(强烈推荐)高中物理选修3-2法拉第电磁感应定律与楞次定律练习题(有详细答案)

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领航教育-1-法拉第电磁感应定律与楞次定律练习题1、下列图中能产生感应电流的是2、关于电磁感应现象,下列说法中正确的是()A.闭合线圈放在变化的磁场中,必然有感应电流产生B.穿过闭合线圈的磁通量变化时,线圈中有感应电流C.闭合线圈在匀强磁场中垂直磁感线运动,必然产生感应电流D.穿过闭合电路的磁感线条数发生变化时,电路中有感应电流3、一飞机在北半球的上空以速度v水平飞行,飞机机身长为a,机翼两端的距离为b。该空间地磁场的磁感应强度的水平分量为B1,竖直分量为B2;设驾驶员左侧机翼的端点为C,右侧机翼的端点为D,则CD两点间的电势差U为A.U=B1vb,且C点电势低于D点电势B.U=B1vb,且C点电势高于D点电势C.U=B2vb,且C点电势低于D点电势D.U=B2vb,且C点电势高于D点电势4、某实验小组用如图所示的实验装置来验证楞次定律。在线圈由图示位置自上而下穿过固定的条形磁铁的过程中,从上向下看,线圈中感应电流方向是A.先顺时针方向,后逆时针方向B.先逆时针方向,后顺时针方向c.一直是顺时针方向D.一直是逆时针方向5、如图所示,一金属弯杆处在磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场中,已知ab=bc=L,当它以速度v向右平动时,a、c两点间的电势差为()A.BLvB.BLvsinθC.BLvcosθD.BLv(l+sinθ)领航教育-2-6、穿过某线圈的磁通量随时间变化的Φ-t图象,如图所示,下面几段时间内,产生感应电动势最大的是①0-5s②5-10s③10-12s④12-15sA.①②B.②③C.③④D.④7、如图所示,用同样的导线制成的两闭合线圈A、B,匝数均为20匝,半径rA=2rB,在线圈B所围区域内有磁感应强度均匀减小的匀强磁场,则线圈A、B中产生感应电动势之比EA:EB和两线圈中感应电流之比IA:IB分别为A.1:1,1:2B.1:1,1:1C.1:2,1:2D.1:2,1:18、下列各种情况中的导体切割磁感线产生的感应电动势最大的是()9、穿过一个电阻为2Ω的闭合线圈的磁通量每秒钟均匀地减少8Wb,则A.线圈中感应电动势每秒钟增加8VB.线圈中感应电流每秒钟减少8AC.线圈中感应电流每秒钟增加4AD.线圈中感应电流不变,等于4A10、如图所示,两块水平放置的金属板距离为d,用导线与一个n匝的线圈连接,线圈置于方向竖直向上的变化磁场B中,两板间有一个质量为m、电量为+q的油滴处于静止状态,则线圈中的磁场B的变化情况和磁通量变化率分别是:A、正在增加,B、正在减弱,C、正在增加,D、正在减弱,领航教育-3-11、如图所示,在一匀强磁场中有一U形导线框abcd,线框处于水平面内,磁场与线框平面垂直,R为一电阻,ef为垂直于ab的一根导体杆,它可以在ab、cd上无摩擦地滑动.杆ef及线框中导线的电阻都可不计.开始时,给ef一个向右的初速度,则A.ef将匀速向右运动B.ef将往返运动C.ef将减速向右运动,但不是匀减速D.ef将加速向右运动12、如图所示,一个高度为L的矩形线框无初速地从高处落下,设线框下落过程中,下边保持水平向下平动。在线框的下方,有一个上、下界面都是水平的匀强磁场区,磁场区高度为2L,磁场方向与线框平面垂直。