课时4.5 电磁感应现象的两类情况（练习） 2020-2021学年高二物理同步备课一体化资源（人教版选修3-2）

课时4.5 电磁感应现象的两类情况 一、选择题 1．如图所示，在内壁光滑、水平放置的玻璃圆环内，有一直径略小于圆环口径的带正电的小球，正以速率v0沿逆时针方向匀速转动若在此空间突然加上方向竖直向上、磁感应强度B随时间成正比例增加的变化磁场，若运动过程中小球的带电荷量不变，那么（ ） A．磁场力对小球一直做正功 B．小球受到的磁场力不断增大 C．小球先沿逆时针方向做减速运动，过一段时间后，沿顺时针方向做加速运动 D．小球仍做匀速圆周运动 【答案】C 【解析】A.磁场力方向始终与小球做圆周运动的线速度方向垂直，所以磁场力对小球不做功，故A错误； B.小球的速率先减小到零后增大，开始时，，小球速率为零时，，可知小球受到的磁场力不是不断增大的，故B错误； CD.因为玻璃圆环所在处有均匀变化的磁场，在周围产生稳定的涡旋电场，对带正电的小球做功，由楞次定律可判断感生电场方向为顺时针方向，在电场力作用下，小球先沿逆时针方向做减速运动，后沿顺时针方向做加速运动，故C正确D错误。 故选C。 2．如图所示，固定在水平面上的金属架abcd处在竖直向下的匀强磁场中，金属棒MN沿框架以速度v向右做匀速直线运动，时，磁感应强度为，此时MN到达的位置恰好使MbcN构成一个边长为l的正方形，为使MN棒中不产生感应电流，从开始，磁感应强度B随时间t变化的关系图象可能为（ ） A．B．C．D． 【答案】C 【解析】当闭合回路的磁通量不变时，导体棒中不产生感应电流，故 解得 由此看一看出，随时间t增加，B减小，且减小得越来越慢；故C正确，ABD错误； 故选C。 3．如图，由某种粗细均匀的总电阻为3R的金属条制成的矩形线框abcd，固定在水平面内且处于方向竖直向下的匀强磁场B中．一接入电路电阻为R的导体棒PQ，在水平拉力作用下沿ab、dc以速度v匀速滑动，滑动过程PQ始终与ab垂直，且与线框接触良好，不计摩擦．在PQ从靠近ad处向bc滑动的过程中(　　) A．PQ中电流先增大后减小 B．PQ两端电压先减小后增大 C．PQ上拉力的功率先减小后增大 D．线框消耗的电功率先减小后增大 【答案】C 【解析】导体棒由靠近ad边向bc边匀速滑动的过程中，产生的感应电动势E=BLv，保持不变，外电路总电阻先增大后减小，由欧姆定律分析得知PQ中的电流先减小后增大，故A错误； PQ中电流先减小后增大，PQ两端电压为路端电压，由U=E-IR，可知PQ两端的电压先增大后减小．故B错误； 导体棒匀速运动，PQ上外力的功率等于回路的电功率，而回路的总电阻R先增大后减小，由，分析得知，PQ上拉力的功率先减小后增大．故C正确； 线框作为外电路，总电阻最大值为，则导体棒PQ上的电阻始终大于线框的总电阻，当导体棒向右运动的过程中电路中的总电阻先增大后减小，根据闭合电路的功率的分配关系与外电阻的关系可知，当外电路的电阻值与电源的内电阻相等时外电路消耗的电功率最大，所以可得线框消耗的电功率先增大后减小．故D错误． 4．在如图所示的四种磁场情况中能产生恒定的感生电场的是(　　) A． B． C． D． 【答案】C 【解析】根据=，知磁场线性变化才会产生恒定的感生电场，选项C对． 5．如图所示，导体AB在做切割磁感线运动时，将产生一个电动势，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感生电动势 B．动生电动势的产生与洛仑兹力有关 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 【答案】B 【解析】A.因导体运动而产生的感应电动势称为动生电动势,A错误。 BCD.动生电动势产生的本质是电子在磁场中受到洛仑兹力作用产生定向移动形成的，感生电动势产生的本质是变化的磁场产生电场，电子在电场力作用下定向移动形成的，B正确CD错误。 6．一矩形线框置于匀强磁场中，线框平面与磁场方向垂直．先保持线框的面积不变，将磁感应强度在1 s时间内均匀地增大到原来的两倍．接着保持增大后的磁感应强度不变，在1 s时间内，再将线框的面积均匀地减小到原来的一半．先后两个过程中，线框中感应电动势的比值为(　　) A． B．1 C．2 D．4 【答案】B 【解析】 由法拉第电磁感应定律：，且、 则有，． 故两过程中感应电动势的大小相等,线框中感应电动势的比值为，故选项B正确． 7．如图所示，平行光滑导轨倾斜放置，其下端连接一灯泡，匀强磁场垂直于导轨平面向上.当导轨上的导体棒ab下滑到稳定状态时，灯泡消耗的功率为P0除灯泡外，其他电阻不计，要使灯泡消耗的功率变为2P0，下列措施可行的是（ ） A．换一个电阻为原来一半的灯泡 B．把磁感应强度B增大为原来的2倍 C．换一根质量为原来倍的导体棒（长度不变） D．把导轨间距增大为原来的倍（ab棒也相应增