课时作业(9)第二章 第三节 电磁感应规律的应用（Word练习）-【优化指导】2023-2024学年新教材高中物理选择性必修第二册（粤教版2019）

课时作业(9)　电磁感应规律的应用 [对应学生用书P144] 1．穿过某线圈的磁通量随时间变化的关系如图所示，在下列几段时间内，线圈中感应电动势最小的是(　　) A．0～2 s　　　　　　　　 B．2～4 s C．4～5 s D．5～10 s D　[根据E＝n得，感应电动势与磁通量的变化率成正比．Φ­t图线的斜率表示磁通量的变化率，由题图可知，5～10 s内磁通量的变化率最小，则产生的感应电动势最小，选项D正确，A、B、C错误．] 2．如图甲所示，100匝的线圈(图中只画了2匝)两端A、B与一个理想电压表相连，线圈内有垂直纸面向里的磁场，线圈中的磁通量在按图乙所示规律变化．下列说法正确的是(　　) A．电压表的示数为150 V，A端接电压表正接线柱 B．电压表的示数为50.0 V，A端接电压表正接线柱 C．电压表的示数为150 V，B端接电压表正接线柱 D．电压表的示数为50.0 V，B端接电压表正接线柱 B　[线圈相当于电源，由楞次定律结合安培定则可知A相当于电源的正极，B相当于电源的负极，故A应该与理想电压表的正接线柱相连，选项C、D错误；由法拉第电磁感应定律得E＝n＝100× V＝50.0 V，选项A错误，B正确．] 3．(多选)粗细均匀的电阻丝围成边长为L的正方形线框，置于有界匀强磁场中，磁场方向垂直于线框平面，磁感应强度大小为B，其右边界与正方形线框的bc边平行．现使线框以速度v匀速平移出磁场，如图所示，则在移出的过程中(　　) A．ad边的电流方向为a→d B．ad边的电流方向为d→a C．a、d两点间的电势差绝对值为BLv D．a、d两点间的电势差绝对值为BLv BD　[由右手定则可知，ad边的电流方向为d→a，选项A错误，B正确；在线框以速度v向右运动移出磁场的过程中，只有ad边在切割磁感线，产生感应电动势，则线框上的感应电动势E＝BIv；设每边的电阻为R，根据闭合电路欧姆定律得I＝，a、d两点间的电势差的绝对值是路端电压，则Uad＝I·3R＝BLv，选项C错误，D正确．] 4．如图所示，单匝正方形线框的边长为L，电容器的电容为C.正方形线框的一半放在垂直于纸面向里的匀强磁场中，在磁场以变化率k均匀减弱的过程中，下列说法正确的是(　　) A．电压表的读数为 B．线框产生的感应电动势大小为kL2 C．电容器所带的电荷量为零 D．回路中电流为零 D　[磁场均匀减弱，线框中产生恒定的感应电动势，电容器充电完毕后，电路中没有电流，则电压表没有读数，选项A错误，D正确；由法拉第电磁感应定律得E＝S＝k·L2＝，选项B错误；线框中产生恒定的感应电动势，给电容器充电，则电容器所带的电荷量不为零，选项C错误．] 5．(多选)如图所示，固定在水平绝缘平面上足够长的两条平行金属导轨电阻不计，但表面粗糙，导轨左端连接一个电阻R，质量为m的金属棒ab(电阻不计)放在导轨上，并与导轨垂直，整个装置放在匀强磁场中，磁场方向与导轨平面垂直，用水平恒力F把ab棒从静止起向右拉动的过程中(　　) A．恒力F做的功等于电路产生的电能 B．克服安培力做的功等于电路中产生的电能 C．恒力F和摩擦力的合力做的功等于电路中产生的电能 D．恒力F和摩擦力的合力做的功等于电路中产生的电能和棒ab获得的动能之和 BD　[由功能关系可得，克服安培力做的功等于电路中产生的电能，即W安＝W电，选项A错误，B正确；根据动能定理可知，恒力F、安培力与摩擦力的合力做的功等于棒ab获得的动能，即WF－Wf－W安＝Ek，则恒力F和摩擦力的合力做的功等于电路中产生的电能和棒ab获得的动能之和，即WF－Wf＝W电＋Ek，选项C错误，D正确．] 6．如图所示，竖直面内两根足够长的光滑金属导轨平行固定放置，底端通过导线与阻值为r的电阻连接，与导轨接触良好的金属棒悬挂在一个固定的轻弹簧下端，导轨、导线和金属棒M的电阻均忽略不计，匀强磁场B垂直导轨所在平面向外．现将金属棒M从弹簧原长位置由静止释放，则下列说法正确的是(　　) A．金属棒M释放瞬间受三个力作用 B．金属棒M受到弹簧的拉力和重力第一次大小相等时，电路中电流最大 C．金属棒M向下运动时，流过电阻的电流方向从Q到P D．金属棒M运动的整个过程中，电阻上产生的总热量小于金属棒M重力势能的减少量 D　[金属棒M释放瞬间，速度为零，电路中的感应电流为零，金属棒M不受安培力作用，由于弹簧处于原长状态，因此金属棒M只受重力作用，选项A错误；当弹簧的拉力和安培力之和与金属棒M的重力第一次大小相等时，金属棒M的加速度为零，速度最大，电路中产生的感应电流最大，选项B错误；根据右手定则可知，金属棒M向下运动时，流过电阻的电流方向从P到Q，选项C错误；最终金属棒M静止，此时弹簧处于伸长状态，由能量守恒定律知，减少的重力势能转化为弹簧