PAGE38-電磁感應(yīng)課時作業(yè)電磁感應(yīng)現(xiàn)象、楞次定律時間/40分鐘基礎(chǔ)達(dá)標(biāo)1.從奧斯特發(fā)覺電流四周存在磁場后,法拉第堅信磁肯定能生電.他運用如圖K26-1所示的裝置進行試驗探討,以致經(jīng)過了10年都沒發(fā)覺“磁生電”.主要緣由是()圖K26-1A.勵磁線圈A中的電流較小,產(chǎn)生的磁場不夠強B.勵磁線圈A中的電流是恒定電流,不會產(chǎn)生磁場C.感應(yīng)線圈B的匝數(shù)較少,產(chǎn)生的電流很小D.勵磁線圈A中的電流是恒定電流,產(chǎn)生穩(wěn)恒磁場圖K26-22.[人教版選修3-2改編]如圖K26-2所示,導(dǎo)線框abcd與直導(dǎo)線在同一平面內(nèi),直導(dǎo)線通有恒定電流I,在線框由左向右勻速通過直導(dǎo)線過程中,線框中感應(yīng)電流的方向()A.先為abcd,后為dcba,再為abcdB.先為abcd,后為dcbaC.始終為dcbaD.先為dcba,后為abcd,再為dcba3.(多選)如圖K26-3所示,在兩根豎直放置的平行長直導(dǎo)線M、N中通入大小、方向均相同的恒定電流,圓形導(dǎo)線框在圖示位置,線框和兩導(dǎo)線在同一豎直平面(紙面)內(nèi).下列說法正確的是 ()圖K26-3A.若線框從圖示位置由靜止釋放,則線框做直線運動B.若線框從圖示位置由靜止釋放,則線框做曲線運動C.若線框沿著水平方向從右向左在兩導(dǎo)線間勻速移動,則線框中感應(yīng)電流始終沿逆時針方向D.若線框沿著水平方向從右向左在兩導(dǎo)線間勻速移動,則線框中感應(yīng)電流先沿逆時針、后沿順時針方向4.如圖K26-4所示,Ⅰ和Ⅱ是一對異名磁極,ab為放在其間的金屬棒,ab和cd導(dǎo)線連成一個閉合回路.當(dāng)ab棒向左運動時,cd導(dǎo)線受到向下的安培力,則由此可知 ()圖K26-4A.d點電勢高于c點電勢B.Ⅰ是S極C.Ⅰ是N極D.ab棒受到向左的安培力圖K26-55.(多選)如圖K26-5所示,在一豎直平面內(nèi),三條平行導(dǎo)線串有兩個電阻R1和R2,導(dǎo)體棒PQ與三條導(dǎo)線均接觸良好.勻強磁場的方向垂直于紙面對里,導(dǎo)體棒的電阻可忽視.若導(dǎo)體棒向左加速運動,則 ()A.流經(jīng)R1的電流方向向上B.流經(jīng)R2的電流方向向下C.流經(jīng)R1的電流方向向下D.流經(jīng)R2的電流方向向上6.[人教版選修3-2改編]把兩個線圈繞在一個鐵環(huán)上,A線圈與電源、滑動變阻器R組成一個閉合回路,B線圈與開關(guān)S、電流表G組成另一個回路,試驗電路如圖K26-6所示.關(guān)于該試驗,下列說法正確的是 ()圖K26-6A.閉合開關(guān)S的瞬間,電流表G中有a→b的感應(yīng)電流B.閉合開關(guān)S的瞬間,電流表G中有b→a的感應(yīng)電流C.閉合開關(guān)S后,在增大R接入電路阻值的過程中,電流表G中有a→b的感應(yīng)電流D.閉合開關(guān)S后,在增大R接入電路阻值的過程中,電流表G中有b→a的感應(yīng)電流技能提升7.[2024·北大附中高三4月模擬]如圖K26-7所示,兩同心圓環(huán)A、B置于同一水平面上,其中B為勻稱帶負(fù)電絕緣環(huán),A為導(dǎo)體環(huán).當(dāng)B繞環(huán)心轉(zhuǎn)動時,導(dǎo)體環(huán)A產(chǎn)生順時針方向的電流且具有擴展趨勢,則B的轉(zhuǎn)動狀況是 ()圖K26-7A.順時針加速轉(zhuǎn)動 B.順時針減速轉(zhuǎn)動C.逆時針加速轉(zhuǎn)動 D.逆時針減速轉(zhuǎn)動8.(多選)[2024·鎮(zhèn)江模擬]航母上飛機彈射起飛是利用電磁驅(qū)動來實現(xiàn)的.電磁驅(qū)動原理如圖K26-8所示,當(dāng)固定線圈上突然通有直流電流時,線圈端點的金屬環(huán)被彈射出去.現(xiàn)在固定線圈左側(cè)同一位置先后放有用橫截面積相等的銅導(dǎo)線和鋁導(dǎo)線制成的形態(tài)、大小相同的兩個閉合環(huán),且電阻率ρ銅<ρ鋁.閉合開關(guān)S的瞬間 ()圖K26-8A.從左側(cè)看,環(huán)中感應(yīng)電流沿順時針方向B.銅環(huán)受到的安培力大于鋁環(huán)受到的安培力C.若將環(huán)放置在線圈右方,環(huán)將向左運動D.電池正、負(fù)極調(diào)換后,金屬環(huán)不能向左彈射9.如圖K26-9所示,左側(cè)閉合電路中的電流大小為I1,ab為一段長直導(dǎo)線;右側(cè)平行金屬導(dǎo)軌的左端連接有與ab平行的長直導(dǎo)線cd,在遠(yuǎn)離cd導(dǎo)線的右側(cè)空間存在與導(dǎo)軌平面垂直的勻強磁場,在磁場區(qū)域放置垂直于導(dǎo)軌且與導(dǎo)軌接觸良好的導(dǎo)體棒MN,當(dāng)導(dǎo)體棒沿導(dǎo)軌勻速運動時,可在cd上產(chǎn)生大小為I2的感應(yīng)電流.已知I1>I2,不計勻強磁場對導(dǎo)線ab和cd的作用,用f1和f2分別表示導(dǎo)線cd對ab的安培力大小和ab對cd的安培力大小.下列說法中正確的是 ()圖K26-9A.若MN向左運動,則ab與cd兩導(dǎo)線相互吸引,f1=f2B.若MN向右運動,則ab與cd兩導(dǎo)線相互吸引,f1=f2C.若MN向左運動,則ab與cd兩導(dǎo)線相互吸引,f1>f2D.若MN向右運動,則ab與cd兩導(dǎo)線相互吸引,f1>f210.(多選)如圖K26-10所示,在一空心螺線管內(nèi)部中點處懸掛一銅環(huán).在電路接通的瞬間,下列說法正確的是 ()圖K26-10A.從左往右看,銅環(huán)中有逆時針方向的感應(yīng)電流B.從左往右看,銅環(huán)中有順時針方向的感應(yīng)電流C.銅環(huán)有收縮的趨勢D.銅環(huán)有擴張的趨勢挑戰(zhàn)自我11.[2024·華東師大附中月考]如圖K26-11所示,通電螺線管置于水平放置的光滑平行金屬導(dǎo)軌MN和PQ之間,ab和cd是放在導(dǎo)軌上的兩根金屬棒,它們分別靜止在螺線管的左、右兩側(cè).現(xiàn)使滑動變阻器的滑動觸頭向左滑動,則ab和cd棒的運動狀況是 ()圖K26-11A.ab向左運動,cd向右運動B.ab向右運動,cd向左運動C.ab、cd都向右運動D.ab、cd都保持靜止12.(多選)如圖K26-12所示,鐵芯上有兩個導(dǎo)線圈A和B,線圈A跟電源和開關(guān)S相連,LED(發(fā)光二極管,具有單向?qū)щ娦?M和N并聯(lián)后接在線圈B兩端,圖中全部元件均正常,則 ()圖K26-12A.S閉合瞬間,A中有感應(yīng)電動勢B.S斷開瞬間,A中有感應(yīng)電動勢C.S閉合瞬間,M亮一下,N不亮D.S斷開瞬間,M和N二者均不亮課時作業(yè)(二十七)第27講法拉第電磁感應(yīng)定律、自感和渦流時間/40分鐘基礎(chǔ)達(dá)標(biāo)1.