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1、精选优质文档-倾情为你奉上选修32 第四章 电磁感应 教师教学用书 五、补充习题 A组1物理学的基本原理在生产生活中有着广泛应用。下面列举的四种器件中，利用电磁感应原理工作的是A回旋加速器B电磁炉C质谱仪 D示波管2矩形闭合线圈平面跟磁感线方向平行，如图所示，下列哪种情况线圈中有感应电流A线圈绕轴转动（转角小于）B线圈垂直纸面向外移动C线圈沿现在所处平面下移D线圈绕轴转动（转角小于）3如图所示，A、B是两盏完全相同的白炽灯，L是电阻不计的电感线圈，如果断开开关，闭合，A、B两灯都能同样发光。如果最初是闭合的，是断开的，那么可能出现的情况是A刚一闭合，A灯就立即亮，而B灯则延迟一段时间才亮B刚闭
2、合时，线圈L中的电流为0C闭合以后，A灯变亮，B灯由亮变暗D先闭合然后再断开时，A灯立即熄灭，B灯先亮一下然后熄灭4如图所示，一个矩形导线框用绝缘细软线悬挂在一根较长的竖直导线AB的右边，且导线框和导线AB在同一平面内，当导线AB中的电流增大时，线线框将A向右舞动 B向左摆动C绕轴转动 D静止不动5如图所示，一闭合的小金属环用一根绝缘细杆挂在固定点O处，使金属环在竖直线的两侧来回摆动的过程中穿过水平方向的匀强磁场区域，磁感线的方向和水平垂直。若悬点摩擦和空气阻力均不计，则A金属环每次进入和离开磁场区域都有感应电流，而且感应电流的方向相反B金属环进入磁场区域后越靠近线时速度大，而且产生的感应电流
3、越大C金属环开始摆动，摆角会越来越小，摆角小到某一值后不再减小D金属环在摆动过程中，机械能将全部转化为环中的电能6如图所示，一个半径为L的半圆形硬导体AB以速度发在水平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，半圆形硬导体AB的电阻为，其余电阻不计，则半圆形导体AB切割磁感线产生的感应电动势的大小及A、B之间的电势差分别为A； B；C；D；7假如宇航员登月后想探测一下月球表面是否有磁场，他手边有一只灵敏电流表和一个小线圈，则下列推断正确的是A直接将电流表放于月球表面，看是否有示数来判断磁场的有无B将电流表与线圈组成回路，使线圈沿某一方向运动，如电流表无示数，则可判断月球表面无磁
4、场C将电流表与线圈组成闭合回路，使线圈沿某一方向运动，如电流表有示数，则可判断月球表面有磁场D将电流表与线圈组成闭合回路，使线圈在某一平面内沿各个方向运动，如电流表无示数，则可判断月球表面无磁场8穿过闭合回路的磁通量随时间变化的图象分别如图中所示，下列关于回路中产生的感应电动势的论述，正确的是A图中回路产生的感应电动势恒定不变B图中回路产生的感应电动势一直在变大C图中回路在0t1时间产生的感应电动势小于在t1t2时间内产生的感应电动势D图中回路产生的感应电动势先变小再变大9如图所示是一种风速仪的示意图，试回答下列问题：（1）有水平风吹来时磁体如何转动？（自上往下看）（2）为什么能用它测定风速大
5、小？10现代汽车在制动时，有一种ABS系统，它能阻止制动时车轮抱死变为纯滑动。这种滑动不但制动效果不好，而且易使车辆失去控制。为此需要一种测定车轮是否还在转动的装置。如果检测出车辆不再转动，就会自动放松制动机构，让轮子仍保持缓慢转动状态。这种检测装置称为电磁脉冲传感器，如图6，B是一根永久磁铁，外面绕有线圈，它的左端靠近一个铁质齿轮，齿轮与转动的车轮是同步的。图7是车轮转动时输出电流随时间变化的图象。若车轮转速减慢了，图象会变成怎样？（画在图7上）。Oit图7B输出图6A永磁体11如图18（a）所示，一个电阻值为R ，匝数为n的圆形金属线与阻值为2R的电阻R1连结成闭合回路。线圈的半径为r1
