鲁科版高中物理选择性必修第二册课后习题 第2章 电磁感应及其应用 分层作业8 法拉第电磁感应定律.docVIP

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分层作业8法拉第电磁感应定律

A组必备知识基础练

1.如图所示,一正方形线圈的匝数为n,边长为a,线圈平面与匀强磁场垂直,且一半处在磁场中。在Δt时间内,磁感应强度的方向不变,大小由B均匀地增大到2B。在此过程中,线圈中产生的感应电动势为()

A.Ba22Δt

C.nBa2

2.在水平桌面上,一个圆形金属框置于匀强磁场中,线框平面与磁场垂直,磁感应强度B1随时间t的变化关系如图甲所示,0~1s内磁场方向垂直线框平面向下,圆形金属框与两根水平的平行金属导轨相连接,导轨上放置一根导体棒,且与导轨接触良好,导体棒处于另一匀强磁场B2中,如图乙所示,导体棒始终保持静止,则其所受的摩擦力Ff随时间变化的图像是下图中的(设向右的方向为摩擦力的正方向)()

3.如图所示的半圆形闭合回路半径为a,电阻为R。虚线MN右侧有磁感应强度为B的匀强磁场,方向垂直于半圆形回路所在的平面向里。回路以速度v向右匀速进入磁场,直径CD始终与MN垂直。从D点到达边界开始到C点进入磁场为止,下列结论正确的是()

A.感应电流方向为顺时针方向

B.半圆形闭合回路所受安培力方向向右

C.感应电动势最大值为2Bav

D.感应电动势平均值为14

4.(四川攀枝花高二期末)如图所示,用两根材料、粗细和长度均相同的导线分别制作成单匝正三角形闭合线圈P和单匝圆形闭合线圈Q,并将它们固定在与线圈平面垂直的匀强磁场中。则当磁场的磁感应强度随时间均匀增大时,P、Q中产生的感应电流大小之比为()

A.1∶1 B.3π∶3

C.23π∶9 D.3π∶9

5.如图所示,MN、PQ为两条平行的水平放置的金属导轨,左端接有定值电阻R,金属棒ab斜放在两导轨之间,与导轨接触良好,ab=L。磁感应强度为B的匀强磁场垂直于导轨平面,设金属棒与两导轨间夹角为60°,以速度v水平向右匀速运动,不计导轨和棒的电阻,则流过金属棒的电流为()

A.BLvR B.

C.BLv2R D.

6.如图所示,半径为L的半圆弧轨道PQS固定,电阻忽略不计,O为圆心。OM是可绕O转动的金属杆,M端位于PQS上,OM与轨道接触良好,OM金属杆的电阻与OP金属杆电阻阻值相同。空间存在如图的匀强磁场,磁感应强度的大小为B。现使OM从OQ位置以恒定的角速度ω逆时针转到OS位置,则回路中电流方向沿;MO两点的电压UMO=。?

7.如图所示,电阻为0.1Ω的正方形单匝线圈abcd的边长为0.2m,bc边与匀强磁场边缘重合。磁场的宽度等于线圈的边长,磁感应强度大小为0.5T,在水平拉力作用下,线圈以8m/s的速度向右穿过磁场区域。求线圈在上述过程中:

(1)感应电动势E的大小;

(2)所受拉力F的大小;

(3)感应电流产生的热量Q。

B组关键能力提升练

8.(多选)如图所示,xOy平面的第一、三象限内以坐标原点O为圆心、半径为2l的扇形区域充满方向垂直纸面向外的匀强磁场。边长为l的正方形金属框绕其始终在O点的顶点,在xOy平面内以角速度ω顺时针匀速转动。t=0时刻,金属框开始进入第一象限。不考虑自感影响,关于金属框中感应电动势E随时间t变化规律的描述正确的是()

A.在t=0到t=π2ω

B.在t=0到t=π2ω

C.在t=0到t=π4ω

D.在t=0到t=π4ω

9.如图所示,A、B两单匝闭合圆形导线环用相同规格的导线制成,它们的半径之比rA∶rB=2∶1,在两导线环包围的空间内存在一正方形边界的匀强磁场区域,磁场方向垂直于两导线环所在的平面。在磁场的磁感应强度随时间均匀增大的过程中,流过两导线环的感应电流大小之比为()

A.IAIB=1

C.IAI

10.如图甲所示,单匝矩形金属线框abcd处在垂直于线框平面的匀强磁场中,线框面积S=0.3m2,线框连接一个阻值R=3Ω的电阻,其余电阻不计,线框cd边位于磁场边界上。取垂直于线框平面向外为磁感应强度B的正方向,磁感应强度B随时间t变化的图像如图乙所示。下列判断正确的是()

A.0~0.4s内线框中感应电流沿逆时针方向

B.0.4~0.8s内线框有扩张的趋势

C.0~0.8s内线框中的电流为0.1A

D.0~0.4s内ab边所受安培力保持不变

11.如图所示,两根平行粗糙金属导轨固定于绝缘水平面上,导轨左侧间连有阻值为r的电阻,两平行导轨间距为L。一根长度大于L、质量为m、接入电路的电阻也为r的导体棒垂直导轨放置并接触良好,导体棒初始均处于静止,导体棒与图中虚线有一段距离,虚线右侧存在竖直向上、磁感应强度为B的匀强磁场。现给导体棒一个水平向右的恒力,使其从静止开始做匀加速直线运动,进入磁场前加速度大小为a0,然后进入磁场,运动一段时