1、课时作业(四十二)第42讲电磁感应与电路的综合12011锦州模拟如图K421所示，竖直平面内有一金属环，半径为a，总电阻为R(指拉直时两端的电阻)，磁感应强度为B的匀强磁场垂直穿过环平面与环的最高点A铰链连接的长度为2a、电阻为的导体棒AB由水平位置紧贴环面摆下，当摆到竖直位置时，B点的线速度为v，则此时AB两端的电压大小为()A.B.C.DBav 图K421图K4222如图K422所示，分别接有电压表V和电流表A的两个相同闭合回路以相同的速度在匀强磁场中匀速向右运动，下列说法中正确的是()A电流表示数为零，电压表示数不为零B电流表示数为零，电压表示数为零C电流表示数不为零，电压表示数为零D电
2、流表示数不为零，电压表示数不为零 图K42332011深圳模拟如图K423所示，水平光滑的金属框架的左端连接一个电阻R，有一金属杆在外力F的作用下沿框架向右由静止开始做匀加速直线运动，匀强磁场方向竖直向下，轨道与金属杆的电阻不计并接触良好，则能反映外力F随时间t变化规律的图象是图K424中的()ABCD图K424甲乙图K4254如图K425甲所示，矩形线框abcd固定放在匀强磁场中，磁场方向与线圈平面垂直，磁感应强度B随时间t变化的图象如图K425乙所示设t0时刻，磁感应强度的方向垂直纸面向里，图K426中I表示线圈中感应电流的大小，F表示线框ab边所受的安培力的大小(规定电流沿顺时针方向为正
3、，ab边中所受的安培力方向向左为正)，则可能正确的是()ABCD图K42652011上海模拟如图K427甲所示，线圈A、B紧靠在一起，当给线圈A通以如图K427乙所示的电流(规定电流由a进入为正方向)时，则电压表的示数变化情况(规定电流由c进入电压表为正方向)应为图K428中的()图K427 ABCD图K428图K4296如图K429所示，两条平行虚线之间存在匀强磁场，虚线间的距离为l，磁场方向垂直纸面向里abcd是位于纸面内的梯形线圈，ad与bc间的距离也为l，t0时刻，bc边与磁场区域边界重合现令线圈以恒定的速度v沿垂直于磁场区域边界的方向穿过磁场区域，取沿abcda的感应电流为正，则在线
4、圈穿越磁场区域的过程中，感应电流I随时间t变化的图线可能是图K4210中的()AB C D图K4210 图K421172011湖北联考如图K4211所示，一个正方形单匝线圈abcd边长为L，线圈每边的电阻均为R，以恒定速度v通过一个宽度为2L的匀强磁场区，磁感应强度为B，方向垂直纸面向里图K4212中能正确反映ab两端电压Uab随时间t变化关系的是()图K421282011皖南联考一矩形线圈位于一随时间t变化的匀强磁场内，磁场方向垂直线圈所在的平面(纸面)向里，如图K4213甲所示，磁感应强度B随t的变化规律如图K4213乙所示以I表示线圈中的感应电流，以图K4213甲中线圈上箭头所示方向的电
5、流为正，则如图K4214所示的It图中正确的是() 甲乙图K4213ABCD图K4214图K42159两块水平放置的金属板间的距离为d，用导线与一个n匝线圈相连，线圈电阻为r，线圈中有竖直方向的磁场，电阻R与金属板连接，其余电阻均不计如图K4215所示，两板间有一个质量为m、电荷量为q的带正电的油滴恰好处于静止状态，则线圈中的磁感应强度B的变化情况和磁通量的变化率分别是()A磁感应强度B竖直向上且正在增强，B磁感应强度B竖直向下且正在增强，C磁感应强度B竖直向上且正在减弱，D磁感应强度B竖直向下且正在减弱，102011惠州模拟在质量为M1 kg的小车上竖直固定着一个质量m0.2 kg、高h0.