隨著科技的不斷發(fā)展,無線充電已經(jīng)進入人們的視線.小到手表、手機,大到電腦、電動汽車,都已經(jīng)實現(xiàn)了無線充電從理論研發(fā)到實際應(yīng)用的轉(zhuǎn)化.如圖K27-1所示為某品牌的無線充電手機利用電磁感應(yīng)方式充電的原理圖.關(guān)于無線充電,下列說法中正確的是 ()圖K27-1A.無線充電時手機接收線圈部分的工作原理是電流的磁效應(yīng)B.只有將充電底座接到直流電源上才能對手機進行充電C.接收線圈中交變電流的頻率與放射線圈中交變電流的頻率相同D.只要有無線充電底座,全部手機都可以進行無線充電圖K27-22.金屬探測器已經(jīng)廣泛應(yīng)用于安檢場所.關(guān)于金屬探測器,下列說法正確的是 ()A.金屬探測器可用于食品生產(chǎn),防止細(xì)小的沙石顆粒混入食品中B.金屬探測器探測地雷時,探測器的線圈中產(chǎn)生渦流C.金屬探測器探測金屬時,被測金屬中感應(yīng)出渦流D.探測過程中金屬探測器與被測物體相對靜止或相對運動探測效果相同圖K27-33.如圖K27-3所示,李輝用多用電表的歐姆擋測量一個變壓器線圈的電阻,以推斷它是否斷路.劉偉為了使李輝操作便利,用兩手分別握住線圈袒露的兩端讓李輝測量.測量時表針擺過了肯定角度,李輝由此確認(rèn)線圈沒有斷路.正值李輝把多用電表的表筆與被測線圈脫離時,劉偉突然驚叫起來,覺得有電擊感.下列說法正確的是 ()A.劉偉被電擊時變壓器線圈中的電流瞬間變大B.劉偉有電擊感是因為兩手之間瞬間有高電壓C.劉偉受到電擊的同時多用電表也可能被燒壞D.試驗過程中若李輝兩手分別握住紅、黑表筆的金屬桿,他也會受到電擊4.如圖K27-4所示,虛線MN表示甲、乙、丙三個相同正方形金屬框的一條對稱軸,金屬框內(nèi)勻稱分布有界勻強磁場,磁感應(yīng)強度隨時間變更規(guī)律都滿意B=kt,金屬框依據(jù)圖示方式處于磁場中,測得金屬框甲、乙、丙中的感應(yīng)電流分別為I甲、I乙、I丙,則下列推斷正確的是 ()圖K27-4A.I乙=2I甲,I丙=2I甲 B.I乙=2I甲,I丙=0C.I乙=0,I丙=0 D.I乙=I甲,I丙=I甲圖K27-55.(多選)[2024·南寧三校聯(lián)考]如圖K27-5所示,線圈匝數(shù)為n,橫截面積為S,電阻為r,處于一個勻稱增加的磁場中,磁感應(yīng)強度隨時間的變更率為k,磁場方向水平向右且與線圈平面垂直,電容器的電容為C,定值電阻的阻值為r.下列說法正確的是 ()A.電容器下極板帶正電B.電容器上極板帶正電C.電容器所帶電荷量為nSkCD.電容器所帶電荷量為nSkC技能提升6.(多選)用導(dǎo)線繞成一圓環(huán),環(huán)內(nèi)有一用同種導(dǎo)線折成的內(nèi)接正方形線框,圓環(huán)與線框絕緣,如圖K27-6所示.把它們放在磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場中,磁場方向垂直于圓環(huán)和線框所在平面(紙面)向里.當(dāng)磁感應(yīng)強度勻稱減弱時()圖K27-6A.圓環(huán)和線框中的電流方向都為順時針方向B.圓環(huán)和線框中的電流方向都為逆時針方向C.圓環(huán)和線框中的電流大小之比為2∶1D.圓環(huán)和線框中的電流大小之比為2∶1圖K27-77.(多選)有一半徑為a且右端開小口的導(dǎo)體圓環(huán)和一長為2a的導(dǎo)體直桿,它們單位長度電阻均為R0.圓環(huán)水平固定放置,整個內(nèi)部區(qū)域分布著豎直向下的勻強磁場,磁感應(yīng)強度為B.桿在圓環(huán)上以速度v平行于直徑CD向右做勻速直線運動,桿始終有兩點與圓環(huán)良好接觸,如圖K27-7所示.從圓環(huán)中心DO起先,桿的位置由θ確定,則()A.θ=0時,桿產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為2BavB.θ=π3時,桿產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為3C.θ=0時,桿受的安培力大小為2D.θ=π3時,桿受的安培力大小為8.(多選)如圖K27-8所示的電路中,自感線圈L的自感系數(shù)很大,電阻可忽視,D為志向二極管,L1、L2為兩個小燈泡.下列說法正確的是 ()圖K27-8A.當(dāng)S閉合時,L1馬上變亮,L2漸漸變亮B.當(dāng)S閉合時,L1始終不亮,L2漸漸變亮C.當(dāng)S由閉合斷開時,L2馬上熄滅D.當(dāng)S由閉合斷開時,L1突然變亮,然后漸漸變暗至熄滅挑戰(zhàn)自我9.(多選)由粗細(xì)相同、同種材料制成的A、B兩線圈分別按圖K27-9甲、乙兩種方式放入勻強磁場中,甲、乙兩圖中的磁場方向均垂直于線圈平面,A、B線圈的匝數(shù)之比為2∶1,半徑之比為2∶3,當(dāng)兩圖中的磁場都隨時間勻稱變更時 ()圖K27-9A.甲圖中,A、B兩線圈中電動勢之比為2∶3B.甲圖中,A、B兩線圈中電流之比為3∶2C.乙圖中,A、B兩線圈中電動勢之比為8∶9D.乙圖中,A、B兩線圈中電流之比為2∶310.[2024·湖北黃岡調(diào)研]如圖K27-10甲所示,一個電阻為R、匝數(shù)為n的圓形金屬線圈與阻值為2R的電阻R1連接成閉合回路.線圈的半徑為r1,在線圈中半徑為r2的圓形區(qū)域內(nèi)存在垂直于線圈平面對里的勻強磁場,磁感應(yīng)強度B隨時間t變更的關(guān)系圖線如圖乙所示.圖線的橫、縱軸截距分別為t0和B0,導(dǎo)線的電阻不計.在0至t1時間內(nèi),求:(1)通過電阻R1的電流大小和方向;(2)通過電阻R1的電荷量q和產(chǎn)生的熱量Q.圖K27-1011.如圖K27-11所示,兩條相距d的平行金屬導(dǎo)軌位于同一水平面內(nèi),其右端接一阻值為R的電阻.質(zhì)量為m的金屬桿靜置在導(dǎo)軌上,其左側(cè)的矩形勻強磁場區(qū)域MNPQ的磁感應(yīng)強度大小為B,方向豎直向下.當(dāng)該磁場區(qū)域以速度v0勻速地向右掃過金屬桿后,金屬桿的速度變?yōu)関.導(dǎo)軌和金屬桿的電阻不計,導(dǎo)軌光滑且足夠長,桿在運動過程中始終與導(dǎo)軌垂直且兩端與導(dǎo)軌保持良好接觸.(1)當(dāng)MN剛掃過金屬桿時,求桿中感應(yīng)電流的大小I;(2)當(dāng)MN剛掃過金屬桿時,求桿的加速度大小a;(3)當(dāng)PQ剛要離開金屬桿時,求感應(yīng)電流的功率P.圖K27-11專題訓(xùn)練(九)專題九電磁感應(yīng)中的電路和圖像問題時間/40分鐘基礎(chǔ)達(dá)標(biāo)圖Z9-11.(多選)[2024·焦作一模]如圖Z9-1所示,兩根足夠長的光滑金屬導(dǎo)軌水平平行放置,間距為l=1m,cd間、de間、cf間都接有阻值R=10Ω的電阻.