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1、【世纪金榜】2013 年高中物理全程学习方略课后巩固作业1.4（四）新人教版选修32-1-/4 课后巩固作业(四)（40 分钟 50分）一、选择题（本题包括5 小题，每小题6分，共 30 分.每小题至少一个选项正确）1一个面积S=410-2 m2、匝数 n=100 匝的线圈，放在匀强磁场中，磁场方向垂直于线圈平面，磁感应强度B随时间 t 变化的规律如图所示，则下列判断正确的是()A.在开始的2 s 内穿过线圈的磁通量变化率等于0.08 Wb/s B.在开始的2 s 内穿过线圈的磁通量的变化量等于零C.在开始的2 s 内线圈中产生的感应电动势等于0.08 V D.在第 3 s 末线圈中的感应电动
2、势等于零2（2011济宁高二检测）如图所示，两根电阻不计的光滑平行金属导轨倾角为，导轨下端接有电阻R，匀强磁场垂直斜面向上质量为m、电阻不计的金属棒 ab 在沿斜面与棒垂直的恒力F 作用下沿导轨匀速上滑，上升高度为h，在这个过程中()A.金属棒所受各力的合力所做的功等于零B.金属棒所受各力的合力所做的功等于mgh和电阻 R上产生的焦耳热之和C.恒力 F与重力的合力所做的功等于棒克服安培力所做的功与电阻R上产生的焦耳热之和D.恒力 F 与重力的合力所做的功等于电阻R上产生的焦耳热3.一空间有垂直纸面向里的匀强磁场B，两条电阻不计的平行光滑导轨竖直放置在磁场内，如图所示，磁感应强度 B0.5 T，
3、导体棒ab、cd 长度均为 0.2 m，电阻均为 0.1，重力均为0.1 N，现用力向上拉动导体棒 ab，使之匀速上升(导体棒 ab、cd 与导轨接触良好)，此时 cd 静止不动，则ab 上升时，下列说法正确的是（）Aab 受到的拉力大小为2 N Bab 向上运动的速度为2 m/s C在 2 s 内，拉力做功，有0.4 J的机械能转化为电能D在 2 s 内，拉力做功为0.6 J 4.如图所示，一正方形的线圈的一边恰在一磁场边缘，匀强磁场方向垂直于线圈平面，在将线圈拉出磁场过程中，哪些办法可使线圈中的感应电流增大为原来的两倍()【世纪金榜】2013 年高中物理全程学习方略课后巩固作业1.4（四）
4、新人教版选修32-2-/4 A.仅使线圈匝数变为原来的两倍B.仅使导线的横截面积变为原来的两倍C.仅使磁感应强度变为原来的两倍D.仅使拉线圈的速度变为原来的两倍5(2011 石家庄高二检测)如图所示，外力 F使金属杆ab 在匀强磁场中沿光滑水平金属导轨做匀速运动，除电阻 R外，其他电阻均忽略若下列各种情况中杆ab 都能保持匀速运动状态，则()A.当 F 一定时，R减小为原来的一半，则F 的功率也减小为原来的一半B.当 F 一定时，为使杆的速度增大为原来的2 倍，必须使R也增大为原来的2 倍C.当 F 的功率一定时，要使F 能增大为原来的2 倍，应使R减小为原来的一半D.若 R不变，当F 增大为
5、原来的2 倍时，杆的速度也应增大到原来的2 倍二、非选择题（本题包括2 小题，共20 分，要有必要的文字叙述）6.（10 分）（2011杭州高二检测）如图，面积为0.2 m2的 100 匝线圈 A处在磁场中，磁场方向垂直于线圈平面.磁感应强度随时间变化的规律是B=(6-0.2t)T,已知 R1=4，R2=6，电容C=30 F，线圈 A的电阻不计.求：（1）闭合 S后，通过R2的电流强度大小.（2）闭合 S一段时间后再断开S，S断开后通过R2的电量是多少？7.（10 分）（2011浙江高考）如图甲所示，在水平面上固定有长为L2 m、宽为d=1 m 的金属“U”型导轨，在“U”型导轨右侧l0.5
