1、课时作业4电磁感应现象的两类情况一、单项选择题1穿过一个单匝线圈的磁通量始终保持每秒钟均匀地减少2 Wb，则(D)A线圈中感生电动势每秒钟增加2 VB线圈中感生电动势每秒钟减少2 VC线圈中无感生电动势D线圈中感生电动势保持不变解析：感应电动势等于磁通量的变化率，即E V2 V故D选项正确2.如图所示，一个水平放置的玻璃圆环形小槽，槽内光滑，槽宽度和深度处处相同现将一直径略小于槽宽的带正电小球放在槽中，让它获得一初速度v0，与此同时，有一变化的磁场垂直穿过玻璃圆环形小槽外径所对应的圆面积，磁感应强度的大小跟时间成正比例增大，方向竖直向下设小球在运动过程中电荷量不变，则(B)A小球受到的向心力大
2、小不变B小球受到的向心力大小不断增大C磁场力对小球做了功D小球受到的磁场力大小与时间成正比解析：本题考查了洛伦兹力和楞次定律解题关键是由楞次定律判断出感生电场的方向当磁感应强度随时间均匀增大时，将产生一恒定的感生电场，由楞次定律知，电场方向和小球初速度方向相同，因小球带正电，电场力对小球做正功，小球速率逐渐增大，向心力也随着增大，故选项A错误，选项B正确；洛伦兹力对运动电荷不做功，故选项C错误；带电小球所受洛伦兹力FqBv，随着速率的增大而增大，同时Bt，则F和t不成正比，故选项D错误3如图，MN、GH为平行导轨，AB、CD为跨在导轨上的两根横杆，导轨和横杆均为导体有匀强磁场垂直于导轨所在平面
3、，方向如图I表示回路中的电流(C)A当AB不动而CD向右滑动时，I0且沿顺时针方向B当AB向左而CD向右滑动且速度大小相等时，I0C当AB、CD都向右滑动且速度大小相等时，I0D当AB、CD都向右滑动，且AB速度大于CD时，I0且沿逆时针方向解析：当AB不动而CD向右滑动时，I0，电流方向沿逆时针，故A选项错误当AB向左，CD向右滑动时，两杆产生的电动势同向，故I0，B选项错误当AB、CD都向右滑动时，且速度大小相等，则两杆产生的电动势等值反向，故I0，即C选项正确当AB、CD都向右滑动，且AB速度大于CD时，I0，但方向是顺时针，故D选项错误4.如图，在水平面(纸面)内有三根相同的均匀金属棒
4、ab、ac和MN，其中ab、ac在a点接触，构成“V”字型导轨空间存在垂直于纸面的均匀磁场用力使MN向右匀速运动，从图示位置开始计时，运动中MN始终与bac的平分线垂直且和导轨保持良好接触下列关于回路中电流i与时间t的关系图线，可能正确的是(A)解析：MN切割磁感线运动产生感应电动势EBLv，L越来越大，回路总电阻也增大，根据电阻定律可求，然后利用闭合电路欧姆定律即可求解设bac2，单位长度电阻为R0.则MN切割磁感线产生电动势：EBLvBv2vttan2Bv2ttan；回路总电阻为R(2vttan)R0vtR0(2tan)由闭合电路欧姆定律得：I.i与时间无关，是一定值，故A正确，B、C、D
5、错误，故选A.5在匀强磁场中，有一个接有电容器的导线回路，如图所示已知电容C30 F，回路的长和宽分别为l18 cm，l25 cm，磁感应强度以变化率5102 T/s增大，则(C)A电容器的上极板带正电，电荷量为2109 CB电容器的上极板带负电，电荷量为6109 CC电容器的上极板带正电，电荷量为6109 CD电容器的上极板带负电，电荷量为8109 C解析：回路中的感应电动势等于电容器两极板间的电压，UEl1l251020.080.05 V2104 V，则电容器的电荷量QCU301062104 C6109 C，由楞次定律可判断回路中感生电动势沿逆时针方向，电容器的上极板带正电，C选项正确二、