一阻值R=10Ω的導(dǎo)體棒ab以速度v=4m/s勻速向左運動,導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌垂直且接觸良好,導(dǎo)軌所在平面存在磁感應(yīng)強度大小B=0.5T、方向豎直向下的勻強磁場.下列說法中正確的是 ()A.導(dǎo)體棒ab中電流的方向為由b到aB.cd兩端的電壓為1VC.de兩端的電壓為1VD.fe兩端的電壓為1V圖Z9-22.如圖Z9-2所示,豎直平面內(nèi)有一金屬環(huán),其半徑為a,總電阻為2r(金屬環(huán)粗細(xì)勻稱),磁感應(yīng)強度大小為B0的勻強磁場垂直于環(huán)面,在環(huán)的最高點A處用鉸鏈連接長度為2a、電阻為r的導(dǎo)體棒AB.AB由水平位置緊貼環(huán)面擺下,當(dāng)擺到豎直位置時,B點的線速度為v,則此時A、B兩端的電壓為 ()A.13B0av B.16B0C.23B0av D.B0圖Z9-33.如圖Z9-3所示為有志向邊界的兩個勻強磁場,磁感應(yīng)強度均為B=0.5T,兩邊界間距s=0.1m,一邊長L=0.2m的正方形線框abcd由粗細(xì)勻稱的電阻絲圍成,總電阻為R=0.4Ω.現(xiàn)使線框以v=2m/s的速度從位置Ⅰ勻速運動到位置Ⅱ,則能正確反映整個過程中線框a、b兩點間的電勢差Uab隨時間t變更的圖線是圖Z9-4中的 ()圖Z9-44.[2024·濰坊聯(lián)考]兩個不易發(fā)生形變的正方形導(dǎo)體框a、b連成如圖Z9-5甲所示的回路,并固定在豎直平面(紙面)內(nèi).導(dǎo)體框a內(nèi)固定一小圓環(huán)c,a與c在同一豎直面內(nèi),圓環(huán)c中通入如圖乙所示的電流(規(guī)定逆時針方向為電流的正方向),導(dǎo)體框b的MN邊處在垂直紙面對外的勻強磁場中,則MN邊在勻強磁場中受到的安培力 ()圖Z9-5A.0~1s內(nèi),方向向下B.1~3s內(nèi),方向向下C.3~5s內(nèi),先漸漸減小后漸漸增大D.第4s末,大小為零圖Z9-65.(多選)[2024·濟寧一模]如圖Z9-6所示,在水平面內(nèi)有兩個“V”字形光滑金屬導(dǎo)軌,空間中存在垂直于水平面的勻強磁場,其中導(dǎo)軌bac固定不動.用外力F使導(dǎo)軌edf向右勻速運動,導(dǎo)軌間始終接觸良好,從圖示位置起先計時,回路中的電流I的大小和外力F的大小隨時間的變更關(guān)系正確的是圖Z9-7中的 ()圖Z9-7技能提升6.一個勻強磁場的邊界是MN,MN左側(cè)無磁場,右側(cè)是范圍足夠大的勻強磁場區(qū)域,如圖Z9-8甲所示.現(xiàn)有一個金屬線框沿ab(ab⊥MN)方向以恒定速度從MN左側(cè)垂直進入勻強磁場區(qū)域,線框中的電流隨時間變更的I-t圖像如圖乙所示,則線框可能是圖Z9-9中的 ()圖Z9-8圖Z9-9圖Z9-107.(多選)如圖Z9-10所示,平面直角坐標(biāo)系的第一象限和其次象限分別有垂直于紙面對里和垂直于紙面對外的勻強磁場,且磁感應(yīng)強度大小相同.現(xiàn)有一四分之一圓形線框OMN繞O點逆時針勻速轉(zhuǎn)動,若規(guī)定順時針方向為線框中感應(yīng)電流I的正方向,從圖示時刻起先計時,則感應(yīng)電流I及ON邊所受的安培力大小F隨時間t的變更關(guān)系正確的是圖Z9-11中的 ()圖Z9-11圖Z9-128.(多選)如圖Z9-12所示,一不計電阻的導(dǎo)體圓環(huán)半徑為r,圓心在O點,過圓心放置一長度為2r、電阻為R的輻條,輻條與圓環(huán)接觸良好,將此裝置放置于磁感應(yīng)強度為B、方向垂直于紙面對里的有界勻強磁場中,磁場邊界恰與圓環(huán)直徑在同始終線上.現(xiàn)使輻條以角速度ω繞O點逆時針轉(zhuǎn)動,右側(cè)電路通過電刷與圓環(huán)中心和環(huán)的邊緣相接觸,R1=R2,開關(guān)S處于閉合狀態(tài),不計其他電阻,則下列推斷正確的是 (A.通過R1的電流方向為從下向上B.感應(yīng)電動勢大小為2Br2ωC.志向電壓表的示數(shù)為16Br2D.志向電流表的示數(shù)為49.[2024·蘇、錫、常、鎮(zhèn)四市模擬]一個圓形線圈共有n=10匝,其總電阻r=4.0Ω,線圈與阻值R0=16Ω的外電阻連成閉合回路,如圖Z9-13甲所示.線圈內(nèi)部存在著一個邊長l=0.20m的正方形區(qū)域,其中有分布勻稱但磁感應(yīng)強度隨時間變更的磁場,圖乙顯示了一個周期內(nèi)磁感應(yīng)強度的變更狀況,周期T=1.0×10-2s,磁場方向以垂直于線圈平面對外為正方向.求:(1)t=18T時刻電阻R0上的電流大小和方向;(2)0~T2時間內(nèi)流過電阻R0(3)一個周期內(nèi)電阻R0上產(chǎn)生的熱量.圖Z9-13挑戰(zhàn)自我10.在同一水平面上的光滑平行金屬導(dǎo)軌P、Q相距l(xiāng)=1m,導(dǎo)軌左端接有如圖Z9-14所示的電路.其中水平放置的平行板電容器兩極板M、N相距d=10mm,定值電阻R1=R2=12Ω,R3=2Ω,金屬棒ab的電阻r=2Ω,其他電阻不計.磁感應(yīng)強度B=0.5T的勻強磁場豎直穿過導(dǎo)軌平面,當(dāng)金屬棒ab沿導(dǎo)軌向右勻速運動時,懸浮于電容器兩極板之間的質(zhì)量m=1×10-14kg、電荷量q=-1×10-14C的微粒恰好靜止不動.g取10m/s2.在整個運動過程中金屬棒與導(dǎo)軌始終保持垂直并接觸良好,且速度恒定.求:(1)勻強磁場的方向;(2)ab棒兩端的電壓;(3)金屬棒ab運動的速度大小.圖Z9-14專題訓(xùn)練(十)A專題十涉及電磁感應(yīng)的力電綜合問題時間/40分鐘基礎(chǔ)達(dá)標(biāo)圖Z10-11.(多選)[2024·河北定州中學(xué)模擬]如圖Z10-1所示,位于同一水平面內(nèi)的兩根平行的光滑金屬導(dǎo)軌處在勻強磁場中,磁場方向垂直于導(dǎo)軌所在平面,導(dǎo)軌的一端與一電阻相連,具有肯定質(zhì)量的金屬桿ab放在導(dǎo)軌上并與導(dǎo)軌垂直.現(xiàn)用一平行于導(dǎo)軌的恒力F拉桿ab,使它由靜止起先向右運動.桿和導(dǎo)軌的電阻、感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場均可不計.用E表示回路中的感應(yīng)電動勢,i表示回路中的感應(yīng)電流,在i隨時間增大的過程中,電阻消耗的功率等于 ()A.F的功率B.安培力的功率的肯定值C.F與安培力的合力的功率D.iE圖Z10-22.如圖Z10-2所示,用橫截面積之比為4∶1的銅絲做成邊長分別為L和2L的兩只閉合線框a和b,以相同的速度從磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場區(qū)域中將a和b勻速拉到磁場外,若外力對線框做的功分別為Wa、Wb,則Wa∶Wb為 ()A.1∶4 B.1∶2C.1∶1 D.不能確定圖Z10-33.