【物理】2020届一轮复习人教版第十章第3讲　电磁感应规律的综合应用课时作业 9页

‎2020届一轮复习人教版 第十章 第3讲　电磁感应规律的综合应用 课时作业 ‎(三十三)　‎ ‎[基础题组]‎ 一、单项选择题 ‎1．下列四个选项图中，虚线上方空间都存在方向垂直纸面向里的匀强磁场．A、B中的导线框为正方形，C、D中的导线框为直角扇形．各导线框均绕垂直纸面的轴O在纸面内匀速转动，转动方向如箭头所示，转动周期均为T.从线框处于图示位置时开始计时，以在OP边上从P点指向O点的方向为感应电流i的正方向．则在如图A、B、C、D所示的四个情景中，产生的感应电流i随时间t的变化规律如it图象所示的是(　　)‎ 解析：根据感应电流在一段时间恒定，导线框应为扇形；由右手定则可判断出产生的感应电流i随时间t的变化规律如题中it图象所示的是选项C.‎ 答案：C ‎2．如图所示是两个相互连接的金属圆环，小金属环的电阻是大金属环电阻的二分之一，磁场垂直穿过大金属环所在区域，当磁感应强度随时间均匀变化时，在大环内产生的感应电动势为E，则a、b两点间的电势差为(　　)‎ A.E　　　　　　　 B.E C.E D．E 解析：a、b间的电势差等于路端电压，而小环电阻占电路总电阻的，故a、b间电势差为U＝E，选项B正确．‎ 答案：B ‎3．(2019·广东四校联考)如图所示，在一磁感应强度B＝0.5 T的匀强磁场中，垂直于磁场方向水平放置着两根相距L＝‎0.1 m的平行金属导轨MN和PQ，导轨电阻忽略不计，在两根导轨的端点N、Q之间连接一阻值R＝0.3 Ω的电阻．导轨上正交放置着金属棒ab，其电阻r＝0.2 Ω.当金属棒在水平拉力作用下以速度v＝‎4.0 m/s向左做匀速运动时(　　)‎ A．ab棒所受安培力大小为0.02 N B．N、Q间电压为0.2 V C．a端电势比b端电势低 D．回路中感应电流大小为‎1 A 解析：ab棒产生的电动势E＝BLv＝0.2 V，电流I＝＝0.4 A，ab棒受的安培力F＝BIL＝0.02 N，A正确，D错误；N、Q之间的电压U＝E＝0.12 V，B错误；由右手定则得a端电势较高，C错误．‎ 答案：A ‎4．半径为r带缺口的刚性金属圆环在纸面上固定放置，在圆环的缺口两端引出两根导线，分别与两块垂直于纸面固定放置的平行金属板连接，两板间距为d，如图甲所示．有一变化的磁场垂直于纸面，规定方向向里为正，变化规律如图乙所示．在t＝0时刻平板之间中心有一重力不计，电荷量为q的静止微粒，则以下说法正确的是(　　)‎ A．第2 s内上极板为正极 B．第3 s内上极板为负极 C．第2 s末微粒回到了原来位置 D．第3 s末两极板之间的电场强度大小为 解析：第2 s内磁场强度减小，所以圆环产生感应电动势，相当于一电源，由楞次定律知，上极板为正极，A正确；第3 s内磁场方向向外，强度增加，产生的感应电动势仍然使极板为正极，故B错误；第1 s内，上极板为负极，第2 s内，上极板为正极，这个过程中电场强度反向，所以微粒先加速，然后减速，当第2 ‎ s末微粒速度为零，离开中心位置最远，第3 s末圆环产生的感应电动势为＝0.1πr2，电场强度E＝＝，C、D错误．‎ 答案：A ‎5．(2019·河北定州中学月考)如图所示，匀强磁场中固定的金属框架ABC，导体棒DE在框架ABC上沿图示方向匀速平移，框架和导体棒材料相同，接触电阻不计，则(　　)‎ A．电路中感应电流保持一定 B．电路中的磁通量的变化率一定 C．电路中的感应电动势一定 D．