2018-2019學(xué)年高中物理 課時分層作業(yè)2 法拉第電磁感應(yīng)定律 教科版選修3-2.doc

課時分層作業(yè)(二) 法拉第電磁感應(yīng)定律基礎(chǔ)達標(biāo)練(時間：15分鐘分值：50分)一、選擇題(本題共6小題，每小題6分，共36分)1關(guān)于某一閉合電路中感應(yīng)電動勢E的大小，下列說法中正確的是() 【導(dǎo)學(xué)號：24622011】AE跟穿過這一閉合電路的磁通量的大小成正比BE跟穿過這一閉合電路的磁通量的變化量大小成正比CE跟穿過這一閉合電路的磁通量的變化率成正比D某時刻穿過線圈的磁通量為零，該時刻E一定為零C磁通量變化量表示磁通量變化的大小，磁通量變化率表示磁通量變化的快慢感應(yīng)電動勢與磁通量變化率成正比，和磁通量及其變化量都無必然聯(lián)系2如圖1313所示，在豎直向下的勻強磁場中有一根水平放置的金屬棒沿水平方向拋出，初速度方向和棒垂直，則棒兩端產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢將()圖1313A隨時間增大B隨時間減小C不隨時間變化 D難以確定C金屬棒水平拋出后做平拋運動，水平方向上做勻速直線運動，由EBLv0可知E不變；豎直方向上做勻加速直線運動，但在該方向上不切割磁感線，故不產(chǎn)生電動勢所以整個過程中，金屬棒產(chǎn)生的總電動勢為EBLv0.選項C正確3(多選)如圖1314所示為一臺小型發(fā)電機示意圖，磁場為水平方向當(dāng)線圈轉(zhuǎn)到如圖所示的水平位置時，下列判斷正確的是()圖1314A通過線圈的磁通量最大B通過線圈的磁通量為零C線圈中產(chǎn)生的電動勢最大D線圈中產(chǎn)生的電動勢為零BC此時的線圈位置為線圈平面與磁感線平行的位置，故通過線圈的磁通量為零，選項A錯誤，B正確；此時線圈的兩個邊的速度方向與磁感線方向垂直，垂直切割磁感線的速度最大，所以線圈中產(chǎn)生的電動勢最大，選項C正確，D錯誤4如圖1315所示，一個半徑為L的半圓形硬導(dǎo)體AB以速度v，在水平U型框架上勻速滑動，勻強磁場的磁感應(yīng)強度為B，回路電阻為R0，半圓形硬導(dǎo)體AB的電阻為r，其余電阻不計，則半圓形導(dǎo)體AB切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電動勢的大小及AB之間的電勢差分別為()圖1315ABLv；B2BLv；BLvC2BLv； DBLv；2BLvC半圓形導(dǎo)體AB切割磁感線的有效長度為2L，對應(yīng)的電動勢為E2BLv，AB間的電勢差UABR0，C正確5.如圖1316所示，在半徑為R的虛線圓內(nèi)有垂直紙面向里的勻強磁場，磁感應(yīng)強度B隨時間變化關(guān)系為BB0kt，在磁場外距圓心O為2R處有一半徑恰為2R的半圓導(dǎo)線環(huán)(圖中實線)，則導(dǎo)線環(huán)中的感應(yīng)電動勢大小為()圖1316A0 BkR2C. D2kR2C由EnR2k可知選項C正確6(多選)單匝矩形線圈在勻強磁場中勻速轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)軸垂直于磁場，若線圈所圍面積中磁通量隨時間變化的曲線如圖1317所示，則0D過程中() 【導(dǎo)學(xué)號：24622012】圖1317A線圈中0時刻感應(yīng)電動勢為零B線圈中D時刻感應(yīng)電動勢為零C線圈中D時刻感應(yīng)電動勢最大D線圈中0至D時間內(nèi)平均感應(yīng)電動勢為0.4 VBD線圈中0時刻切線斜率最大，即磁通量的變化率為最大，則感應(yīng)電動勢最大，D時刻磁通量的變化率為零，則感應(yīng)電動勢為零，故A、C錯誤，B正確；根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律得：E V0.4 V，故D正確二、非選擇題(14分)7.如圖1318所示，勻強磁場的磁感應(yīng)強度為B，方向豎直向下，在磁場中有一邊長為l的正方形導(dǎo)線框，ab邊質(zhì)量為m，其余邊質(zhì)量不計，cd邊有固定的水平軸，導(dǎo)線框可以繞其轉(zhuǎn)動，現(xiàn)將導(dǎo)線框拉至水平位置由靜止釋放，不計摩擦和空氣阻力，導(dǎo)線框經(jīng)過時間t運動到豎直位置，此時ab邊的速度為v，求：圖1318(1)此過程中線框產(chǎn)生的平均感應(yīng)電動勢的大??；(2)線框運動到豎直位置時線框感應(yīng)電動勢的大小【解析】(1)線框在初位置1BSBl2，轉(zhuǎn)到豎直位置20.根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律E.(2)轉(zhuǎn)到豎直位置時，bc、ad兩邊不切割磁感線，ab邊垂直切割磁感線，此時求的是瞬時感應(yīng)電動勢，且感應(yīng)電動勢的大小為EBlv.