2020-2021学年高二下学期物理3-2(人教版)第四章第四节课时作业.docx

一、单项选择题1穿过某线圈的磁通量随时间的变化关系如图所示，在线圈内产生感应电动势最大值的时间是()A02 sB24 sC46 s D610 s解析：选C.在t图象中，其斜率在数值上等于磁通量的变化率，斜率越大，电动势也越大，故C正确2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C30 F，L15 cm，L28 cm，磁场以5102 T/s的速率增加，则()A电容器上极板带正电，带电荷量为6105 CB电容器上极板带负电，带电荷量为6105 CC电容器上极板带正电，带电荷量为6109 CD电容器上极板带负电，带电荷量为6109 C解析：选C.电容器两极板间的电势差U等于感应电动势E，由法拉第电磁感应定律，可得EL1L22104 V，电容器的带电荷量QCUCE6109 C，再由楞次定律可知上极板的电势高，带正电，故选C.3粗细均匀的电阻丝围成的正方形线框置于有界匀强磁场中，磁场方向垂直于线框平面，其边界与正方形线框的边平行现使线框以同样大小的速度沿四个不同方向平移出磁场，如图所示，则在移出过程中线框的一边a、b两点间电势差确定值最大的是()解析：选B.不同方向拉出磁场，产生的电动势相等，回路中的电流相等，几种状况下，两点之间的电势差只有是路端电压时最大故选B.4物理试验中常用一种叫做“冲击电流计”的仪器测定通过电路的电荷量，如图所示，探测线圈与冲击电流计串联后可用来测定磁场的磁感应强度已知线圈匝数为n，面积为S，线圈与冲击电流计组成的回路电阻为R.若将线圈放在被测匀强磁场中，开头线圈平面与磁场垂直，现把探测线圈翻转180，冲击电流计测出通过线圈的电荷量为q，由上述数据可测出被测磁场的磁感应强度为()A. .C. .解析：选A.qttnnn，所以B.故选A.5. (2022承德试验中学高二月考)如图所示，导体AB的长为2R，绕O点以角速度匀速转动，OB为R，且OBA三点在一条直线上，有一磁感应强度为B的匀强磁场布满转动平面且与转动平面垂直，那么AB两端的电势差为()A.BR2 B2BR2C4BR2 D6BR2解析：选C.A点线速度vA3R，B点线速度vBR，AB棒切割磁感线的平均速度2R，由EBlv得A、B两端的电势差为4BR2，故选C.6.(2022余杭试验中学高二检测)一闭合圆形线圈放在匀强磁场中，线圈的轴线与磁场方向成30角，磁感应强度随时间均匀变化在下列方法中，能使线圈中感应电流增加一倍的是()A把线圈匝数增大一倍B把线圈面积增大一倍C把线圈半径增大一倍D把线圈匝数削减到原来的一半解析：选C.设感应电流为I，电阻为R，匝数为n，线圈半径为r，线圈面积为S，导线横截面积为S.由法拉第电磁感应定律知Enn由闭合电路欧姆定律知I由电阻定律知R则Icos 30.其中、S均为恒量，所以Ir，故选C.二、多项选择题7(2022江苏扬州高二月考)下列说法正确的是()A穿过线圈的磁通量为零时，感应电动势确定为零B穿过线圈的磁通量不为零，感应电动势也确定不为零C穿过线圈的磁通量均匀变化时，感应电动势不变化D穿过线圈的磁通量变化越快，感应电动势越大解析：选CD.由法拉第电磁感应定律En可知穿过线圈的磁通量变化越快，感应电动势越大，与磁通量的大小没有直接的联系，所以A、B错误，D正确；穿过线圈的磁通量均匀变化时，感应电动势不变，所以C正确8(2022山西昔阳中学高二月考)用一根横截面积为S，电阻率为的硬质导线做成一个半径为r的圆环，ab为圆环的一条直径如图所示，在ab的左侧存在一个匀强磁场，磁场垂直圆环所在平面，方向如图磁感应强度大小随时间的变化率k(k0)则()A圆环中产生逆时针方向的感应电流B圆环具有扩张的趋势C圆环中感应电流的大小为D图中a、b两点间的电势差大小Uabkr2解析：选BD.