6、m 范围内存在垂直纸面向里的匀强磁场，且磁感应强度随时间变化规律如图乙所示.在 t=0 时刻，质量为m 0.1 kg的导体棒以v0=1 m/s 的初速度从导轨的左端开始向右运动，导体棒与导轨之间的动摩擦因数为=0.1,导轨与导体棒单位长度的电阻均为=0.1 /m,不计导体棒与导轨之间的接触电阻及地球磁场的影响（取g10 m/s2）.【世纪金榜】2013 年高中物理全程学习方略课后巩固作业1.4（四）新人教版选修32-3-/4（1）通过计算分析4 s 内导体棒的运动情况；（2）计算 4 s 内回路中电流的大小，并判断电流方向；（3）计算 4 s 内回路产生的焦耳热.答案解析1【解析】选A.开始
7、2 s 内，=S B0.16 Wb，故选项 B错误；0.16 Wb/s0.08 Wb/st2，故选项 A正确；Ent=100 0.08 V=8 V，故选项C错误；第3 s 末产生的感应电动势等于2 4 s内的感应电动势，故D项错误2【解析】选A、D.棒匀速上升的过程有三个力做功：恒力F 做正功，重力G、安培力F安做负功.根据动能定理：W WF+WG+W安0，故 A对，B错；恒力 F 与重力 G的合力所做的功等于导体克服安培力做的功.而导体克服安培力做的功等于回路中电能（最终转化为焦耳热）的增加量，克服安培力做功与焦耳热不能重复考虑，故C错，D对3.【解析】选B、C.对导体棒cd 分析：22Bv
8、mgBI2R，ll得 v 2 m/s，故 B正确；对导体棒ab 分析：Fmg BIl0.2 N，A错误；在 2 s 内拉力做功转化的电能等于克服安培力做的功，即 W F安vt=BIlvt=mgvt0.4 J，C正确；在2 s 内拉力做的功为Fvt=2mgvt 0.8 J，D错误4.【解析】选B、C、D.ENBLv4NLBvSIRIRRS4，得，由此可分析得B、C、D正确，A错.5【解析】选A、B、D.当杆匀速运动时，有F=F安22B L vR，所以22FRvB L，当 F 一定时，速度增大为原来的 2 倍，R也增大为原来的2 倍，故 B 正确；若 R 不变，当F 增大为原来的2 倍时，杆的速度
9、也应增大到原来的2倍，故 D正确；222F RPFv,B L当 F 一定时，R减小为原来的一半，则F 的功率也减小为原来【世纪金榜】2013 年高中物理全程学习方略课后巩固作业1.4（四）新人教版选修32-4-/4 的一半，故A正确，C错误.6.【解析】（1）BEnnStt=1000.2 0.2 V=4 V 12E4IA0.4 ARR46 (2)S闭合时电容C两端的电压U=IR2=0.4 6 V=2.4 V Q=CU=30 10-62.4 C=7.2 10-5 C S断开后，电容器和R2形成电路，电容器电量减少，直至放电完毕，则通过R2的电量是7.2 10-5C 答案：（1）0.4 A （2）
10、7.2 10-5 C【方法技巧】应用法拉第电磁感应定律的解题方法1.应用公式Ent(1)若磁场变化，线圈的面积不变时,BEnS.t(2)若线圈的面积变化,磁场不变时,SEnBt.2.若导体棒切割磁感线时,可应用 E=BLvsin 计算感应电动势.3.若导体棒绕一端点垂直切割磁感线做匀速转动,其感应电动势为21EBL.27.【解析】（1）导体棒先在无磁场区域做匀减速运动，有-mg=ma,vt=v0+at,x=v0t+21at,2代入数据解得：t=1 s时，vt=0,x=0.5 m,所以导体棒没有进入磁场区域.导体棒在1 s 末已停止运动，以后一直保持静止，静止时离左端位置为x=0.5 m.(2)由图乙可知：前2 s 磁通量不变，回路电动势和电流分别为E0,I 0，后 2 s 回路产生的电动势为BEd0.1 V.ttl此时回路的总长度为5 m，因此回路的总电阻为R5=0.5，电流为EIR 0.2 A.根据楞次定律，回路中的电流方向是顺时针方向.（3）前 2 s 电流为零，后2 s 有恒定电流，焦耳热为Q I2Rt=0.04 J.答案：（1）前 1 s：匀减速直线运动，后3 s：静止在离左端0.5 m 的位置（2）前 2 s：I 0,后 2 s：I 0.2 A 电流方向是顺时针方向 (3)0.04 J