人教版高中物理选择性必修第二册课后习题 第2章 电磁感应 习题课 电磁感应中的电路、电荷量和图像问题 .docVIP

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习题课电磁感应中的电路、电荷量和图像问题

必备知识基础练

1.如图所示,导体轨道OPQS固定,其中PQS是半圆弧,Q为半圆弧的中点,O为圆心。轨道的电阻忽略不计,OM是有一定电阻、可绕O转动的金属杆,M端位于PQS上,OM与轨道接触良好。空间存在与半圆所在平面垂直的匀强磁场,磁感应强度的大小为B,现使OM从OQ位置以恒定的角速度逆时针转到OS位置并固定(过程Ⅰ);再使磁感应强度的大小以一定的变化率从B增加到B(过程Ⅱ)。在过程Ⅰ、Ⅱ中,流过OM的电荷量相等,则B

A.54 B.32 C.

2.(山西太原模拟)如图所示,一电阻为R的导线弯成边长为L的等边三角形闭合回路。虚线MN右侧有磁感应强度大小为B的匀强磁场,方向垂直于闭合回路所在的平面向里。下列对三角形导线框以速度v向右匀速进入磁场过程中的说法正确的是()

A.回路中感应电流方向为顺时针方向

B.回路中感应电动势的最大值E=32

C.回路中感应电流的最大值I=32

D.导线所受安培力的大小可能不变

3.在竖直向上的匀强磁场中,水平放置一个不变形的单匝金属圆线圈,规定线圈中感应电流的正方向如图甲所示,当磁场的磁感应强度B随时间t如图乙变化时,图中正确表示线圈中感应电动势E的变化的是()

4.如图所示,用粗细相同的铜丝做成边长分别为l和2l的两个闭合正方形线框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,不考虑线框的重力,若闭合线框的电流分别为Ia、Ib,则Ia∶Ib为()

A.1∶4 B.1∶2

C.1∶1 D.1∶3

5.在匀强磁场中,有一个接有电容器的单匝导线回路,如图所示,已知C=30μF,l1=5cm,l2=8cm,磁感应强度以5×10-2T/s的变化率增加,则()

A.电容器上极板带正电,带电荷量为6×10-5C

B.电容器上极板带负电,带电荷量为6×10-5C

C.电容器上极板带正电,带电荷量为6×10-9C

D.电容器上极板带负电,带电荷量为6×10-9C

6.如图所示,半径为R的左端开有小口的圆形导轨处在垂直于圆平面的匀强磁场中,磁感应强度为B,方向垂直于纸面向里。一根长度略大于导轨直径的导体棒MN以恒定速率v在圆导轨上从左端滑到右端,电路中的定值电阻为r,其余电阻不计。导体棒与圆形导轨接触良好。求:

(1)在滑动过程中通过电阻r的电流的平均值。

(2)MN从左端到右端的整个过程中,通过r的电荷量。

(3)当MN通过圆形导轨中心时,通过r的电流。

关键能力提升练

7.如图所示,在水平面(纸面)内有三根相同的均匀金属棒ab、ac和MN,其中ab、ac在a点接触,构成V字形导轨。空间存在垂直于纸面的均匀磁场(未画出)。用力使MN向右匀速运动,从a点开始计时,运动中MN始终与∠bac的角平分线垂直且和导轨保持良好接触。下列关于回路中电流i与时间t的关系图线,可能正确的是()

8.如图所示,两个相同导线制成的开口圆环,大环半径为小环半径的2倍,现用电阻不计的导线将两环连接在一起,若将大环放入一均匀变化的磁场中,小环处在磁场外,a、b两点间电压为U1,若将小环放入这个磁场中,大环在磁场外,a、b两点间电压为U2,则()

A.U1U2=1

C.U1U2

9.(多选)(山东临沂上学期期末)如图所示,矩形线框abcd处于磁感应强度为B的匀强磁场中,磁场方向与线框平面垂直,线框ab长为2L,bc长为L,MN为垂直于ab并可在ab和cd上自由滑动的金属杆,且杆与ab和cd接触良好,abcd和MN上单位长度的电阻皆为r。让MN从ad处开始以速度v向右匀速滑动,设MN与ad之间的距离为x(0≤N中电流最小

B.当N中电流的最小值为2Bv

D.MN中电流的最大值为6Bv

10.(多选)(山东卷)如图所示,平面直角坐标系的第一和第二象限分别存在磁感应强度大小相等、方向相反且垂直于坐标平面的匀强磁场,图中虚线方格为等大正方形。一位于Oxy平面内的刚性导体框abcde在外力作用下以恒定速度沿y轴正方向运动(不发生转动)。从图示位置开始计时,4s末bc边刚好进入磁场。在此过程中,导体框内感应电流的大小为I,ab边所受安培力的大小为Fab,二者与时间t的关系图像可能正确的是()

11.如图所示,两条平行且足够长的金属导轨置于磁感应强度为B的匀强磁场中,B的方向垂直导轨平面。两导轨间距为l,左端接一电阻R,右端接一电容器C,其余电阻不计。长为2l的导体棒ab如图所示放置。从ab与导轨垂直开始,在以a为圆心沿顺时针方向以角速度ω匀速旋转90°的过程中,通过电阻R的电荷量为多少?

答案：

1.B根据q=ΔΦR得,q1=B·14πr2R=πBr

2.B在进入磁场的过程