高中物理人教版(新课程标准)选修3选修3-2第四章第5节电磁感应现象的两类情况

高中物理人教版（新课程标准）选修3选修3-2第四章第5节电磁感应现象的两类情
况
姓名:________ 班级:________ 成绩:________
一、单选题 (共7题；共15分)
1. （2分）在下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 .
2. （3分） (2017高二上·九江期末) 如图，矩形闭合线框在匀强磁场上方，由不同高度静止释放，用t1、t2分别表示线框ab边和cd边刚进入磁场的时刻，线框下落过程形状不变，ab边始终保持与磁场水平边界OO′平行，线框平面与磁场方向垂直，设OO′下方磁场区域足够大，不计空气影响，则下列哪一个图象可能反映线框下落过程中速度v随时间t变化的规律（）
A .
B .
C .
D .
3. （2分）当导体在磁场中运动时，感应电流会使导体受到安培力，安培力的方向总是阻碍导体的运动，这种现象称为电磁阻尼．如图所示，条形磁铁用细线悬挂在O点．O点正下方固定一个水平放置的铝线圈．让磁铁在竖直面内摆动，下列说法中正确的是（）
A . 磁铁左右摆动一次，线圈内感应电流的方向改变2次
B . 磁铁始终受到感应电流磁场的斥力作用
C . 磁铁所受到的感应电流对它的作用力始终是阻力
D . 磁铁所受到的感应电流对它的作用力有时是阻力有时是动力
4. （2分）闭合的金属环处于随时间均匀变化的匀强磁场中，磁场方向垂直于圆环平面，则（）
A . 环中产生的感应电动势均匀变化
B . 环中产生的感应电流均匀变化
C . 环中产生的感应电动势保持不变
D . 环上某一小段导体所受的安培力保持不变
5. （2分） (2017高二上·中卫期末) 如图示，一宽40cm的匀强磁场区域，磁场方向垂直纸面向里．一边长为20cm的正方形导线框位于纸面内，以垂直于磁场边界的恒定速度v=20cm/s通过磁场区域，在运动过程中，线框有一边始终与磁场区域的边界平行，取它刚进入磁场的时刻为t=0，在以下四个图线中，正确反映感应电流随时间变化规律的是（）
A .
B .
C .
D .
6. （2分）如图所示，MN、PQ是间距为L的光滑平行金属导轨，置于磁感强度为B，方向垂直导轨所在平面向里的匀强磁场中，M、P间接有一阻值为R的电阻．一根与导轨接触良好、有效阻值为R/2的金属导线ab垂直导轨放置，并在水平外力F的作用下以速度v向右匀速运动，不计导轨电阻，则（）
A . 通过电阻R的电流方向为P-R-M
B . ab两点间的电压为BLv
C . a端电势比b端高
D . 外力F做的功等于电阻R上发出的焦耳热
7. （2分） (2017高二下·重庆期中) 一正方形金属线框位于有界匀强磁场区域内，线框平面与磁场垂直，线框的右边紧贴着磁场边界，如图甲所示．t=0时刻对线框施加一水平向右的外力F，让线框从静止开始做匀加速直线运动穿过磁场．外力F随时间t变化的图线如图乙所示．已知线框质量m=1kg、电阻R=1Ω、边长L=0.5m．以下说法不正确的是（）
A . 做匀加速直线运动的加速度为1m/s2
B . 匀强磁场的磁感应强度为2 T
C . 线框穿出磁场时速度为1m/s
D . 线框穿过磁场的过程中，线框上产生的焦耳热为 1.5J
二、多项选择题 (共1题；共3分)
8. （3分）如图所示，两根间距为L、电阻不计、足够长的光滑平行金属导轨MN、PQ水平故置。

导轨所在空
间存在方向与导轨所在平面垂直、磁感应强度大小为B的匀强磁场。

平行金属杆ab、cd的质量分别为m1、m2 ，电阻分别为R1、R2 ，长度均为L，且始终与导轨保持垂直。

初始时两金属杆均处于静止状态，相距为x0。

现给金属杆ab一水平向右的初速度v0 ，一段时间后，两金属杆间距稳定为x1 ，下列说法正确的是（）
A . 全属杆cd先做匀加速直线运动，后做匀速直线运动
B . 当全属杆ab的加速度大小为a时，金属杆cd的加速度大小为
C . 在整个过程中通过金属杆cd的电荷量为
D . 金属杆ab、cd运动过程中产生的焦耳热为
三、填空题 (共2题；共3分)
9. （1分）一个半径为r、质量为m、电阻为R的金属圆环，用一根长为L的绝缘细绳悬挂于O点，离O点下
方处有一宽度为、垂直纸面向里的匀强磁场区域，如图所示．现使圆环从与悬点O等高位置A处由静止释放(细绳张直，忽略空气阻力)，摆动过程中金属环所在平面始终垂直磁场，则在达到稳定摆动的整个过程中金属环产生的热量是________.
10. （2分） (2017高二上·景德镇期末) 如图所示，边长为L的闭合正方形金属线框的电阻为R，以速度v 匀速穿过宽度为d的有界匀强磁场，磁场方向与线框平面垂直，磁感应强度为B，若L＜d，线框穿过磁场的过程中产生的焦耳热为________；若L＞d，线框穿过磁场的过程中产生的焦耳热为________．
四、计算题 (共2题；共15分)
11. （10分）(2017·北京) 发电机和电动机具有装置上的类似性，源于它们机理上的类似性．直流发电机和直流电动机的工作原理可以简化为如图1、图2所示的情景．
在竖直向下的磁感应强度为B的匀强磁场中，两根光滑平行金属轨道MN、PQ固定在水平面内，相距为L，电阻不计．电阻为R的金属导体棒ab垂直于MN、PQ放在轨道上，与轨道接触良好，以速度v（v平行于MN）向右做匀速运动．
图1轨道端点MP间接有阻值为r的电阻，导体棒ab受到水平向右的外力作用．图2轨道端点MP间接有直流电源，导体棒ab通过滑轮匀速提升重物，电路中的电流为I．
（1）
求在△t时间内，图1“发电机”产生的电能和图2“电动机”输出的机械能．
（2）
从微观角度看，导体棒ab中的自由电荷所受洛伦兹力在上述能量转化中起着重要作用．为了方便，可认为导体棒中的自由电荷为正电荷．
a．请在图3（图1的导体棒ab）、图4（图2的导体棒ab）中，分别画出自由电荷所受洛伦兹力的示意图．b．我们知道，洛伦兹力对运动电荷不做功．那么，导体棒ab中的自由电荷所受洛伦兹力是如何在能量转化过程中起到作用的呢？请以图2“电动机”为例，通过计算分析说明．
12. （5分）(2017·襄阳模拟) 如图所示，倾角为θ=37°两根平行长直金属导轨的间距为d，其底端接有阻值为R的电阻．整个装置处在垂直斜面向上磁感应强度大小为B的匀强磁场中，质量均为m （质量分布均匀）、电阻均为R的导体杆ab、cd垂直于导轨放置，且与两导轨保持良好接触，两导体杆与导轨的动摩擦因数均为μ=0.5；现杆ab在恒力F作用下沿导轨向上作匀速运动，杆cd能保持静止状态，导轨电阻不计，重力加速度大小为g，求杆ab的速度大小．
参考答案一、单选题 (共7题；共15分)
1-1、
2-1、
3-1、
4-1、
5-1、
6-1、
7-1、
二、多项选择题 (共1题；共3分)
8-1、
三、填空题 (共2题；共3分)
9-1、
10-1、
四、计算题 (共2题；共15分)
11-1、11-2、
12-1、。