DE棒受到的拉力一定 解析：根据法拉第电磁感应定律可知，电路中磁通量的变化率等于回路中产生的感应电动势，而感应电动势E＝BLv，B、v不变，有效切割的长度L增加，则电路中磁通量的变化率和感应电动势都增加，故B、C错误；设金属框架的电阻率为ρ，截面积为S，导体棒DE从B点开始运动的时间为t，∠ABC＝2θ，则回路中产生的感应电动势为E＝2B·vt·tan θ·v，回路的电阻R＝ρ，电路中感应电流的大小I＝＝，B、S、ρ、θ、v均不变，则I不变，故A正确．DE杆所受的磁场力的大小F＝BIL＝BI·2vt·tan θ随着时间t的延长而增大，故D错误．‎ 答案：A 二、多项选择题 ‎6．(2019·广西桂林市高三模拟)如图所示，有两根与水平方向成α角的光滑平行的金属轨道，上端接有可变电阻R，下端足够长．空间有垂直于轨道平面的匀强磁场，磁感应强度为B，一根质量为m的金属杆从轨道上由静止滑下．经过足够长的时间后，金属杆的速度会趋近于一个最大速度vm，则(　　)‎ A．如果B增大，vm将变大 B．如果α变大，vm将变大 C．如果R变大，vm将变大 D．如果m变小，vm将变大 解析：金属杆在下滑过程中先做加速度减小的加速运动，速度达到最大后做匀速运动．所以当F安＝mgsin α时速度最大，F安＝BIl＝，所以vm＝，分析各选项知B、C正确．‎ 答案：BC ‎7．如图所示，一不计电阻的导体圆环，半径为r、圆心在O点，过圆心放置一长度为2r、电阻为R的辐条，辐条与圆环接触良好，现将此装置放置于磁感应强度为B、方向垂直纸面向里的有界匀强磁场中，磁场边界恰与圆环直径在同一直线上，现使辐条以角速度ω绕O点逆时针转动，右侧电路通过电刷与圆环中心和环的边缘相接触，R1＝，S处于闭合状态，不计其他电阻，则下列判断正确的是(　　)‎ A．通过R1的电流方向为自下而上 B．感应电动势大小为2Br2ω C．理想电压表的示数为Br2ω D．理想电流表的示数为 解析：由右手定则可知圆环中心为电源的正极、圆环边缘为电源的负极，因此通过R1的电流方向为自下而上，选项A正确；由题意可知，始终有长度为r的辐条在转动切割磁场线，因此感应电动势大小为Br2ω，选项B错误；由图可知，在磁场内部的半根辐条相当于电源，磁场外部的半根辐条与R1并联，因此理想电压表的示数为Br2ω，选项C正确；理想电流表的示数为，选项D错误．‎ 答案：AC ‎8．两根足够长的光滑导轨竖直放置，间距为L，底端接阻值为R的电阻．将质量为m的金属棒悬挂在一个固定的轻弹簧下端，金属棒和导轨接触良好，导轨所在平面与磁感应强度为B的匀强磁场垂直，如图所示．除电阻R外其余电阻不计．现将金属棒从弹簧原长位置由静止释放．则(　　)‎ A．释放瞬间金属棒的加速度等于重力加速度g B．金属棒向下运动时，流过电阻R的电流方向为a→b C．金属棒的速度为v时，所受的安培力大小为F＝ D．电阻R上产生的总热量等于金属棒重力势能的减少量 解析：金属棒刚释放时，弹簧处于原长，弹力为零，又因此时速度为零，没有感应电流，金属棒不受安培力作用，只受到重力作用，其加速度应等于重力加速度，选项A正确；金属棒向下运动时，由右手定则可知，流过电阻R的电流方向为b→a，选项B错误；金属棒速度为v时，安培力大小为F＝BIL，又I＝，解得F＝，选项C正确；金属棒下落过程中，由能量守恒定律知，金属棒减少的重力势能转化为弹簧的弹性势能、金属棒的动能(速度不为零时)以及电阻R上产生的热量，选项D错误．‎ 答案：AC ‎[能力题组]‎ 一、选择题 ‎9．(2019·宁夏银川模拟)如图所示，相距为d的两条水平虚线之间有方向垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为B，正方形线圈abec边长为L(L