的速度，(乙)图是根据所测数据描绘出导体棒的vt图象(设导轨足够长，导轨和导体棒电阻均不计)求：(1)力F的大小(2)t1.2 s时，导体棒的加速度大小(3)估算1.6 s电阻上产生的热量解析：(1)由图象可知，导体棒运动的速度达到10 m/s时开始做匀速直线运动，此时安培力和拉力F大小相等匀速直线运动时导体棒上的电动势：E1BLv1导体棒受的安培力：F1 N10 N.则：FF110 N.(2)由图象可知，时间t1.2 s时导体棒的速度v27 m/s此时导体棒上的电动势：E2BLv2导体棒受的安培力：F2 N7 N由牛顿第二定律得：a m/s23 m/s2.(3)由图象知，到1.6 s处，图线下方小方格的个数为40个，每个小方格代表的位移为x10.2 m0.2 m，所以1.6 s导体棒的位移x0.240 m8 m拉力F做功WFx108 J80 J由图象知此时导体棒的速度v38 m/s导体棒动能Ekmv182 J32 J.根据能量守恒定律，产生的热量QWEk48 J.答案：(1)10 N(2)3 m/s2(3)48 J

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