6、。在线圈中半径为r2的圆形区域存在垂直于线圈平面向里的匀强磁场，磁感应强度B随时间t变化的关系图线如图18（b）所示。图线与横、纵轴的截距分别为t0和B0。导线的电阻不计。求0至t1时间内（1）通过电阻R1上的电流大小和方向；（2）通过电阻R1上的电量q及电阻R1上产生的热量。121831年法拉第把两个线圈绕在一个铁环上，A线圈与电源、滑动变阻器R组成一个回路，B线圈与开关S、电流表G组成另一个回路，通过多次实验，法拉第终于总结出产生感应电流的条件，关于该实验下列说法正确的是（ ）A、闭合开关S的瞬间，电流表G中有的感应电流B、闭合开关S的瞬间，电流表G中有的感应电流C、闭合开关S后，在增大电
7、阻R的过程中，电流表G中有的感应电流D、闭合开关S后，在增大电阻R的过程中，电流表G中有的感应电流。SABRG.ab.13如图所示，在磁感应强度大小为B、方向竖直向上的匀强磁场中，有一质量为、阻值为的闭合矩形金属线框用绝缘轻质细杆悬挂在点，并可绕点摆动。金属线框从右侧某一位置静止开始释放，在摆动到左侧最高点的过程中，细杆和金属线框平面始终处于同一平面，且垂直纸面。则线框中感应电流的方向是ABC先是，后是D先是，后是14绕有线圈的铁芯直立在水平桌面上,铁芯上套着一个铝环,线圈与电源、开关相连,如图所示.线圈上端与电源正极相连，闭合开关的瞬间,铝环向上跳起，若保持开关闭合，则 A铝环不断升高B铝环
8、停留在某一高度C铝环跳起到某一高度后将回落D如果电源的正、负极对调，观察到的现象不变15如下图所示，铁芯右边绕有一个线圈，线圈两端与滑动变阻器，电池组连成回路。左边的铁芯上套有一个环面积为0.02m2，电阻为0.1欧的金属环。铁芯的横截面积为0.01m2，且假设磁场全部集中在铁芯中，金属环与铁芯截面垂直。调节滑动变阻器的滑动头，使铁芯中的磁感应强度每秒均匀增加0.2T，则从上向下看 A金属环中感应电流方向是逆时针方向，感应电动势大小为4.010-3VB金属环中感应电流方向是顺时针方向，感应电动势大小为4.010-3VC金属环中感应电流方向是逆时针方向，感应电动势大小为2.010-3VD金属环中
9、感应电流方向是顺时针方向，感应电动势大小为2.010-3V16医生做某些特殊手术时，利用电磁血流计来监测通过动脉的血流速度。电磁血流计由一对电极a和b以及磁极N和S构成，磁极间的磁场是均匀的。使用时，两电极a、b均与血管壁接触，两触点的连线、磁场方向和血流速度方向两两垂直，如图所示。由于血液中的正负离子随血流一起在磁场中运动，电极a、b之间会有微小电势差。在达到平衡时，血管内部的电场可看作是匀强电场，血液中的离子所受的电场力和磁场力的合力为零。在某次监测中，两触点的距离为3.0mm，血管壁的厚度可忽略，两触点间的电势差为160V，磁感应强度的大小为0.040T。则血流速度的近似值和电极a、b的
10、正负为A. 1.3m/s ，a正、b负 B. 2.7m/s ， a正、b负C1.3m/s，a负、b正 D. 2.7m/s ， a负、b正17矩形导线框abcd放在匀强磁场中，在外力控制下静止不动，磁感线方向与线圈平面垂直，磁感应强度B随时间变化的图象如图甲所示。t=0时刻，磁感应强度的方向垂直纸面向里；在04s时间内，线框ab边受匀强磁场的作用力随时间变化的图象（力的方向规定以向左为正方向）是图中的 024图甲02402402402418（2009海南，4）一长直铁芯上绕有一固定线圈M，铁芯右端与一木质圆柱密接，木质圆柱上套有一闭合金属环N，N可在木质圆柱上无摩擦移动。M连接在如图所示的电路中
11、，其中R为滑线变阻器，和为直流电源，S为单刀双掷开关。下列情况中，可观测到N向左运动的是A在S断开的情况下，S向a闭合的瞬间B在S断开的情况下，S向b闭合的瞬间C在S已向a闭合的情况下，将R的滑动头向c端移动时D在S已向a闭合的情况下，将R的滑动头向d端移动时19如图所示，固定位置在同一水平面内的两根平行长直金属导轨的间距为d，其右端接有阻值为R的电阻，整个装置处在竖直向上磁感应强度大小为B的匀强磁场中。一质量为m（质量分布均匀）的导体杆ab垂直于导轨放置，且与两导轨保持良好接触，杆与导轨之间的动摩擦因数为u。现杆在水平向左、垂直于杆的恒力F作用下从静止开始沿导轨运动距离L时，速度恰好达到最大
