1、高考资源网（） 您身边的高考专家课时作业一、单项选择题1环形线圈放在均匀磁场中，设在第1 s内磁感线垂直于线圈平面向里，若磁感应强度随时间变化的关系如图乙所示，那么在第2 s内线圈中感应电流的大小和方向是()A感应电流大小恒定，顺时针方向B感应电流大小恒定，逆时针方向C感应电流逐渐增大，逆时针方向D感应电流逐渐减小，顺时针方向解析：由Bt图像知：第2秒内恒定，则ES也恒定，故感应电流I大小恒定，又由楞次定律判断知电流方向沿逆时针方向，故B对，A、C、D都错答案：B2如图所示，一个半径为L的半圆形硬导体AB以速度v在水平U形框架上匀速滑动，匀强磁场的磁感应强度为B，回路电阻为R0，半圆形硬导体A
2、B的电阻为r，其余电阻不计，则半圆形导体AB切割磁感线产生感应电动势的大小及AB之间的电势差分别为()ABLv；B2BLv；BLvC2BLv； DBLv；2BLv解析：半圆形导体AB切割磁感线的有效长度为2L，对应的电动势为E2BLv，AB间的电势差UABR0，故C正确答案：C3.如图所示，一圆形闭合铜环由高处从静止开始下落，穿过一根竖直悬挂的条形磁铁，铜环的中心轴线与条形磁铁的中轴线始终保持重合若取磁铁中心O为坐标原点，建立竖直向下为正方向的x轴，则图中最能正确反映环中感应电流i随环心位置坐标x变化的关系图像是()解析：闭合铜环由高处静止下落，首先是向上穿过铜环的磁通量增大，根据楞次定律知铜
3、环中产生顺时针方向的感应电流(从上向下看)；从N极到O点的过程中，穿过铜环的合磁通量向上且增大，则感应电流仍为顺时针方向；从O点到S极的过程中，穿过铜环的合磁通量向上且减小，则感应电流为逆时针方向；离开S极后，向上穿过铜环的磁通量减小，感应电流仍为逆时针方向；因铜环速度越来越大，所以逆时针方向感应电流的最大值比顺时针方向感应电流的最大值大，故选项B正确答案：B4.如图所示，a、b两个闭合正方形线圈用同样的导线制成，匝数均为10匝，边长la3lb，图示区域内有垂直纸面向里的匀强磁场，且磁感应强度随时间均匀增大，不考虑线圈之间的相互影响，则()A两线圈内产生顺时针方向的感应电流Ba、b线圈中感应电
4、动势之比为91Ca、b线圈中感应电流之比为34Da、b线圈中电功率之比为31解析：磁感应强度均匀增大，穿过两线圈的磁通量增大，根据楞次定律和安培定则可知两线圈内会产生逆时针方向的感应电流，选项A错误；由法拉第电磁感应定律Ennl2，得，选项B正确；由电阻定律R，得，由I可得，选项C错误；由P得，选项D错误答案：B5.如图所示，将边长为L的正方形闭合线圈以不同速度v1、v2向右匀速拉出磁场时(v1W1B拉力的功率P2P1C流过线框的电荷量Q2Q1D线框中的感应电流I2I1解析：F拉F安BILBL，W拉F拉L，因为v1W1，选项A正确P拉F拉v，P2P1，选项B正确流过线框的电荷量Q，Q1Q2，选
5、项C错误电流I，I2I1，选项D正确答案：C二、多项选择题6如图甲所示，圆形闭合线圈内存在方向垂直纸面向外的磁场，磁感应强度随时间变化如图乙，则下列说法正确的是()甲乙A01 s内线圈的磁通量不断增大B第4 s末的感应电动势为0C01 s内与24 s内的感应电流相等D01 s内感应电流方向为顺时针解析：01 s内磁感应强度不断增大，磁通量不断增大，选项A正确第4 s末磁感应强度为零，但斜率不为零，感应电动势不为零，选项B错误.01 s内与24 s内斜率大小不相等，电动势不相等，感应电流不相等，选项C错误用楞次定律判断，感应电流方向在01 s内为顺时针，选项D正确答案：AD7.两圆环A、B置于同
6、一水平面上，其中A为均匀带电绝缘环，B为导体环当A以如图所示的方向绕中心转动的角速度发生变化时，B中产生如图所示方向的感应电流，则()AA可能带正电且转速减小BA可能带正电且转速增大CA可能带负电且转速减小DA可能带负电且转速增大解析：选取A环为研究对象，若A环带正电，且转速增大，则使穿过环面的磁通量向里增加，由楞次定律知，B环中感应电流的磁场方向向外，B环中感应电流的方向应为逆时针方向，故A错误，B正确；若A环带负电，且转速增大，则使穿过环面的磁通量向外增加，由楞次定律知，B环中感应电流的磁场方向向里，B环中感应电流的方向应为顺时针方向，故C正确，D错误答案：BC8.如图，固定在水平面上的U
7、形金属框上，静止放置一金属杆ab，整个装置处于竖直向上的磁场中当磁感应强度B均匀减小时，杆ab总保持静止，则在这一过程中()A杆中的感应电流方向是从b到aB杆中的感应电流大小均匀增大C金属杆所受安培力水平向左D金属杆受到的摩擦力逐渐减小解析：磁感应强度B减小时，由楞次定律知，感应电流由b到a，A正确；由EnnS知，B均匀减小时，电动势E不变，电流不变，B错误；由左手定则知，ab所受安培力水平向右，C错误；由FBIL知，I、L不变，B减小，安培力减小，ab杆静止，安培力等于摩擦力，所以摩擦力减小，D正确答案：AD9世界上海拔最高、线路最长的铁路是青藏铁路，青藏铁路安装的一种电磁装置可以向控制中心