(多選)在如圖Z10-3所示的傾角為θ的光滑斜面上存在著兩個磁感應(yīng)強度大小均為B的勻強磁場區(qū)域,區(qū)域Ⅰ的磁場方向垂直于斜面對上,區(qū)域Ⅱ的磁場方向垂直于斜面對下,磁場寬度HP及PN均為L.一個質(zhì)量為m、電阻為R、邊長為L的正方形導(dǎo)線框由靜止起先沿斜面下滑,t1時刻ab邊剛好越過GH進入磁場區(qū)域Ⅰ,此時導(dǎo)線框恰好以速度v1做勻速直線運動;t2時刻ab邊下滑到JP與MN的中間位置,此時導(dǎo)線框又恰好以速度v2做勻速直線運動.重力加速度為g.下列說法中正確的是 ()A.當(dāng)ab邊剛越過JP時,導(dǎo)線框的加速度大小為a=gsinθB.導(dǎo)線框兩次做勻速直線運動的速度之比v1∶v2=4∶1C.從t1時刻到t2時刻的過程中,導(dǎo)線框克服安培力做的功等于重力勢能的削減量D.從t1時刻到t2時刻的過程中,有3mgLsinθ圖Z10-44.[2024·遼寧試驗中學(xué)月考]如圖Z10-4所示,相距為d的兩條水平虛線之間是方向水平向里的勻強磁場,磁感應(yīng)強度為B.正方形金屬線圈abcd邊長為L(L<d),質(zhì)量為m,電阻為R.將線圈在磁場上邊界上方h高處由靜止釋放,cd邊剛進入磁場時速度為v0,cd邊剛離開磁場時速度也為v0,則線圈穿過磁場(從cd邊剛進入磁場起始終到ab邊離開磁場為止)的過程中(重力加速度為g)()A.感應(yīng)電流所做的功為mgdB.感應(yīng)電流所做的功為mg(d-L)C.線圈的最小速度肯定是22D.線圈的最小速度可能為mgR圖Z10-55.(多選)平行光滑金屬導(dǎo)軌豎直放置,其電阻不計,磁場方向如圖Z10-5所示,磁感應(yīng)強度B=0.5T,導(dǎo)體棒ab及cd長均為0.2m,電阻均為0.1Ω,重均為0.1N,均與導(dǎo)軌垂直.現(xiàn)用豎直向上的力拉導(dǎo)體棒ab,使其勻速上升(與導(dǎo)軌接觸良好),此時釋放cd,cd恰好靜止不動,則ab上升時,下列說法正確的是 ()A.ab受到的拉力大小為0.2NB.ab向上的速度為2m/sC.在2s內(nèi),產(chǎn)生的電能為0.8JD.在2s內(nèi),拉力做功為0.6J技能提升6.某校科技小組的同學(xué)設(shè)計了一個傳送帶測速儀,測速原理如圖Z10-6所示.在傳送帶一端的下方固定有間距為L、長度為d的平行金屬電極.電極間充溢磁感應(yīng)強度為B、方向垂直于傳送帶平面(紙面)向里、有志向邊界的勻強磁場,且電極之間接有志向電壓表和電阻R,傳送帶背面固定有若干根間距為d的平行細(xì)金屬條,其電阻均為r,傳送帶運行過程中始終僅有一根金屬條處于磁場中,且金屬條與電極接觸良好.當(dāng)傳送帶以肯定的速度勻速運動時,電壓表的示數(shù)為U.下列說法中正確的是 ()圖Z10-6A.傳送帶勻速運動的速率為UB.電阻R產(chǎn)生焦耳熱的功率為UC.金屬條經(jīng)過磁場區(qū)域受到的安培力大小為BUdD.每根金屬條經(jīng)過磁場區(qū)域的全過程中克服安培力做功為BLUd7.如圖Z10-7所示,空間分布著水平方向的勻強磁場,磁場區(qū)域的水平寬度d=0.4m,豎直方向足夠長,磁感應(yīng)強度B=0.5T.正方形導(dǎo)線框PQMN邊長L=0.4m,質(zhì)量m=0.2kg,電阻R=0.1Ω,起先時放在光滑絕緣水平板上“Ⅰ”位置.現(xiàn)用一水平向右的恒力F=0.8N拉線框,使其向右穿過磁場區(qū)域,最終到達(dá)“Ⅱ”位置(MN邊恰好出磁場).已知線框平面在運動中始終保持在豎直平面內(nèi),PQ邊剛進入磁場時線框恰好做勻速運動,g取10m/s2.求:(1)線框進入磁場前運動的距離D;(2)上述整個過程中線框內(nèi)產(chǎn)生的焦耳熱;(3)線框進入磁場過程中通過其某一截面的電荷量.圖Z10-78.[2024·江西五校聯(lián)考]如圖Z10-8甲所示,兩條阻值不計的足夠長的光滑平行金屬導(dǎo)軌MN、PQ之間的距離L=0.5m,N、Q兩端連接阻值R=2.0Ω的電阻,磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場垂直于導(dǎo)軌所在平面對上,導(dǎo)軌平面與水平面的夾角θ=30°.一質(zhì)量m=0.40kg、阻值r=1.0Ω的金屬棒垂直于導(dǎo)軌放置并用絕緣細(xì)線跨過光滑的定滑輪與質(zhì)量M=0.80kg的重物相連,細(xì)線與金屬導(dǎo)軌平行.金屬棒沿導(dǎo)軌向上滑行的速度v與時間t之間的關(guān)系如圖乙所示,已知在0~0.3s內(nèi)通過金屬棒的電荷量是0.3~0.6s內(nèi)通過金屬棒的電荷量的23,g取10m/s2,求(1)0~0.3s內(nèi)金屬棒通過的位移;(2)0~0.6s內(nèi)金屬棒產(chǎn)生的熱量.圖Z10-8挑戰(zhàn)自我9.如圖Z10-9所示,寬度為L的光滑平行金屬導(dǎo)軌左端是半徑為r1的四分之一圓弧導(dǎo)軌,右端是半徑為r2的半圓導(dǎo)軌,中部是與它們相切的水平導(dǎo)軌.水平導(dǎo)軌所在的區(qū)域有磁感應(yīng)強度為B、方向豎直向上的勻強磁場.一根質(zhì)量為m的金屬桿a置于水平導(dǎo)軌上,另一根質(zhì)量為M的金屬桿b由靜止起先從左端導(dǎo)軌最高點滑下,當(dāng)b滑至水平導(dǎo)軌某位置時,a滑到右端半圓導(dǎo)軌最高點(b始終運動且a、b未相撞),并且a在最高點對導(dǎo)軌的壓力大小為mg(g為重力加速度),此過程中通過a的電荷量為q.已知a、b桿的電阻分別為R1、R2,其余部分電阻不計.在b由靜止釋放到a運動至右端半圓導(dǎo)軌最高點過程中,a、b均始終與導(dǎo)軌垂直且接觸良好,求:(1)b在水平導(dǎo)軌上運動時的最大加速度;(2)上述過程中系統(tǒng)產(chǎn)生的焦耳熱;(3)a剛到達(dá)右端半圓導(dǎo)軌最低點時b的速度大小.圖Z10-9專題訓(xùn)練(十)B專題十涉及電磁感應(yīng)的力電綜合問題時間/40分鐘基礎(chǔ)達(dá)標(biāo)圖Z10-101.(多選)[2024·黃山模擬]如圖Z10-10所示,在磁感應(yīng)強度B=1.0T的勻強磁場中,金屬桿PQ在外力F作用下在粗糙的平行金屬導(dǎo)軌上以速度v=2m/s向右勻速滑動,兩導(dǎo)軌間距離l=1.0m,定值電阻R=3.0Ω,金屬桿的電阻r=1.0Ω,導(dǎo)軌電阻忽視不計,金屬桿始終與導(dǎo)軌垂直且接觸良好,則下列說法正確的是 ()A.通過R的感應(yīng)電流的方向為由a到dB.金屬桿PQ切割磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢的大小為2VC.金屬桿PQ受到的安培力大小為0.5ND.外力F做功的數(shù)值等于電路產(chǎn)生的焦耳熱2.