【答案】(1)(2)Blv能力提升練(時間：25分鐘分值：50分)一、選擇題(本題共4小題，每小題6分，共24分)1一閉合圓形線圈放在勻強磁場中，線圈的軸線與磁場方向成30角，磁感應(yīng)強度隨時間均勻變化下列方法中能使線圈中感應(yīng)電流增大一倍的是 ()A把線圈匝數(shù)增加一倍B把線圈面積增大一倍C把線圈半徑增大一倍D把線圈匝數(shù)減少到原來的一半C設(shè)線圈中的感應(yīng)電流為I，線圈電阻為R，匝數(shù)為n，半徑為r，面積為S，線圈導(dǎo)線的橫截面積為S，電阻率為.由法拉第電磁感應(yīng)定律知Enn，由閉合電路歐姆定律知I，由電阻定律知R，則Icos 30，其中，、S均為恒量，所以Ir，故選項C正確2(多選)如圖1319所示，一導(dǎo)線彎成半徑為a的半圓形閉合回路虛線MN右側(cè)有磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場，方向垂直于回路所在的平面，回路以速度v向右勻速進入磁場，直徑CD始終與MN垂直從D點到達邊界開始到C點進入磁場為止，下列結(jié)論正確的是()圖1319A感應(yīng)電流大小不變BCD段直導(dǎo)線始終不受安培力C感應(yīng)電動勢最大值EmaxBavD感應(yīng)電動勢平均值BavCD在半圓形閉合回路進入磁場的過程中磁通量不斷增加，始終存在感應(yīng)電流，由左手定則可知CD邊始終受到安培力作用，選項B錯；有效切割長度l如圖所示，所以進入過程中l(wèi)先逐漸增大到a，然后再逐漸減小為0，由EBlv，可知最大值EmaxBav，最小值為0，故選項A錯，選項C對；平均感應(yīng)電動勢為Bav，選項D對3如圖1320所示，閉合導(dǎo)線框abcd的質(zhì)量可以忽略不計，將它從圖中所示的位置勻速拉出勻強磁場若第一次用0.3 s時間拉出，拉動過程中導(dǎo)線ab所受安培力為F1，通過導(dǎo)線橫截面的電荷量為q1；第二次用0.9 s時間拉出，拉動過程中導(dǎo)線ab所受安培力為F2，通過導(dǎo)線橫截面的電荷量為q2，則 ()圖1320AF1<F2，q1<q2 BF1<F2，q1q2CF1F2，q1<q2 DF1>F2，q1q2D由于線框在兩次拉出過程中，磁通量的變化量相等，即12，而通過導(dǎo)線橫截面的電荷量qN，得q1q2；由于兩次拉出所用時間t1<t2，則所產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢E1>E2，閉合回路中的感應(yīng)電流I1>I2，又安培力FBIl，可得F1>F2，故選項D正確4如圖1321，勻強磁場中有一由半圓弧及其直徑構(gòu)成的導(dǎo)線框，半圓直徑與磁場邊緣重合；磁場方向垂直于半圓面(紙面)向里，磁感應(yīng)強度大小為B0.使該線框從靜止開始繞過圓心O、垂直于半圓面的軸以角速度勻速轉(zhuǎn)動半周，在線框中產(chǎn)生感應(yīng)電流現(xiàn)使線框保持圖中所示位置，磁感應(yīng)強度大小隨時間線性變化為了產(chǎn)生與線框轉(zhuǎn)動半周過程中同樣大小的電流，磁感應(yīng)強度隨時間的變化率的大小應(yīng)為() 【導(dǎo)學(xué)號：24622013】圖1321A. B.C. D.C當(dāng)導(dǎo)線框勻速轉(zhuǎn)動時，設(shè)半徑為r，導(dǎo)線框電阻為R，在很小的t時間內(nèi)，轉(zhuǎn)過圓心角t，由法拉第電磁感應(yīng)定律及歐姆定律可得感應(yīng)電流I1；當(dāng)導(dǎo)線框不動，而磁感應(yīng)強度發(fā)生變化時，同理可得感應(yīng)電流I2，令I(lǐng)1I2，可得，C對二、非選擇題(本題共2小題，共26分)5(13分)如圖1322所示，導(dǎo)體棒ab長為L，沿傾角為的斜導(dǎo)軌以速度v下滑，勻強磁場磁感應(yīng)強度為B.求：圖1322(1)若磁感應(yīng)強度B的方向垂直于斜導(dǎo)軌向上，導(dǎo)體棒ab中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為多大？(2)若磁感應(yīng)強度B的方向豎直向上，導(dǎo)體棒ab中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為多大？【解析】將題給的立體圖示改畫成平面圖，如圖所示(1)當(dāng)磁感應(yīng)強度B的方向垂直于斜導(dǎo)軌向上時，導(dǎo)體棒ab的速度方向與B是垂直的，則感應(yīng)電動勢E1BLv.(2)將棒的速度v分解為垂直于B和平行于B的兩個分量，只有垂直于B的速度分量vvcos 才對產(chǎn)生感應(yīng)電動勢有貢獻，所以E2BLvBLvcos .【答案】(1)BLv(2)BLvcos 6(13分)如圖1323所示，導(dǎo)線全部為裸導(dǎo)線，半徑為r的圓內(nèi)有垂直于平面的勻強磁場，磁感應(yīng)強度為B，一根長度大于2r的導(dǎo)線MN以速度v在圓環(huán)上無摩擦地自左向右勻速滑動，電路的固定電阻為R.其余電阻忽略不計試求MN從圓環(huán)的左端滑動到右端的過程中電阻R上的電流的平均值及通過的電荷量圖1323【解析】由于BSBr2，完成這一變化所用的時間t故.所以電阻R上的電流平均值為，通過R的電荷量為qt.【答案】