沪科版 高二（下）第十一章 B4.电磁感应定律应用 课后练习

一、填空题

1. 难度：中等

如图所示，正方形金属框边长、电阻、质量，从距有界匀强磁场边界高处自由下落.已知，线框下落到恰有一半进入磁场的过程中，线框克服磁场力做功，则此时线框中的感应电流的大小为_________A，加速度的大小为_________.（g取）

二、单选题

2. 难度：中等

铁路上使用一种电磁装置向控制中心传输信号以确定火车的位置，能产生匀强磁场的磁铁被安装在火车首节车厢下面，如图所示（俯视图），当它经过安放在两铁轨间的线圈时便会产生一电信号，被控制中心接收.若火车通过线圈时，控制中心接收到的线圈两端的电压信号u随时间t变化情况如图所示，则说明火车在做（    ）.

A.匀速直线运动 B.匀加速直线运动

C.匀减速直线运动 D.加速度逐渐增大的变加速直线运动

三、多选题

3. 难度：困难

如图所示，通有恒定电流的螺线管竖直放置，铜环R沿螺线管的轴线加速下落.在下落过程中，环面始终保持水平.铜环先后经过轴线上a、b、c位置时的加速度分别为、、.位置b处于螺线管的中心，位置a、c与位置b等距离.则（    ）.

A. B.

C. D.

4. 难度：中等

两根光滑的金属导轨，平行放置在倾角为的斜面上，导轨的下端接有电阻R，导轨自身的电阻可忽略不计.斜面处在一匀强磁场中，磁场方向垂直斜面向上.质量为m、电阻可不计的金属棒，在沿着斜面与棒垂直的恒力F作用下沿导轨匀速上滑，且上升h高度，如图所示在这过程中（    ）.

A.作用于金属棒上的各力的合力所做的功等于零

B.作用于金属棒上的各力的合力所做的功等于与回路中电流所做的功之和

C.恒力F与安培力的合力所做的功等于零

D.恒力F与重力的合力所做的功等于回路中电流所做的功

四、解答题

5. 难度：中等

如图所示，区域1、3为两匀强磁场，区域1的磁场方向垂直纸面向里，区域3的磁场方向垂直纸面向外，磁感应强度均为B，两区域中间有宽s的无磁场区域，有一边长为、电阻为R的正方形金属框置于区域1，边与磁场边界平行，现拉着金属框以速度v向右匀速移动.

（1）分别求出当边刚进入中央无磁场区域2，和刚进入磁场区域3时，通过边的电流大小和方向.

（2）把金属框从区域1完全拉进区域3过程中拉力所做的功.

五、填空题

6. 难度：中等

如图所示，导电导轨水平、光滑且足够长，左端接一电阻，导体棒搁在导轨上，电阻，磁场垂直于导轨平面，导体棒受水平拉力作用而匀速运动，电路中电流为，导轨宽度，则导体棒运动速度大小为_______，磁感应强度B的大小为______T，棒两端的电压为_______V.

7. 难度：中等

如图所示，竖直平行导轨间距，导轨顶端接有一开关S.导体棒与导轨接触良好且无摩擦，导体棒的电阻，质量，导轨的电阻不计，整个装置处在与轨道平面垂直的匀强磁场中，磁感应强度.当导体棒由静止释放后，突然闭合开关，不计空气阻力，设导轨足够长，则棒的最大速度为_______，最终速度为__________.

8. 难度：中等

如图所示，金属导轨相距l，与水平面成角放置，下端接一电阻R，金属棒质量为m，放在两导轨上与两导轨垂直，用恒力F沿斜面向上拉金属棒，则金属棒的最大速率为_______，速率最大时，金属棒产生的电功率__________.（导轨光滑，且足够长，磁感应强度B垂直于斜面）

9. 难度：中等

如图所示，边长为a的正方形导线框，电阻为R，自由下落，当下边进入水平方向的匀强磁场时恰匀速运动，导线框质量为m，磁感应强度为B，则进入磁场时速度大小为______，线框开始下落时下边离磁场区上边界高度为______，整个线框都进入磁场后将做_______运动，线框从下边进入磁场起到上边进入磁场止，线框中产生的热量为________.