[2024·廣西柳州高級中學(xué)模擬]如圖Z10-11甲所示,在光滑水平面上,有一個粗細(xì)勻稱的邊長為L的單匝正方形閉合線框abcd,在水平外力的作用下,線框從靜止起先沿垂直磁場邊界方向做勻加速直線運動,穿過勻強磁場,測得線框中產(chǎn)生的感應(yīng)電流i的大小和運動時間t的變更關(guān)系如圖乙所示,則 ()圖Z10-11A.線框受到的水平外力肯定是恒定的B.線框邊長與磁場寬度之比為3∶8C.出磁場的時間是進入磁場時的一半D.出磁場的過程中外力做的功與進入磁場的過程中外力做的功相等圖Z10-123.如圖Z10-12所示,間距為L的足夠長的平行金屬導(dǎo)軌固定在斜面上,導(dǎo)軌一端接入阻值為R的定值電阻.t=0時,質(zhì)量為m的金屬棒由靜止起先沿導(dǎo)軌下滑,t=T時,金屬棒的速度恰好達(dá)到最大值vm.整個裝置處于垂直于斜面對下、磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場中,已知金屬棒與導(dǎo)軌間的動摩擦因數(shù)為μ,金屬棒在運動過程中始終與導(dǎo)軌垂直且接觸良好,金屬棒及導(dǎo)軌的電阻不計.下列說法正確的是 ()A.t=T2時,金屬棒的速度大小為B.0~T的時間內(nèi),金屬棒的機械能削減量等于電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱C.電阻R在0~T2內(nèi)產(chǎn)生的焦耳熱小于T2D.金屬棒在0~T2內(nèi)的機械能削減量大于在T24.[2024·太原五中月考]如圖Z10-13甲所示,MN、PQ兩條平行的光滑金屬軌道與水平面成θ=30°角固定,間距為L=1m,質(zhì)量為m的金屬桿ab水平放置在軌道上,其阻值忽視不計.空間存在勻強磁場,磁場方向垂直于軌道平面對上,磁感應(yīng)強度為B=0.5T.P、M間接有阻值為R1的定值電阻,Q、N間接電阻箱R.現(xiàn)從靜止釋放ab,變更電阻箱的阻值R,測得最大速度為vm,得到1vm與1R的關(guān)系如圖乙所示.若軌道足夠長且電阻不計,重力加速度g取10m/s2,則圖Z10-13A.金屬桿中感應(yīng)電流方向為a指向bB.金屬桿所受的安培力沿軌道向下C.定值電阻的阻值為1ΩD.金屬桿的質(zhì)量為1kg技能提升5.(多選)[2024·鄭州模擬]用一段橫截面半徑為r、電阻率為ρ、密度為d的勻稱導(dǎo)體材料做成一個半徑為R(r?R)的圓環(huán).圓環(huán)豎直向下落入如圖Z10-14所示的徑向磁場中,圓環(huán)的圓心始終在N極的軸線上,圓環(huán)所在位置的磁感應(yīng)強度大小均為B,圓環(huán)在加速下落過程中某一時刻的速度為v,忽視電感的影響,重力加速度為g,則 ()圖Z10-14A.此時在圓環(huán)中產(chǎn)生了(俯視)順時針方向的感應(yīng)電流B.圓環(huán)因受到了向下的安培力而加速下落C.此時圓環(huán)的加速度a=BD.假如徑向磁場足夠長,則圓環(huán)的最大速度vm=ρdg圖Z10-156.(多選)[2024·贛州模擬]如圖Z10-15所示,abcd為一矩形金屬線框,其中ab=cd=L,ab邊接有定值電阻R,cd邊的質(zhì)量為m,其他部分的電阻和質(zhì)量均不計,整個裝置用兩根絕緣輕彈簧懸掛起來.線框下方處在磁感應(yīng)強度大小為B的勻強磁場中,磁場方向垂直于紙面對里.初始時刻,使兩彈簧處于自然長度,且給線框一豎直向下的初速度v0,在cd邊第一次運動至最下端的過程中,R產(chǎn)生的電熱為Q,此過程及以后的運動過程中ab邊均未進入磁場且cd邊始終未離開磁場.已知重力加速度大小為g,下列說法中正確的是()A.初始時刻cd邊所受的安培力大小為B2B.線框中產(chǎn)生的最大感應(yīng)電流可能為BLC.在cd邊第一次到達(dá)最下端的時刻,兩根彈簧具有的彈性勢能總量大于12mvD.在cd邊反復(fù)運動過程中,R中產(chǎn)生的電熱最多為12m7.[2024·長沙長郡中學(xué)模擬]如圖Z10-16所示,兩根光滑金屬導(dǎo)軌平行放置在傾角為30°的斜面上,導(dǎo)軌寬度為L,導(dǎo)軌下端接有電阻R,兩導(dǎo)軌間存在一方向垂直于斜面對上、磁感應(yīng)強度大小為B的勻強磁場,輕繩一端平行于斜面系在質(zhì)量為m的金屬棒上,另一端繞過定滑輪豎直懸吊質(zhì)量為m0的小木塊.第一次金屬棒從PQ位置由靜止釋放,發(fā)覺金屬棒沿導(dǎo)軌下滑,其次次去掉輕繩,讓金屬棒從PQ位置由靜止釋放.已知兩次下滑過程中金屬棒始終與導(dǎo)軌垂直且接觸良好,且在金屬棒下滑至底端MN前都已經(jīng)達(dá)到了平衡狀態(tài).導(dǎo)軌和金屬棒的電阻都忽視不計,已知mm0=4,mgRB2L2=gh(h為PQ位置與MN位置的高度差,(1)金屬棒兩次運動到MN時的速度大小之比;(2)金屬棒兩次運動到MN過程中電阻R產(chǎn)生的熱量之比.圖Z10-168.如圖Z10-17所示,兩根平行的金屬導(dǎo)軌固定在同一水平面上,磁感應(yīng)強度B=0.50T的勻強磁場與導(dǎo)軌所在平面垂直,導(dǎo)軌的電阻很小,可忽視不計.導(dǎo)軌間的距離l=0.20m.兩根質(zhì)量均為m=0.10kg的平行金屬桿甲、乙可在導(dǎo)軌上無摩擦地滑動,滑動過程中均與導(dǎo)軌保持垂直且接觸良好,金屬桿的電阻均為R=0.50Ω.在t=0時刻,兩桿都處于靜止?fàn)顟B(tài).現(xiàn)有一與導(dǎo)軌平行、大小為0.20N的恒力F作用于金屬桿甲上,使金屬桿在導(dǎo)軌上滑動.經(jīng)過t=5.0s,金屬桿甲的加速度為a=1.37m/s2,則此時甲、乙兩金屬桿的速度大小各為多少?圖Z10-17挑戰(zhàn)自我9.如圖Z10-18所示,足夠長的平行金屬軌道M、N相距L=0.5m,且水平放置,M、N左端與半徑R=0.4m的光滑豎直半圓軌道相切連接,與軌道始終垂直且接觸良好的金屬棒b和c可在軌道上無摩擦地滑動,兩金屬棒的質(zhì)量mb=mc=0.1kg,接入電路的有效電阻Rb=Rc=1Ω,軌道的電阻不計.平行水平金屬軌道M、N處于磁感應(yīng)強度B=1T的勻強磁場中,磁場方向垂直于軌道平面對上,光滑豎直半圓軌道在磁場外.現(xiàn)使b棒以初速度v0=10m/s起先向左運動,運動過程中b、c不相撞.g取10m/s2.(1)求c棒的最大速度;(2)求c棒從起先至達(dá)到最大速度過程產(chǎn)生的焦耳熱;(3)若c棒達(dá)到最大速度后沿半圓軌道上滑,求c棒到達(dá)軌道最高點時對軌道的壓力的大小.