6、05 m、总电阻R100 、n100匝的矩形线圈，且小车与线圈的水平长度l相同现线圈和小车一起在光滑的水平面上运动，速度为v110 m/s，随后穿过与线圈平面垂直的磁感应强度B1.0 T的水平有界匀强磁场，方向垂直纸面向里，如图K4216甲所示已知小车运动(包括线圈)的速度v随车的位移x变化的vx图象如图乙所示求：(1)小车的水平长度l和磁场的宽度d；(2)当小车的位移x10 cm时，线圈中的电流大小I以及此时小车的加速度a；(3)线圈和小车通过磁场的过程中线圈电阻产生的热量Q.甲乙图K4216课时作业（四十二）【基础热身】1A解析 导体棒AB摆到竖直位置时，AB切割磁感线的瞬时感应电动势EB
7、2a(v)Bav.由闭合电路欧姆定律，UABBav，故选项A正确2B解析 闭合回路向右匀速运动时，穿过回路的磁通量不变，回路中不产生感应电流，根据电压表、电流表工作原理，两表示数均为零，B选项正确3B解析 由F安BIL，I，FF安ma，vat，联立解得Ftma，故选项B正确【技能强化】4A解析 由楞次定律知，02 s时间段内感应电流为顺时针方向，24 s时间段内感应电流为逆时针方向；由法拉第电磁感应定律知，04 s时间段内感应电动势大小不变；由左手定则知，01 s、23 s时间段ab边所受的安培力方向向左，12 s、34 s时间段ab边所受的安培力方向向右；由安培力FBIL知，安培力大小总与磁
8、感应强度大小成正比只有选项A正确5D解析 第1 s内穿过线圈B的磁通量向左且均匀增大，根据楞次定律知，感应电流由d进入电压表，且感应电动势大小不变，电压表两端电压不变；同理可知其他时间段情况，选项C正确6B解析 当bc刚进入磁场时，产生电动势为Blv，l为bc长度，电流方向为负方向，随着bc向右移，进入磁场的有效长度应该是框架与左边虚线两交点的距离，这段长度均匀变长，故产生的电动势均匀增大，电流也均匀增大当bc边刚出磁场时，ad边刚进入磁场，此时电流方向为正方向，有效长度为框架与右侧虚线两交点的距离，故电动势在均匀增大，电流也均匀增大7B解析 线圈进入磁场时，Uab应该是路端电压，大小等于电动
9、势E的，此时EBLv，所以Uab，完全进入磁场后，没有感应电流，但有感应电动势，大小为BLv，出来时电压应该是电动势E的，Uab，方向始终是相同的，即ab.由以上分析可知选项B正确8A解析 由图可知，在01 s内磁感应强度均匀增大，由法拉第电磁感应定律可知，感应电动势大小恒定，据此排除选项C；据楞次定律可知，在01 s内回路中感应电流为逆时针，为负值，据此排除选项B；在45 s内磁感应强度保持不变，则回路内磁通量保持不变，感应电流为零，据此可排除选项D.9C解析 设板间电压为U，由平衡条件得，油滴受的电场力方向向上，qmg，上板带负电因EnUr，故.由楞次定律知，磁感应强度为向上在减弱或向下在
10、增强，选项C正确【挑战自我】10(1)10 cm25 cm(2)0.4 A1.67 m/s2，方向水平向左(3)57.6 J解析 (1)由图可知，从x5 cm开始，线圈进入磁场，线圈中有感应电流，受安培力作用，小车做减速运动，速度v随位移x减小，当x15 cm时，线圈完全进入磁场，线圈中感应电流消失，小车做匀速运动，因此小车的水平长度l10 cm.当x30 cm时，线圈开始离开磁场 ，则d30 cm5 cm25 cm.(2)当x10 cm时，由图象可知，线圈右边切割磁感线的速度v28 m/s.由闭合电路欧姆定律得，线圈中的电流I0.4 A.此时线圈所受安培力FnBIh2 N.小车的加速度a1.67 m/s2，方向水平向左(3)由图象可知，线圈左边离开磁场时，小车的速度为v32 m/s.线圈进入磁场和离开磁场时，克服安培力做功，线圈的动能减少，转化成电能消耗在线圈上产生电热线圈电阻产生的热量Q(Mm)(vv)57.6 J.