由变化率k(k0)可知磁场均匀减弱，依据楞次定律可知，圆环中产生顺时针方向的感应电流，圆环具有扩张的趋势，则A错误，B正确；依据法拉第电磁感应定律可知，圆环内产生的感应电动势大小为E，所以圆环中感应电流的大小为I，则C错误；圆环处于磁场内的一半相当于电源，外面的一半相当于外电路，题中a、b两点间的电压是路端电压，应为，则D正确故选BD.9.如图所示，三角形金属导轨EOF上放有一金属杆AB，在外力作用下，使AB保持与OF垂直，以速度v匀速从O点开头右移，若导轨与金属杆均为粗细相同的同种金属制成，则下列推断正确的是()A电路中的感应电流大小不变B电路中的感应电动势大小不变C电路中的感应电动势渐渐增大D电路中的感应电流渐渐减小解析：选AC.导体杆从O开头到如题图所示位置所经受时间设为t，EOF，则导体杆切割磁感线的有效长度lOBtan ，故EBlvBvttan vBv2ttan ，即电路中电动势与时间成正比，C正确；电路中电流I，而lOAB的周长OBABOAvtvttan vt所以I恒量，所以A正确故选AC.三、非选择题10半径为r、电阻为R的n匝圆形线圈在边长为l的正方形abcd之外，匀强磁场布满并垂直穿过该正方形区域，如图甲所示当磁场随时间的变化规律如图乙所示时，则穿过圆形线圈磁通量的变化率为_，t0时刻线圈产生的感应电流为_解析：磁通量的变化率为Sl2；依据法拉第电磁感应定律得线圈中的感应电动势EnSnl2，再依据闭合电路欧姆定律得感应电流Inn.答案：l2n11把总电阻为2R的均匀电阻丝焊接成一半径为a的圆环，水平固定在竖直向下的磁感应强度为B的匀强磁场中，如图所示，一长度为2a，电阻等于R，粗细均匀的金属棒MN放在圆环上，它与圆环始终保持良好的接触，当金属棒以恒定速度v向右移动经过环心O时，求：(1)棒上电流的大小和方向及棒两端的电压UMN；(2)在圆环和金属棒上消耗的总热功率解析：本题关键是要分析清楚电路结构，画出等效电路图(1)把切割磁感线的金属棒看成一个具有内阻为R，电源电动势为E的电源，两个半圆环看成两个并联电阻，画出等效电路如图所示等效电源电动势为：EBlv2Bav.外电路的总电阻为：R外R.棒上电流大小为：I，电流方向从N流向M.依据分压原理，棒两端的电压为：UMNEBav.(2)圆环和金属棒上消耗的总热功率为：PIE.答案：(1)NMBav(2)12如图所示，用质量为m、电阻为R的均匀导线做成边长为l的单匝正方形线框MNPQ，线框每一边的电阻都相等将线框置于光滑绝缘的水平面上在线框的右侧存在竖直方向的有界匀强磁场，磁场边界间的距离为2l，磁感应强度为B.在垂直MN边的水平拉力作用下，线框以垂直磁场边界的速度v匀速穿过磁场在运动过程中线框平面水平，且MN边与磁场的边界平行求：(1)线框MN边刚进入磁场时，线框中感应电流的大小；(2)线框MN边刚进入磁场时，M、N两点间的电压UMN；(3)在线框从MN边刚进入磁场到PQ边刚穿出磁场的过程中，线框中产生的热量是多少？解析：(1)线框MN边在磁场中运动时，感应电动势EBlv，线框中的感应电流I.(2)M、N两点间的电压UMNIR外IRBlv.(3)线框运动过程中有感应电流的时间t，此过程线框中产生的焦耳热QI2Rt.答案：(1)(2)Blv(3)