闭合线圈下落后,刚好匀速进入磁场区,进入过程中,线圈中的感应电流I0随位移变化的图象可能是13、(上海市十三校2012届高三第二次联考物理试卷)如图所示,质量为m的金属环用线悬挂起来,金属环有一半处于水平且与环面垂直的匀强磁场中,从某时刻开始,磁感应强度均匀减小,则在磁感应强度均匀减小的过程中,关于线拉力大小的下列说法中正确的是()A.大于环重力mg,并逐渐减小B.始终等于环重力mgC.小于环重力mg,并保持恒定D.大于环重力mg,并保持恒定领航教育-4-14、在竖直方向的匀强磁场中,水平放置一圆形导体环。规定导体环中电流的正方向如图11(甲)所示,磁场方向竖直向上为正。当磁感应强度B随时间t按图(乙)变化时,下列能正确表示导体环中感应电流随时间变化情况的是15、如图所示,两轻质闭合金属圆环,穿挂在一根光滑水平绝缘直杆上,原来处于静止状态。当条形磁铁的N极自右向左插入圆环时,两环的运动情况是:A.同时向左运动,两环间距变大;B.同时向左运动,两环间距变小;C.同时向右运动,两环间距变大;D.同时向右运动,两环间距变小。16、如图所示,金属导轨上的导体棒ab在匀强磁场中沿导轨做下列哪种运动时,铜制线圈c中将有感应电流产生且被螺线管吸引A.向右做匀速运动B.向左做减速运动C.向右做减速运动D.向右做加速运动领航教育-5-17、矩形导线框abcd固定在匀强磁场中,磁感线的方向与导线框所在平面垂直。规定磁场的正方向垂直纸面向里,磁感线应强度B随时间变化的规律如图所示。若规定顺时针方向为感应电流i的正方向。下列i-t图中正确的是18、如图,平行导轨足够长,右端和电容相接,一根金属杆横放其上,以速度v匀速运动,不计摩擦和电阻。若突然把金属杆的速度减为零后,又立即释放,则此后滑线的运动情况是A.先向左作加速运动,再作向左的减速运动,直到最后停止B.先向左作加速运动,再作向左的匀速运动C.先向右作加速运动,再作向右的减速运动,直到最后停止D.先向右作加速运动,再作向右的匀速运动领航教育-6-19、如图所示,匀强磁场的磁感强度为0.5T,方向垂直纸面向里,当金属棒ab沿光滑导轨水平向左匀速运动时,电阻R上消耗的功率为2w,已知电阻R=0.5,导轨间的距离,导轨电阻不计,金属棒的电阻r=0.1,求:(1)金属棒ab中电流的方向。(2)金属棒匀速滑动的速度20、两根光滑的足够长直金属导轨MN、M′N′平行置于竖直面内,导轨间距为l,导轨上端接有阻值为R的电阻,如图所示。质量为m、长度也为l、阻值为r的金属棒ab垂直于导轨放置,且与导轨保持良好接触,其他电阻不计。导轨处于磁感应强度为B、方向水平向里的匀强磁场中,ab由静止释放,在重力作用下向下运动,求:(1)ab运动的最大速度的大小;(2)若ab从释放至其运动达到最大速度时下落的高度为h,此过程中金属棒中产生的焦耳热为多少?21、如图所示,在匀强磁场中竖直放置两条足够长的平行导轨,磁场方向与导轨所在平面垂直,磁感应强度大小为,导轨上端连接一阻值为R的电阻和电键S,导轨电阻不计,两金属棒a和b的电阻都为R,质量分别为和,它们与导轨接触良好,并可沿导轨无摩擦运动,若将b棒固定,电键S断开,用一竖直向上的恒力F拉a棒,稳定后a棒以的速度向上匀速运动,此时再释放b棒,b棒恰能保持静止。(1)求拉力F的大小(2)若将a棒固定,电键S闭合,让b棒自由下滑,求b棒滑行的最大速度领航教育-7-(3)若将a棒和b棒都固定,电键S断开,使磁感应强度从随时间均匀增加,经0.1s后磁感应强度增大到2时,a棒受到的安培力大小正好等于a棒的重力,求两棒间的距离h22、如下图所示,两根光滑的平行金属导轨MN、PQ处于同一水平面内,相距L=0.5m,导轨的左端用R=3Ω的电阻相连,导轨电阻不计,导轨上跨接一电阻r=1Ω的金属杆ab,质量m=0.2kg,整个装置放在竖直向下的匀强磁场中,磁感应强度B=2T,现对杆施加水平向右的拉力F=2N,使它由静止开始运动,求:(1)杆能达到的最大速度多大?