12、（运动过程中杆始终与导轨保持垂直）。设杆接入电路的电阻为r，导轨电阻不计，重力加速度大小为g。则此过程A杆的速度最大值为B流过电阻R的电量为C恒力F做的功与摩擦力做的功之和等于杆动能的变化量D恒力F做的功与安倍力做的功之和大于杆动能的变化量20如图甲所示，空间有一宽为2L的匀强磁场区域，磁感应强度为B，方向垂直纸面向外.abcd是由均匀电阻丝做成的边长为L的正方形线框，总电阻为R.线框以垂直磁场边界的速度v匀速通过磁场区域.在运动过程中，线框ab、cd两边始终与磁场边界平行.线框刚进入磁场的位置x=0，x轴沿水平方向向右.求:来源:学,科,网Z,X,X,K（1）cd边刚进入磁场时，ab两端的电
13、势差，并指明哪端电势高；（2）线框穿过磁场的过程中，线框中产生的焦耳热；（3）在下面的乙图中，画出ab两端电势差Uab随距离变化的图象.其中U0=BLv0.21如图所示：宽度L=1m的足够长的U形金属框架水平放置，框架处在竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度B=1T，框架导轨上放一根质量m=0.2kg、电阻R=1.0的金属棒ab，棒ab与导轨间的动摩擦因数=0.5，现用功率恒为6w的牵引力F使棒从静止开始沿导轨运动（ab棒始终与导轨接触良好且垂直），当棒的电阻R产生热量Q=5.8J时获得稳定速度，此过程中，通过棒的电量q=2.8C（框架电阻不计，g取10m/s2）。问：（1）ab棒达到的稳定速度多
14、大？（2）ab棒从静止到稳定速度的时间多少？22在操场上，两同学相距L为10m左右，在东偏北、西偏南11的沿垂直于地磁场方向的两个位置上，面对面将一并联铜芯双绞线，象甩跳绳一样摇动，并将线的两端分别接在灵敏电流计上。双绞线并联后的电阻R为2，绳摇动的频率配合节拍器的节奏，保持f=2Hz。如果同学摇动绳子的最大圆半径h=1m，电流计的最大值I=3mA。（1）试估算地磁场的磁感应强度的数量级并写出B数学表达式（用R，I，L，f，h等已知量表示）（2）将两人的位置改为与刚才方向垂直的两点上，那么电流表的读数是多少？162题图参考答案：1B； 2D； 3BCD； 4A； 5AC； 6D； 7C； 8D
15、；9（1）顺时针转动（2）风速越大磁体转速越大，线圈中磁通量变化率越大，感应电动势、感应电流就越大，因而电流计中示数大小就反映了风速的大小10（1）当齿轮上的齿靠近线圈时，由于磁化使永久磁体磁场增强，产生感应电流，齿轮离开时产生反方向的感应电流。（2）车轮转速减慢，电流变化频率变小，周期变大，电流值变小。如图所示。11 由图象分析可知，0至时间内 由法拉第电磁感应定律有 而 由闭合电路欧姆定律有 联立以上各式解得 通过电阻上的电流大小为 由愣次定律可判断通过电阻上的电流方向为从b到a通过电阻上的电量通过电阻上产生的热量12BD； 13B； 14CD； 15C； 16A； 17D； 18C； 1
16、9BD；20解:（1）dc切割磁感线产生的感应电动势 E=BLv （2分）回路中的感应电流 （2分）ab两端的电势差 b端电势高 （2分）（2）设线框从dc边刚进磁场到ab边刚进磁场所用时间为t由焦耳定律有 （2分） L = vt （2分）求出 （2分）21解：（1） （1分） （1分） （1分） 棒稳定时： （1分）由联立解得 （1分）（2）由能量守恒得： （2分） （2分）（直接写出得出 式亦可得分）由 联立解得： （2分）22（1），（2）0解：（1）根据闭合电路欧姆定律得：E=IR线圈在匀强磁场中产生的最大电动势为：E=BS又：=2f，ShL联立以上各式解得：B=代入数据解得：B=510-5 T，数量级为10-5 T（2）将两人站立的位置，改为与刚才方向垂直的两点上，绳与磁场平行，不切割磁感线，没有感应电流产生，电流计的读数为0故答案为：（1），10-5（2）I=0专心-专注-专业