圖Z10-18課時作業(yè)(二十六)1.D[解析]勵磁線圈A中的電流是恒定電流,產(chǎn)生穩(wěn)恒磁場,穿過線圈B的磁通量不發(fā)生變更,不產(chǎn)生感應(yīng)電流,D正確.2.D[解析]通電直導(dǎo)線四周磁場分布如圖所示,依據(jù)楞次定律和安培定則推斷,選項D正確.3.AC[解析]線框從圖示位置釋放后,先在重力作用下向下運動,穿過線框的磁通量不變,故不產(chǎn)生感應(yīng)電流,始終只受到重力,因此線框做直線運動,A正確,B錯誤;線框自右向左移動時,穿過線框的磁通量先向外減小,再向里增加,依據(jù)楞次定律和安培定則可推斷,線框中感應(yīng)電流始終沿逆時針方向,C正確,D錯誤.4.B[解析]cd導(dǎo)線受到的安培力向下,由左手定則可推斷,cd導(dǎo)線中電流方向是由c指向d,所以c點的電勢高于d點的電勢,故A錯誤;結(jié)合A的分析可知,ab棒中的電流由b流向a,因ab棒向左運動,由右手定則可推斷,ab棒所處位置磁場方向豎直向上,則Ⅰ是S極,Ⅱ是N極,故B正確,C錯誤;依據(jù)楞次定律可推斷,ab棒受到向右的安培力,故D錯誤.5.AD[解析]導(dǎo)體棒向左加速運動時,由右手定則可推斷出,導(dǎo)體棒PQ中感應(yīng)電流的方向從P到Q,PQ上半部分與R1構(gòu)成閉合回路,流經(jīng)R1的電流方向向上,選項A正確,選項C錯誤.PQ下半部分與R2構(gòu)成閉合回路,流經(jīng)R2的電流方向向上,選項D正確,選項B錯誤.6.D[解析]閉合S的瞬間,穿過B的磁通量沒有變更,G中無感應(yīng)電流,選項A、B錯誤.當(dāng)閉合S后,若R接入電路的阻值增大,則A中電流減小,由右手螺旋定則知,穿過B的磁通量向下且減小,由楞次定律可推斷,G中電流方向為b→a,故選項C錯誤,選項D正確.7.A[解析]A中感應(yīng)電流方向為順時針,由右手螺旋定則可推斷,感應(yīng)電流的磁場向里,由楞次定律可知,引起感應(yīng)電流的磁場可能為向外增大或向里減小,若原磁場向外,則B中電流方向應(yīng)為逆時針,由于B帶負(fù)電,故B應(yīng)順時針轉(zhuǎn)動且轉(zhuǎn)速增大,若原磁場向里,則B中電流方向應(yīng)為順時針,B應(yīng)逆時針轉(zhuǎn)動且轉(zhuǎn)速減小,又因為導(dǎo)體環(huán)A具有擴展趨勢,則B應(yīng)順時針轉(zhuǎn)動且轉(zhuǎn)速增大,A正確.8.AB[解析]閉合開關(guān)S的瞬間,金屬環(huán)中向左的磁通量增大,依據(jù)楞次定律可推斷,從左側(cè)看,環(huán)中產(chǎn)生沿順時針方向的感應(yīng)電流,A正確;由于電阻率ρ銅<ρ鋁,先后放上用橫截面積相等的銅和鋁導(dǎo)線制成的形態(tài)、大小相同的兩個閉合環(huán),銅環(huán)中產(chǎn)生的感應(yīng)電流大于鋁環(huán)中產(chǎn)生的感應(yīng)電流,由安培力公式可知,銅環(huán)受到的安培力大于鋁環(huán)受到的安培力,B正確;若將金屬環(huán)置于線圈右側(cè),則閉合開關(guān)S的瞬間,環(huán)將向右彈射,C錯誤;電池正、負(fù)極調(diào)換后,同理可以得出金屬環(huán)仍能向左彈射,D錯誤.9.B[解析]導(dǎo)體棒MN向左運動時,由右手定則可推斷,感應(yīng)電流方向為MNdcM,而ab中的電流是由a到b的,即ab、cd中電流方向相反,則兩導(dǎo)線相互排斥,故選項A、C錯誤;MN向右運動時,由右手定則可推斷,cd中的感應(yīng)電流由c到d,而ab中的電流是由a到b的,故兩導(dǎo)線相互吸引,依據(jù)力的作用是相互的,可知這兩個力大小相等,故選項B正確,選項D錯誤.10.BC[解析]由楞次定律可知,電路接通的瞬間,螺線管中的電流從無到有,穿過銅環(huán)的磁通量向左增大,從左往右看,銅環(huán)中產(chǎn)生順時針方向的感應(yīng)電流,銅環(huán)有收縮的趨勢,選項A、D錯誤,選項B、C正確.11.A[解析]由安培定則可推斷,螺線管中磁感線方向向上,金屬棒ab、cd處的磁感線方向均向下,當(dāng)滑動觸頭向左滑動時,螺線管中電流增大,因此磁場變強,即磁感應(yīng)強度變大,回路中的磁通量增大,由楞次定律可推斷,感應(yīng)電流方向為a→c→d→b→a,由左手定則可推斷,ab受到的安培力方向向左,cd受到的安培力方向向右,故ab向左運動,cd向右運動,A正確.12.ABC[解析]閉合或斷開開關(guān)S的瞬間,線圈A中的電流發(fā)生變更,線圈A中產(chǎn)生感應(yīng)電動勢,故A、B正確;閉合開關(guān)S的瞬間,穿過線圈A的磁通量增加,依據(jù)安培定則可推斷,A中產(chǎn)生的磁場方向向上,同時穿過線圈B的磁通量向上增大,依據(jù)楞次定律可推斷,線圈B中感應(yīng)電流的磁場方向向下,依據(jù)安培定則可推斷,線圈B下端的電勢高,電流能通過二極管M,不能通過二極管N,故C正確;結(jié)合對選項C的分析可知,S斷開瞬間,穿過線圈B的磁通量向上減小,線圈B中產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向與S閉合瞬間線圈B中產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向相反,所以此時感應(yīng)電流能通過二極管N,不能通過二極管M,故D錯誤.課時作業(yè)(二十七)1.C[解析]無線充電時手機接收線圈部分的工作原理是電磁感應(yīng),故A錯誤;當(dāng)給充電設(shè)備通以恒定直流電時,充電設(shè)備不會產(chǎn)生交變磁場,即不能正常充電,故B錯誤;接收線圈中交變電流的頻率應(yīng)與放射線圈中交變電流的頻率相同,故C正確;被充電手機內(nèi)部應(yīng)當(dāng)有一類似金屬線圈的部件與手機電池相連,當(dāng)有交變磁場時,產(chǎn)生感應(yīng)電動勢,故D錯誤.2.C[解析]金屬探測器只能探測金屬,不能用于食品生產(chǎn),不能防止細(xì)小的沙石顆粒混入食品中,選項A錯誤;金屬探測器探測金屬時,被測金屬中感應(yīng)出渦流,選項B錯誤,C正確;探測過程中金屬探測器應(yīng)與被測物體相對運動,相對靜止時無法得到探測結(jié)果,選項D錯誤.3.B[解析]當(dāng)回路斷開時,電流要馬上減小到零,但由于線圈的自感現(xiàn)象,會產(chǎn)生感應(yīng)電動勢,該自感電動勢較大,所以劉偉被“電”到,即劉偉有電擊感是因為兩手之間瞬間有高電壓,選項A錯誤,B正確;因多用電表的表筆已經(jīng)與被測線圈脫離,則多用電表不行能被燒壞,選項C錯誤;試驗過程中若李輝兩手分別握住紅、黑表筆的金屬桿,則當(dāng)多用電表表筆與線圈脫離后,在電表回路不會產(chǎn)生感應(yīng)電動勢,他不會受到電擊,選項D錯誤.4.B[解析]I甲=E甲R=ΔBΔt·S2·1R=Sk2R,I乙=E乙R=ΔBΔt·S·1R=SkR,所以I乙5.BC[解析]磁場向右勻稱增加,由楞次定律推斷,電容器上極板帶正電,故A錯誤,B正確;閉合線圈與阻值為r的電阻形成閉合回路,線圈相當(dāng)于電源,電容器兩極板間的電壓等于路端電壓,線圈產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢E=nSΔBΔt=nSk,路端電壓U=E2r·r=E2,則電容器所帶電荷量為Q=CU=nSkC26.AC[解析]依據(jù)楞次定律可得,當(dāng)磁感應(yīng)強度勻稱減小時,圓環(huán)和線框內(nèi)產(chǎn)生的感應(yīng)電流的磁場方向都與原磁場方向相同,即感應(yīng)電流方向都為順時針方向,A正確,B錯誤;設(shè)圓環(huán)半徑為a,則圓面積為S=πa2,圓周長為L=2πa,正方形面積為S'=2a2,正方形周長為L'=42a,因為磁感應(yīng)強度是勻稱減小的,故E=ΔB·SΔt,所以圓環(huán)和正方形線框產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢之比為EE'=SS'=π2,兩者的電阻之比為RR'=LL'=π22,故電流之比為II7.AD[解析]當(dāng)θ=0時,桿在圓心位置,切割磁感線的有效長度等于圓環(huán)直徑,桿產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為E=2Bav,A正確;當(dāng)θ=π3時,桿切割磁感線的有效長度等于圓環(huán)半徑,桿產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為E=Bav,B錯誤;當(dāng)θ=0時,回路的總電阻R1=(2a+πa)R0,桿受的安培力F1=BI1l=B·2BavR1·2a=4B2av(π+2)R0,C錯誤;當(dāng)θ=π3時,回路的總電阻R2=(a+53πa)R0,8.BD[解析]當(dāng)S閉合時,因二極管加上了反向電壓,故L1始終不亮,S閉合時電流增大,線圈產(chǎn)生的自感電動勢阻礙電流增大,故使得L2漸漸變亮,選項B正確,選項A錯誤;當(dāng)S由閉合斷開時,由于線圈產(chǎn)生的自感電動勢阻礙電流的減小,故通過L的電流要在L2→L1→D→L之中形成新的回路,所以L1突然變亮,然后漸漸變暗至熄滅,L2緩慢熄滅,選項C錯誤,選項D正確.9.BCD[解析]設(shè)甲、乙兩線圈匝數(shù)分別為n1、n2,半徑分別為r1、r2,導(dǎo)線橫截面積為S',圖甲中,設(shè)有界磁場的面積為S,則線圈A產(chǎn)生的電動勢EA=n1ΔBΔtS,電阻RA=ρn1·2πr1S',B產(chǎn)生的電動勢為EB=n2ΔBΔtS,RB=ρn2·2πr2S',因此EAEB=n1n2=21,電流之比為IAIB=EAEB·RBRA=32,A錯誤,B正確;圖乙中,A的電動勢E'10.(1)nB0πr223Rt[解析](1)由圖像可知,0~t1時間內(nèi),有ΔBΔ由法拉第電磁感應(yīng)定律有E=nΔΦΔt=n其中S=πr由閉合電路歐姆定律有I1=E聯(lián)立解得I1=nB由楞次定律可推斷,通過電阻R1的電流方向為從b到a.(2)通過電阻R1的電荷量q=I1t1=n電阻R1上產(chǎn)生的熱量Q=I12R1t1=11.(1)Bdv0R(2)B[解析](1)感應(yīng)電動勢E=Bdv0感應(yīng)電流I=E故I=Bd(2)安培力F=BId由牛頓其次定律得F=ma故a=B(3)金屬桿切割磁感線的速度v'=v0-v,則感應(yīng)電動勢E=Bd(v0-v)電功率P=E故P=B2專題訓(xùn)練(九)1.BD[解析]由右手定則可推斷,ab中電流方向為a→b,A錯誤;導(dǎo)體棒ab切割磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢E=Blv,ab為電源,cd間電阻R為外電路負(fù)載,de和cf間電阻中無電流,de和cf兩端無電壓,因此cd和fe兩端電壓相等,即U=E2R×R=Blv2=1V,B、D正確2.A[解析]棒擺到豎直位置時整根棒處在勻強磁場中,切割磁感線的長度為2a,導(dǎo)體棒切割磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢E=B0·2a·v',其中v'=vA+vB2=v2,則E=B0av,外電路的總電阻R=r·rr+r=r2,依據(jù)閉合電路歐姆定律得I=ER+r,則總電流I=2B0av3r3.A[解析]ab邊切割磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為E=BLv=0.2V,線框中感應(yīng)電流為I=ER=0.5A,所以在0~5×10-2s內(nèi),a、b兩點間的電勢差為U1=I·34R=0.15V;在5×10-2~10×10-2s內(nèi),a、b兩點間的電勢差U2=E=0.2V;在10×10-2~15×10-2s內(nèi),a、b兩點間的電勢差為U3=I·14R=0.05V,選項4.B[解析]依據(jù)it圖像可知,在0~6s內(nèi),MN邊始終有大小恒定的電流通過,由F=BIl可知,安培力的大小是恒定的,選項C、D錯誤;0~1s、3~5s內(nèi)通過MN的電流方向為N→M,1~3s、5~6s內(nèi)通過MN的電流方向為M→N,由左手定則可推斷出MN邊所受的安培力方向,0~1s、3~5s內(nèi)安培力方向向上,1~3s、5~6s內(nèi)安培力方向向下,選項B正確,A錯誤.5.AD[解析]運動的過程中切割的有效長度為L,產(chǎn)生的電動勢為E=BLv,由圖知,回路的周長與L成正比,即s=kL,設(shè)單位長度的電阻為R0,總電阻為kLR0,則電流I=BLvkLR0=BvkR0,故A正確,B錯誤;導(dǎo)軌做勻速運動,所以合外力等于零,則F=F安=BIL,電流I不變,切割的有效長度L隨時間勻稱增大,6.D[解析]線框切割磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢E=BLv,設(shè)線框總電阻是R,則感應(yīng)電流I=ER=BLvR,由圖乙所示圖像可知,感應(yīng)電流先勻稱變大,后勻稱變小,由于B、v、R是定值,故有效切割長度L應(yīng)先變大后變小,且L隨時間勻稱變更.閉合圓環(huán)勻速進入磁場時,有效長度L先變大后變小,但L隨時間不是勻稱變更,不符合題意,故A錯誤;正方形線框進入磁場時,有效長度L不變,感應(yīng)電流不變,不符合題意,故B錯誤;梯形線框勻速進入磁場時,有效長度L先勻稱增加,后不變,再勻稱減小,不符合題意,故C錯誤;三角形線框勻速進入磁場時,有效長度L先增加后減小,且隨時間勻稱變更,符合題意,故D7.AD[解析]在0~t0時間內(nèi),由楞次定律可推斷出感應(yīng)電流方向為逆時針方向(為負(fù)值);在t0~2t0時間內(nèi),由楞次定律可推斷出感應(yīng)電流方向為順時針方向(為正值),且大小為在0~t0時間內(nèi)產(chǎn)生的電流大小的2倍;在2t0~3t0時間內(nèi),由楞次定律可推斷出感應(yīng)電流方向為逆時針方向(為負(fù)值),且大小與在0~t0時間內(nèi)產(chǎn)生的感應(yīng)電流大小相等.因此感應(yīng)電流I隨時間t的變更圖線與選項A中圖像相符,選項A正確,B錯誤.