最大加速度为多大?(2)杆的速度达到最大时,a、b两端电压多大?此时拉力的瞬时功率多大?(3)若已知杆从静止开始运动至最大速度的过程中,R上总共产生了10.2J的电热,则此过程中拉力F做的功是多大?此过程持续时间多长?(4)若杆达到最大速度后撤去拉力,则此后R上共产生多少热能?其向前冲过的距离会有多大?23、18.(16分)水平面内固定一U形光滑金属导轨,轨道宽d=2m,导轨的左端接有R=0.3Ω的电阻,导轨上放一阻值为R0=0.1Ω,m=0.1kg的导体棒ab,其余电阻不计,导体棒ab用水平轻线通过定滑轮连接处于水平地面上质量M=0.3kg的重物,空间有竖直向上的匀强磁场,如图所示.已知t=0时,B=1T,,此时重物上方的连线刚刚被拉直.从t=0开始,磁场以=0.1T/s均匀增加,取g=10m/s2.求:(1)经过多长时间t物体才被拉离地面.(2)在此时间t内电阻R上产生的电热Q.领航教育-8-1、B2、解析穿过闭合线圈的磁通量发生变化,线圈中有感应电流产生,选项C错误;若线圈平面与磁场平行,则磁通量始终为零,选项A错误、B、D正确.答案BDD(提示:飞机水平飞行,相当于只切割磁感线的竖直分量3、B2。)4、A5、答案B6、C7、A8、C9、D10、B11、C12、D13、14、C15、B16、BC17、D18、B二、计算题领航教育-9-19、⑴a→b⑵v=6m/s20、(1)设ab上产生的感应电动势为E,回路中的电流为I,电路总电阻为R+r,则最后ab以最大速度匀速运动,有①由闭合电路欧姆定律有②③由①②③方程解得④(2)设在下滑过程中整个电路产生的焦耳热为Q1,ab棒上产生的焦耳热为Q2,则由能量守恒定律有:⑤又有⑥联立④⑤⑥解得:21、(1)棒作切割磁感线运动,产生感应电动势,有:领航教育-10-(1)棒与棒构成串联闭合电路,电流强度为(2)棒、棒受到的安培力大小为(3)依题意,对棒有(4)对棒有(5)解得也可用整体法直接得(2)棒固定、电键S闭合后,当棒以速度下滑时,棒作切割磁感线运动,产生感应电动势,有:(6)棒与电阻R并联,再与棒构成串联闭合电路,电流强度为(7)棒受到的安培力与棒重力平衡,有(8)领航教育-11-由(1)―(5)可解得:(9)解(6)―(9),得(3)电键S断开后,当磁场均匀变化时,产生的感应电动势为(10)(11)依题意,有(12)由(10)―(12)及(9)解得:22、(1)由题意得:F=BIL,,V=8m/s,(2),(3),代入得:S=10m,代入得:t=2.05s领航教育-12-(4),代入得:=4.8J,代入得:S=6.4m23、18.(16分)参考解答:(1)由法拉第电磁感应定律可求出回路感应电动势E=①(2分)由闭合电路欧姆定律可求出回路中电流I=②(2分)在t时磁感应强度为B′=(B+・t)③(2分)此时安培力为④(2分)物体被拉动的临界条件为=Mg⑤(2分)由①②③④⑤式并代入数据得t=20s⑥(2分)所以经过t=20s物体能被拉动.(2)在此时间t内电阻R上产生的电热Q=I2Rt⑦(2分)领航教育-13-由②⑥⑦式并代入数据得Q=1.5J⑧(2分)

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