8、传输信号，以确定火车的位置和运动状态，其原理是将能产生匀强磁场的磁铁安装在火车首节车厢下面，如图甲所示(俯视图)，当它经过安放在两铁轨间的线圈时，线圈便产生一个电信号传输给控制中心线圈边长分别为l1和l2，匝数为n，线圈和传输线的电阻忽略不计若火车通过线圈时，控制中心接收到的线圈两端的电压信号u与时间t的关系如图乙所示(AB、CD均为直线段)，t1、t2、t3、t4是运动过程中的四个时刻，则火车()甲乙A在t1t2时间内做匀加速直线运动B在t3t4时间内做匀减速直线运动C在t1t2时间内加速度大小为D在t3t4时间内平均速度的大小为解析：uEnBl1，因电压均匀增大，故均匀增大，即火车做匀加速
9、运动t1t2是匀加速靠近，t3t4是匀加速离开v1，v2，v3，v4；在t1t2时间内加速度a；在t3t4时间内平均速度.答案：ACD10.如图所示，宽度为d的有界匀强磁场竖直向下穿过光滑的水平桌面，一质量为m的椭圆形导体框平放在桌面上，椭圆的长轴平行于磁场边界，短轴小于d.现给导体框一个初速度v0(v0垂直磁场边界)，已知导体框全部在磁场中的速度为v，导体框全部出磁场后的速度为v1；导体框进入磁场过程中产生的焦耳热为Q1，导体框离开磁场过程中产生的焦耳热为Q2.下列说法正确的是()A导体框离开磁场过程中，感应电流的方向为顺时针方向B导体框进出磁场都是做匀变速直线运动CQ1Q2DQ1Q2m(v
10、v)解析：由楞次定律可以判断，导体棒离开磁场的过程中，感应电流的方向为顺时针方向，选项A正确；导体棒进出磁场时受到的安培力是变力，做非匀变速直线运动，选项B错误；安培力一直是阻力，故导体框做减速运动，进入磁场的速度大于离开磁场时的速度，进入磁场时产生的焦耳热大于离开磁场时产生的焦耳热，选项C正确；由能量守恒得Q1Q2m(vv)，选项D正确答案：ACD三、非选择题11如图甲所示的螺线管，匝数n1 500匝，横截面积S20 cm2，电阻r1.5 ，与螺线管串联的外电阻R13.5 ，R22.5 ，向右穿过螺线管的匀强磁场的磁感应强度按图乙所示规律变化求：(1)螺线管产生的感应电动势大小；(2)通过螺
11、线管的电流大小和方向；(3)螺线管两端的电压大小，并判断M、P两端的电势高低解析：(1)由Bt图像知，k T/s2 T/s，由EnnS得E1 500201042 V6 V.(2)由楞次定律判断，当B随时间增大时，穿过线圈的磁通量增大，因此感应电流的磁场方向向左，再由安培定则知，感应电流方向为MacbPM.根据I得I A0.8 A.(3)由电流方向知，M端电势高，螺线管两端的电压既是电源的路端电压，也是电阻R1、R2两端的电压之和，所以UMPI(R1R2)0.8(3.52.5) V4.8 V.答案：(1)6 V(2)0.8 AMacbPM(3)4.8 VM端电势高12如图甲所示，两根足够长的平行
12、金属导轨MN、PQ相距为L，导轨平面与水平面夹角为，金属棒ab垂直于MN、PQ放置在导轨上，且始终与导轨接触良好，金属棒的质量为m.导轨处于匀强磁场中，磁场的方向垂直于导轨平面斜向上，磁感应强度大小为B，金属导轨的上端与开关S、定值电阻R1和电阻箱R2相连不计一切摩擦，不计导轨、金属棒的电阻，重力加速度为g，现在闭合开关S，将金属棒由静止释放甲乙(1)若电阻箱R2接入电路的阻值为R22R1，当金属棒下降高度为h时，速度为v，求此过程中定值电阻R1上产生的焦耳热Q1.(2)当B0.40 T，L0.50 m，37时，金属棒能达到的最大速度vm随电阻箱R2阻值的变化关系如图乙所示g取10 m/s2，
13、sin 370.60，cos 370.80.求定值电阻的阻值R1和金属棒的质量m.解析：(1)由能量守恒知，金属棒减小的重力势能等于增加的动能和电路中产生的焦耳热，mghmv2Q，解得：Qmghmv2，Q1mghmv2.(2)最大速度为vm，切割磁感线产生的感应电动势EBLvm由闭合电路的欧姆定律：I从b端向a端看，金属棒受力如图：金属棒达到最大速度时满足mgsin BIL0，由以上三式得：vmR2R1由图像可知：斜率为k ms110.15 ms11，纵截距为v00.3 m/s，得到R1v0，k，解得R12.0 ，m0.001 kg.答案：(1)mghmv2(2)2.0 0.001 kg- 8 - 版权所有高考资源网