在0~t0時間內(nèi),ON邊雖然有電流但沒有進入磁場區(qū)域,所受安培力為零;在t0~2t0時間內(nèi),感應(yīng)電流大小為在2t0~3t0時間內(nèi)產(chǎn)生的2倍,ON邊所受安培力為在2t0~3t0時間內(nèi)的2倍,因此ON邊所受的安培力大小F隨時間t的變更圖線與選項D中圖像相符,選項C錯誤,D正確.8.AC[解析]由右手定則可推斷,圓環(huán)中心為電源的正極、圓環(huán)邊緣為電源的負(fù)極,因此通過R1的電流方向為自下而上,選項A正確;由題意可知,始終有長度為r的輻條在轉(zhuǎn)動切割磁感線,因此感應(yīng)電動勢大小為12Br2ω,選項B錯誤;由圖可知,在磁場內(nèi)部的半根輻條相當(dāng)于電源,磁場外部的半根輻條與R1并聯(lián),因此志向電壓表的示數(shù)為16Br2ω,選項C正確;志向電流表的示數(shù)為Br2ω9.(1)0.4A方向從b到a(2)1.5×10-3C(3)1.6×10-2J[解析](1)0~T4內(nèi),感應(yīng)電動勢大小E1=nΔΦ1Δt1電流大小I1=E1R0+r=由楞次定律可推斷,電流方向為從b到a.(2)T4~T2內(nèi),感應(yīng)電流大小I2=0.2流過電阻R0的電荷量q=I1T4+I2T4=1.5×10-3(3)一個周期內(nèi)電阻R0上產(chǎn)生的熱量Q=I12R0T2+I22R0T2=1.6×10.(1)豎直向下(2)0.4V(3)1m/s[解析](1)帶負(fù)電的微粒受到重力和電場力的作用而處于靜止?fàn)顟B(tài),因為重力豎直向下,所以電場力豎直向上,故M板帶正電.ab棒向右做切割磁感線運動產(chǎn)生感應(yīng)電動勢,等效于電源,感應(yīng)電流方向由b流向a,由右手定則可推斷,磁場方向豎直向下.(2)微粒受到重力和電場力的作用而處于靜止?fàn)顟B(tài),依據(jù)平衡條件得mg=E|q|又E=U所以UMN=mgd|q|=0.R3兩端電壓與電容器兩端電壓相等,由歐姆定律得通過R3的電流為I=UMNR3=0.則ab棒兩端的電壓為Uab=UMN+IR1R2R1+R(3)設(shè)金屬棒ab運動的速度為v,由法拉第電磁感應(yīng)定律得感應(yīng)電動勢E感=Blv由閉合電路歐姆定律得E感=Uab+Ir=0.5V聯(lián)立解得v=1m/s.專題訓(xùn)練(十)A1.BD[解析]金屬桿ab做加速度減小的加速運動,依據(jù)能量守恒定律可知,恒力F做的功等于桿增加的動能和電路中產(chǎn)生的電能.電阻消耗的功率等于電路中產(chǎn)生電能的功率,不等于恒力F的功率,故A錯誤;電阻消耗的功率等于克服安培力做功的功率,等于電路的電功率iE,故B、D正確,C錯誤.2.C[解析]依據(jù)能量守恒定律,外力做的功等于電路中產(chǎn)生的電能,設(shè)線框切割磁感線的有效長度為l,則外力對線框做的功W=B2l2v2R·lv,而R=ρ·4lS,聯(lián)立得W=B2l2vS4ρ,因Sa∶Sb=4∶1,la∶lb3.BD[解析]ab邊剛越過GH進入磁場區(qū)域Ⅰ時,感應(yīng)電動勢E1=BLv1,電流I1=E1R=BLv1R,線框做勻速運動,所以有mgsinθ=BI1L=B2L2v1R,當(dāng)ab邊剛越過JP時,感應(yīng)電動勢E2=2BLv1,電流I2=E2R=2BLv1R,依據(jù)牛頓其次定律得2BI2L-mgsinθ=ma,聯(lián)立解得a=3gsinθ,故A錯誤;當(dāng)加速度a=0時,以速度v2做勻速直線運動,即mgsinθ=4B2L2v2R,所以v1∶v2=4∶1,故B正確;從t4.D[解析]依據(jù)能量守恒定律,從cd邊剛進入磁場到cd邊剛穿出磁場的過程中,動能變更量為0,重力勢能轉(zhuǎn)化為線圈進入磁場的過程中產(chǎn)生的熱量,Q=mgd,cd邊剛進入磁場時速度為v0,cd邊剛離開磁場時速度也為v0,所以線圈進入和穿出磁場的過程中產(chǎn)生的熱量相等,則線圈從cd邊進入磁場到ab邊離開磁場的過程中產(chǎn)生的熱量Q'=2mgd,感應(yīng)電流做的功為2mgd,故A、B錯誤.因為線圈進磁場時要減速運動,全部進入磁場后做勻加速運動,若線圈進入磁場過程始終做減速運動,則剛?cè)窟M入磁場的瞬間速度最小,設(shè)線圈的最小速度為v,線圈從起先下落到線圈剛完全進入磁場的過程,依據(jù)能量守恒定律得mg(h+L)=Q+12mvm2,Q=mgd,則線圈的最小速度為vm=2g(h+L-d),故C錯誤.線圈可能先做減速運動,在完全進入磁場前已做勻速運動,則其做勻速運動時的速度最小,有mg=BIL=BLBL5.AB[解析]導(dǎo)體棒ab勻速上升,受力平衡,cd棒靜止,受力也平衡,對于兩棒組成的整體,合外力為零,依據(jù)平衡條件可得,ab棒受到的拉力F=2mg=0.2N,故A正確;cd棒受到的安培力F安=BIL=B2L2v2R,cd棒靜止,處于平衡狀態(tài),由平衡條件得B2L2v2R=mg,解得v=2m/s,故B正確;在2s內(nèi),電路產(chǎn)生的電能Q=E22Rt=(BLv)22Rt=(0.5×0.2×2)22×0.1×2J=0.46.D[解析]依據(jù)E=BLv,則電壓表讀數(shù)為U=ERR+r,解得v=U(R+r)BLR,選項A錯誤;電阻R產(chǎn)生焦耳熱的功率為PR=U2R,選項B錯誤;金屬條經(jīng)過磁場區(qū)域受到的安培力大小為F=BIL=BLUR,7.(1)0.5m(2)0.64J(3)0.8C[解析](1)線框在磁場中勻速運動,有F安=FF安=BIL,I=ER,E=BLv聯(lián)立解得v1=FRB2L2由動能定理得FD=12m解得D=0.5m(2)由能量守恒定律可知Q=2Fd=2×0.8×0.4J=0.64J(3)依據(jù)q=ΔΦR可得q=BΔSR=0.5×0.8.(1)0.3m(2)1.05J[解析](1)在0.3~0.6s內(nèi)通過金屬棒的電荷量是q1=I1t1=BLv在0~0.3s內(nèi)通過金屬棒的電荷量q2=ΔΦR由題意知q1q解得x2=0.3m.(2)金屬棒在0~0.6s內(nèi)通過的總位移為x=x1+x2=vt1+x2=0.75m依據(jù)能量守恒定律得Mgx-mgxsinθ=12(M+m)v2解得Q=3.15J由于金屬棒與電阻R串聯(lián),電流相等,依據(jù)焦耳定律Q=I2Rt知,它們產(chǎn)生的熱量與電阻成正比,所以金屬棒在0~0.6s內(nèi)產(chǎn)生的熱量Qr=rR+rQ=1.059.(1)B2(2)BLq2gr1-3mgr(3)2gr[解析](1)對b從起先至滑上水平導(dǎo)軌過程,由機械能守恒定律得12Mvb解得vb1=2b剛滑上水平導(dǎo)軌時加速度最大,此時E=BLvb1,I=E由牛頓其次定律得F安=BIL=Ma解得a=B(2)在整個過程中,由動量定理得-BILt=Mvb2-Mvb1即-BLq=Mvb2-Mvb1解得vb2=2gr依據(jù)牛頓第三定律,a在最高點時軌道對其支持力FN=F'N=mg由牛頓其次定律得mg+FN=mv解得va1=2對a、b組成的系統(tǒng),由能量守恒定律得Mgr1=12Mvb22+12mv解得Q=BLq2gr1-3mgr(3)a從右端半圓導(dǎo)軌最低點到最高點過