课后提升作业 四 电磁感应现象的两类情况
(40分钟 50分)
一、选择题(本题共5小题,每小题7分,共35分)
1.(多选)如图所示,导体AB在做切割磁感线运动时,将产生一个感应电动势,因而在电路中有电流通过,下列说法中正确的是 ( )
A.因导体运动而产生的感应电动势称为动生电动势 B.动生电动势的产生与洛伦兹力有关 C.动生电动势的产生与电场力有关
D.动生电动势和感生电动势产生的原因是一样的
【解题指南】感生电动势的产生与感生电场对自由电荷的电场力有关,动生电动势的产生与
洛伦兹力有关;若计算此题中的动生电动势,可用E=,也可用E=Blv。
【解析】选A、B。根据动生电动势的定义,A项正确。动生电动势中的非静电力与洛伦兹力有关,感生电动势中的非静电力与感生电场有关,B项正确,C、D项错误。
2.(多选)法拉第圆盘发电机的示意图如图所示。铜圆盘安装在竖直的铜轴上,两铜片P、Q分别与圆盘的边缘和铜轴接触。圆盘处于方向竖直向上的匀强磁场B中。圆盘旋转时,关于流过电阻R的电流,下列说法正确的是 ( )
A.若圆盘转动的角速度恒定,则电流大小恒定
B.若从上往下看,圆盘顺时针转动,则电流沿a到b的方向流动 C.若圆盘转动方向不变,角速度大小发生变化,则电流方向可能发生变化
D.若圆盘转动的角速度变为原来的2倍,则电流在R上的热功率也变为原来的2倍
【解析】选A、B。若圆盘转动的角速度恒定,则相当于无数切割磁感线的导体的运动速度恒
定,切割磁感线感应电动势为E=Brω也恒定,则电流大小恒定,A正确;由右手定则可知,从上往下看,只要圆盘顺时针转动,电流就沿a到b的方向流动,不会改变,B正确,C错误;由于电流在R上的热功率与电流的平方成正比,圆盘转动的角速度变为原来的2倍时,圆盘切割磁感线产生的感应电动势变为原来的2倍,电流也变为原来的2倍,电流在R上的热功率变为原来的4倍,选项D错误。 【补偿训练】
如图所示,OO′为一金属转轴(只能转动不能移动),M为与OO′固定连接且垂直于OO′的金属杆,当OO′转动时,M的另一端在固定的金属环N上滑动,并保持良好的接触。整个装置处于一匀强磁场中,磁场方向平行于OO′轴,磁感应强度的大小为B0。图中为一理想电压表,一端与OO′接触,另一端与环N连接。已知当OO′的角速度ω=ω0时,电压表读数为U0;如果将磁场变为磁感应强度为nB0的匀强磁场,而要电压表的读数为mU0时,则OO′转动的角速度应变为 ( )
2
A.nω0 B.mω0 C.ω0 D.ω0
【解析】选D。电压表为理想电压表,故电压表读数为金属杆M转动切割磁感线时产生的感
应电动势的大小。U0=B0ω0r,磁感应强度变为nB0后有mU0=nB0ω′r,r为金属杆的长度,
22
则ω′=ω0。故D正确。
3.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la=3lb,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 B.a、b线圈中感应电动势之比为9∶1 C.a、b线圈中感应电流之比为3∶4 D.a、b线圈中电功率之比为3∶1
【解析】选B。根据楞次定律可知,两线圈内均产生逆时针方向的感应电流,A错误;因磁感应
强度随时间均匀增大,则=k,根据法拉第电磁感应定律可得E=n=n
l2,则
==,B正确;根据I==∝l,故a、b线圈中感应电流之
比为3∶1,C错误;电功率P=IE=27∶1,D错误。 【补偿训练】
·n
l2=∝l,故a、b线圈中电功率之比为
3
(多选)如图甲所示,水平放置的平行金属导轨连接一个平行板电容器C和电阻R,导体棒MN放在导轨上且接触良好,整个装置放在垂直导轨平面的磁场中,磁感应强度B的变化情况如图乙所示(图示磁感应强度方向为正方向),MN始终保持静止,则0～t2时间内 ( )
A.电容器C的电荷量大小始终没变 B.电容器C的a板先带正电后带负电 C.MN所受安培力的大小始终没变 D.MN所受安培力的方向先向右后向左
【解析】选A、D。磁感应强度均匀变化,产生恒定电动势,电容器C的电荷量大小始终没变,选项A正确,B错误;由于磁感应强度变化,MN所受安培力的大小变化,MN所受安培力的方向先向右后向左,选项C错误,D正确。
4.(多选)在如图甲所示的虚线框内有匀强磁场,设图示磁场方向为正,磁感应强度随时间变化规律如图乙所示。边长为l,电阻为R的正方形均匀线框abcd有一半处在磁场中,磁场方向垂直于线框平面,此时线框ab边的发热功率为P,则下列说法正确的是 ( )
A.磁感应强度B0=
B.线框中感应电流为I=2
C.线框cd边的发热功率为P D.a端电势高于b端电势
【解析】选B、C。由题图乙可知,线框中产生的感应电动势恒定,线框ab边的发热功率为
P=,感应电动势E=S=·,所以B0=,A错误;由P=IR可
2
得线框中的感应电流I=2,B正确;cd边电阻等于ab边电阻,而两边流过的电流相等,因此
发热功率相等,C正确;由楞次定律可判断,线框中感应电流方向为adcba,因此a端电势比b端电势低,D错误。 【补偿训练】
在边长为L、电阻为R的正方形导线框内,以对称轴ab为界,左、右两侧分别存在着方向如图甲所示的匀强磁场。以垂直纸面向外的磁场为正,两部分磁场的磁感应强度B随时间t的变化规律分别如图乙所示。则在0～t0时间内,导线框中
( )
相关推荐：
loading