电磁感应专题.doc

专题限时集训(九)第9讲电磁感应(时间：40分钟)1如图91所示，正方形线框的边长为L，电容器的电容为C.正方形线框的一半放在垂直纸面向里的匀强磁场中，当磁感应强度以k的变化率均匀减小且电路稳定后，有 ()图91A线框中产生的感应电动势大小为kL2B电压表读数为零Ca点的电势高于b点的电势kL2D电容器所带的电荷量为零2如图92所示，在平行于水平地面的匀强磁场上方有三个线圈，从相同的高度由静止开始释放，三个线圈都是用相同的金属材料制成的边长一样的矩形，A、B线圈闭合，但A线圈的导线比B的线圈粗，C线圈有一个缺口则A、B、C线圈进入磁场瞬间加速度大小关系是()图92AaAaBaCBaAaBaCCaAaBaC DaAaBaC3如图93所示，圆环形导体线圈a平放在水平桌面上，在a的正上方固定一竖直螺线管b，二者轴线重合，螺线管与电源和滑动变阻器连接成如图所示的电路若将滑动变阻器的滑片P向下滑动，下列表述正确的是()图93A. 线圈a中将产生俯视顺时针方向的感应电流B. 穿过线圈a的磁通量变小C. 线圈a有扩张的趋势D. 线圈a对水平桌面的压力FN将增大4如图94所示，在x0的区域内存在匀强磁场，磁场的方向垂直于纸面向里矩形线框abcd从t0时刻起由静止开始沿x轴正方向做匀加速运动，则线框中的感应电流I(取逆时针方向的电流为正)随时间t的变化图线是()图94图955. 如图96所示，水平放置的平行板电容器两板间有垂直纸面向里的匀强磁场开关S闭合时，带电粒子恰好水平向右匀速穿过两板，粒子的重力不计，下列说法正确的是()图96A保持开关闭合，若滑片P向上滑动，粒子可能从下极板边缘射出B保持开关闭合，若滑片P向下滑动，粒子可能从下极板边缘射出C保持开关闭合，若只将A极板向上移动后，粒子仍能沿直线穿出D如果开关断开，粒子仍能沿直线穿出图976如图97所示，两个垂直纸面的匀强磁场方向相反，磁感应强度的大小均为B，磁场区域的宽度均为2a，一个直径为2a的导线圆环从图示位置沿x轴正方向匀速穿过两个磁场区域，以逆时针方向为电流的正方向，则感应电流I与导线圆环移动距离x的关系图像正确的是()图987如图99所示，位于水平面内间距为L的光滑平行导轨置于匀强磁场中，磁场的磁感应强度大小为B，方向垂直于导轨所在平面，导轨左端用导线相连，一质量为m、长为L的直导体棒两端放在导轨上，并与之密接已知导轨单位长度的电阻为r，导线和导体棒的电阻均忽略不计从 t0时刻起，导体棒在平行于导轨的拉力作用下，从导轨最左端由静止做加速度为a的匀加速运动，求：(1)t时刻导体棒中的电流I和此时回路的电功率P；(2)t时间内拉力做的功图998如图910甲所示，斜面倾角为37，一宽为d0.43 m的有界匀强磁场垂直于斜面向上，磁场边界与斜面底边平行在斜面上由静止释放一长方形金属线框，线框沿斜面下滑，下边与磁场边界保持平行取斜面底部为零势能面，从线框开始运动到恰好完全进入磁场的过程中，线框的机械能E和位移s之间的关系如图乙所示，图中、均为直线段已知线框的质量为m0.1 kg，电阻为R0.06 ，重力加速度取g10 m/s2，sin 370.6，cos 370.8.(1)求金属线框与斜面间的动摩擦因数；(2)求金属线框刚进入磁场到恰完全进入磁场所用的时间t；(3)求金属线框穿越磁场的过程中，线框中产生电热的最大功率Pm；(4)请在图丙中定性地画出：在金属线框从开始运动到完全穿出磁场的过程中，线框中感应电流I的大小随时间t变化的图像甲 乙丙图910专题限时集训(九)1BC解析 处于磁场中的面积为L2，线框中产生的感应电动势大小为kL2，A错；电容器相当于断路，电压表读数为零，B对；由楞次定律可知a点的电势高于b点的电势，由法拉第电磁感应定律可知UabkL2，C对；电容器所带电荷量为kUL2，D错2D解析 C上有缺口，进入磁场不受安培力，故加速度为g，A、B线圈进入磁场过程中，受到安培力和重力，有mgma，且m4LS，R，得ag，A、B线圈加速度一样，选项D正确3D解析 若将滑动变阻器的滑片P向下滑动，螺线管b中的电流增大，穿过线圈a的磁通量变大，根据楞次定律，线圈a中产生俯视逆时针方向的感应电流，线圈a有缩小的趋势，线圈a对水平桌面的压力FN将增大，选项D正确4D解析 线框由静止开始做匀加速运动，说明速度与时间成正比，即vat，而产生的感应电动势为EBLv，感应电流I，感应电流也将随时间而均匀增加，由右手定则可判断感应电流的方向沿逆时针方向，故D正确5AB解析 保持开关闭合， 若滑片P向上滑动，A、B两板的电压降低，电场力减小，粒子向下偏转，可能从下极板边缘射出，A正确，B错误；保持开关闭合，若只将A极板向上移动，A、B两板间的电压不变，由E可知电场力减小，粒子不可能做直线运动，C错误；如果开关断开，电容器放电，电场力减小，粒子不可能做直线运动，D错误6C7(1)I，P (2)WFma2t2解析 (1)导体棒由静止开始做匀加速直线运动在t时刻的速度vat位移xat2导体棒切割磁感线产生的感应电动势EBLv由闭合电路欧姆定律知，导体棒中电流I为I其中R2xr联立以上各式有I此时回路的电功率PI2R解得P.(2)对导体棒，在t时间内应用动能定理，有WFW安mv2其中安培力做的功W安Pt故t时间内拉力做的功WFma2t2.8(1)0.5(2)0.125 s(3)0.43 W (4)如图所示解析 (1)对图线，由功能关系，有mgs1cos E1E2解得0.5.(2)金属线框进入磁场前，由牛顿第二定律，有mgsin mgcos ma解得加速度a2 m/s2由运动学公式v2as1则线框恰进入磁场的速度v11.2 m/s金属线框进入磁场后，减少的机械能等于克服安培力和摩擦力所做的功，机械能均匀减少，因此安培力为恒力，线框做匀速运动，则mgsin FAmgcos 由功能关系，有s2E2E3解得s20.15 m刚进入磁场到恰完全进入磁场所用的时间t0.125 s.(3)线框出磁场时速度最大，线框内热功率最大PmI2R又由vv2a可得v21.6 m/s线框匀速进入磁场时，有FAmgcos 37mgsin 37，可求出FA0.2 N，又因为FABIL，可求出B2L20.01 T2m2PmI2R0.43 W.(4)图像如图所示6