高考物理同步（人教版） 第9章第3講 電磁感應定律的綜合應用③課后作業(yè)
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111 一、選擇題(每小題5分，共40分) 1．如圖所示，兩光滑平行金屬導軌間距為L，直導線MN垂直跨在導軌上，且與導軌接觸良好，整個裝置處于垂直于紙面向里的勻強磁場中，磁感應強度為B.電容器的電容為C，除電阻R外，導軌和導線的電阻均不計．現(xiàn)給導線MN一初速度，使導線MN向右運動，當電路穩(wěn)定后，MN以速度v向右做勻速運動時( ) A．電容器兩端的電壓為零 B．電阻兩端的電壓為BLv C．電容器所帶電荷量為CBLv D．為保持MN勻速運動，需對其施加的拉力大小為 【解析】 當導線MN勻速向右運動時，導線MN產(chǎn)生的感應電動勢恒定，穩(wěn)定后，對電容器不充電也不放電，無電流產(chǎn)生，故電阻兩端沒有電壓，電容器兩板間的電壓為U＝E＝BLv，所帶電荷量Q＝CU＝CBLv，C正確；因勻速運動后MN所受合力為0，且此時無電流，故不受安培力即無需拉力便可做勻速運動，D錯． 【答案】 C 2．如圖所示，邊長為L的正方形導線框質(zhì)量為m，由距磁場H高處自由下落，其下邊ab進入勻強磁場后，線圈開始做減速運動，直到其上邊cd剛剛穿出磁場時，速度減為ab邊進入磁場時的一半，磁場的寬度也為L，則線框穿越勻強磁場過程中發(fā)出的焦耳熱為( ) A．2mgL B．2mgL＋mgH C．2mgL＋mgH D．2mgL＋mgH 【解析】 設(shè)剛進入磁場時的速度為v1，剛穿出磁場時的速度v2＝. 線框自開始進入磁場到完全穿出磁場共下落高度為2L.由題意 mv＝mgH，mv＋mg2L＝mv＋Q. 聯(lián)立各式得Q＝2mgL＋mgH.C選項正確． 【答案】 C 3．如圖甲所示，abcd為用導體做成的框架，其所在平面與水平面成θ角，質(zhì)量為m的導體棒MN與ab、cd接觸良好，回路的電阻為R，整個裝置放于垂直框架平面的變化的磁場中，t=0時磁場方向向上，磁感應強度B的變化情況如圖乙所示，MN始終靜止.則在0t2時間段內(nèi)，下面的分析正確的是 （ ） A.t1時刻回路中的感應電流為零 B.t1時刻MN受到的安培力為零 C.MN中產(chǎn)生的感應電流隨時間均勻變化 D.MN受到的安培力隨時間均勻變化 【解析】 本題考查電磁感應現(xiàn)象及磁場對電流的作用的知識.分析時要首先判斷磁感應強度、磁通量的變化率的情況,然后再結(jié)合產(chǎn)生感應電流的條件和安培力公式進行分析.由圖可知,t1時刻,磁通量的變化率不為0,所以仍然發(fā)生電磁感應現(xiàn)象,回路中有感應電流存在,A選項錯誤;但此時磁感應強度為0,所以MN不受安培力的作用,B選項正確;0t2時間內(nèi),磁通量的變化率不變,感應電動勢不變,感應電流大小不變,C選項錯誤;由于磁感應強度B是均勻變化的,由F=BIL可知,安培力隨時間均勻變化,D選項正確. 【答案】B、D 4.如圖所示，兩個互連的金屬圓環(huán)，粗金屬環(huán)的電阻是細金屬環(huán)電阻的二分之一，磁場垂直穿過粗金屬環(huán)所在區(qū)域，當磁感應強度隨時間均勻變化時，在粗環(huán)內(nèi)產(chǎn)生的感應電動勢為E，則a、b兩點間的電勢差為 ( ) A.E B.E C.E D．E 【答案】 C 5．在豎直向上的勻強磁場中，水平放置一個不變形的單匝金屬圓線圈，規(guī)定線圈中感應電流的正方向如圖甲所示，當磁場的磁感應強度B隨時間t如圖乙變化時，圖丙中正確表示線圈中感應電動勢E變化的是( ) 【解析】 由圖乙可知，在0～1 s內(nèi)，磁感應強度均勻增大，穿過線圈的磁通量均勻增大，由楞次定律可知線圈中產(chǎn)生恒定電流，其方向與正方向一致；1～3 s內(nèi)，穿過線圈的磁通量不變，感應電動勢為0；在3～5 s內(nèi)，線圈中的磁通量均勻減小，由楞次定律可知線圈中產(chǎn)生恒定電流，其方向與正方向相反．由圖乙可知0～1 s內(nèi)磁感應強度變化率是3～5 s內(nèi)磁感應強度變化率的2倍，故產(chǎn)生的電動勢為其2倍．故A選項正確． 【答案】 A 6.如圖所示，線圈內(nèi)有理想邊界的磁場，開關(guān)閉合，當磁感應強度均勻減小時，有一帶電微粒靜止于水平放置的平行板電容器中間，若線圈的匝數(shù)為n,平行板電容器的板間距離為d,粒子的質(zhì)量為m，帶電荷量為q，線圈面積為S,則下列判斷中正確的是（ ） A.帶電微粒帶負電 B.線圈內(nèi)磁感應強度的變化率為 C.當下極板向上移動時，帶電微粒將向上運動 D.當開關(guān)斷開時帶電微粒將做自由落體運動 【解析】由于磁感應強度均勻減小，由楞次定律及右手定則可知電容器下極板帶正電，帶電微粒靜止，說明其受到的電場力向上，故帶電微粒帶正電，選項A錯誤；由mg=及U==可得：=,選項B正確；當下極板向上移動時，兩極板間距減小，由E=可知場強變大，則mg<,故帶電微粒將向上加速運動，選項C正確；開關(guān)斷開時，電容器兩極板間電壓不變，故帶電微粒仍靜止，選項D錯誤. 【答案】B、C 7.如圖所示，在兩平行光滑導體桿上，垂直放置兩導體ab、cd，其電阻分別為R1、R2，且R1下載提示(請認真閱讀)
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