6、多项选择题6如图甲所示，100匝线圈(图中只画了1匝)两端A、B与一电压表相连线圈内有一垂直指向纸面内方向的磁场，线圈中的磁通量在按图乙所示规律变化下列关于电压表的说法正确的是(AC)A电压表读数为50 VB电压表读数为150 VC电压表“”接线柱接A端D电压表“”接线柱接B端解析：En100 V50 V，选项A正确，B错误；根据楞次定律可判断，A端电势高于B端，所以电压表“”接线柱接A端，选项C正确，D错误本题答案为AC.7如图所示，一金属半圆环置于匀强磁场中，当磁场突然减弱时，则两端点的电势(BD)AN点电势高BM点电势高C若磁场不变，将半圆环绕MN轴旋转180的过程中，N点电势高D若磁场
7、不变，将半圆环绕MN轴旋转180的过程中，M点电势高解析：将半圆环补充为圆形回路，由楞次定律可判断圆环中产生的感应电动势方向在半圆环中由N指向M，即M点电势高，B正确；若磁场不变，半圆环绕MN轴旋转180的过程中，由楞次定律可判断，半圆环中产生的感应电动势在半圆环中由N指向M，即M点电势高，D正确8如图所示，水平放置的平行金属导轨间距为l，左端与一电阻R相连，导轨电阻不计导轨间有竖直向下的匀强磁场，磁场的磁感应强度为B.金属杆ab垂直于两导轨放置，电阻为r，与导轨间无摩擦现对杆ab施加向右的拉力，使杆ab向右以速度v匀速运动，则(BD)A金属杆中的电流由a到bB金属杆a端的电势高于b端的电势C
8、拉力FDR上消耗的功率P()2R解析：ab切割磁感线，产生感应电流，由右手定则可判断电流由b到a，A错；可把ab棒等效成电源，所以a端电势高，B对；产生的感应电动势EBlv，电流I，所以FF安BIl，C错；PI2R()2R，D对三、非选择题9如图甲所示，有一面积为150 cm2的金属环，电阻为0.1 ，在环中100 cm2的同心圆面上存在如图乙所示的变化的磁场，在0.1 s到0.2 s的时间内环中感应电动势为0.01_V，金属环产生的焦耳热为104_J.解析：由法拉第电磁感应定律E得E0.01 V(其中S100 cm2，1 T/s)产生的焦耳热为Qt0.1 s104 J.10如图甲所示，截面积
9、为0.2 m2的100匝圆形线圈A处在变化的磁场中磁场方向垂直纸面，其磁感应强度B随时间t的变化规律如图乙所示，设向外为B的正方向R14 ，R26 ，C30 F，线圈的内阻不计，求电容器上极板所带电荷量并说明正负答案：7.2106 C上极板带正电解析：EnS1000.2 V0.4 V电路中的电流I A0.04 A所以UCU2IR20.046 V0.24 VQCUC301060.24 C7.2106 C由楞次定律和安培定则可知，电容器的上极板带正电11如图甲所示，不计电阻的平行金属导轨竖直放置，导轨间距为L1 m，上端接有电阻R3 ，虚线OO下方是垂直于导轨平面的匀强磁场现将质量m0.1 kg、电阻r1 的金属杆ab，从OO上方某处垂直导轨由静止释放，杆下落过程中始终与导轨保持良好接触，杆下落过程中的vt图象如图乙所示(取g10 m/s2)求：(1)磁感应强度B；(2)杆在磁场中下落0.1 s的过程中电阻R产生的热量答案：(1)2 T(2)0.075 J解析：(1)由图象可知，杆自由下落0.1 s进入磁场以v1.0 m/s做匀速运动产生的电动势EBLv杆中的电流I杆所受安培力F安BIL，由平衡条件得mgF安代入数据得B2 T(2)电阻R产生的热量QI2Rt0.075 J