10. 难度：中等

如图所示，一个质量、长、宽、电阻的矩形线框从高处自由落下，经过高度，下边开始进入一个跟线框平面垂直的匀强磁场.已知磁场区域的高度，线框进入磁场时恰好匀速下落，则磁场的磁感应强度为_______，线框下边将要出磁场时的速率为________.

六、单选题

11. 难度：中等

如下图所示，一个由导体制成的矩形线圈,以恒定速度v运动，从无场区域进入匀强磁场区域，然后出来．若取逆时针方向为电流的正方向，那么在图中所示的图像中，能正确反映出回路中感应电流随时间变化的是图(　　)．

A. B.

C. D.

12. 难度：困难

两圆环A、B置于同一水平面上，其中A为均匀带电绝缘环，B为导体环.当A以如图所示的方向绕中心转动的角速度发生变化时，B中产生如图所示方向的感应电流，则（    ）.

A.A可能带正电且转速减小 B.A可能带正电且转速恒定

C.A可能带负电且转速减小 D.A可能带负电且转速增大

七、多选题

13. 难度：困难

如图所示，平行金属导轨与水平面成角，导轨与固定电阻R₁和R₂相连，匀强磁场垂直穿过导轨平面.有一导体棒，质量为m，导体棒的电阻R与固定电阻R₁和R₂的阻值均相等，与导轨之间的动摩擦因数为，导体棒沿导轨向上滑动，当上滑的速度为v时，受到安培力的大小为F.此时（    ）.

A.导体棒消耗的热功率为

B.电阻R₁消耗的热功率为

C.整个装置因摩擦而消耗的热功率为

D.整个装置消耗的电功率为

八、单选题

14. 难度：中等

如图所示，A是一边长为L的正方形线框，电阻为R，使线框以恒定的速度v沿x轴运动，并穿过图中所示的匀强磁场B区域.磁场宽度为,0时刻线框右边距磁场左边边界距离为L，若以x轴正方向作为力的正方向，线框在图示位置的时刻作为时间的零点，则图中磁场对线框的作用力F随时间t的变化图像在图中正确的是（    ）.

A.

B.

C.

D.

15. 难度：困难

如图所示，平行金属导轨竖直放置于绝缘水平地板上，金属杆可以紧贴导轨无摩擦滑动，导轨间除固定电阻R以外，其他部分电阻不计，匀强磁场B垂直穿过导轨平面.以下有两种情况：第一次，先闭合开关S，然后从图中位置由静止释放，经一段时间后匀速到达地面；第二次，先从同一高度由静止释放，当下滑一段距离后突然闭合开关S，最终也匀速到达了地面.设上述两种情况由于切割磁感线产生的电能（都转化为热能）分别为、，则可以判定（    ）.

A. B. C. D.以上结论都是错误的

九、解答题

16. 难度：中等

如图所示，在竖直平行光滑导电导轨上端接一阻值为R的电阻，导轨间距为l，电阻不计，导轨上套有一根金属棒，其电阻为，质量为m，空间有匀强磁场，方向垂直纸面向里，磁感应强度为B，求：

（1）棒下落的最大速度.

（2）此时两端的电压.

（3）此时电阻R上消耗的电功率.

17. 难度：中等

如图所示，宽、长的矩形闭合线框，电阻为，线框以速度垂直于磁场方向匀速通过匀强磁场区域，匀强磁场宽，磁感应强度，问：

（1）边进入磁场后，它所受到的磁场力多大？

（2）整个过程中线框产生的热量是多少？

18. 难度：中等

如图所示，将阻值为的均匀电阻丝制成半径为的大圆环放在磁感应强度的匀强磁场中，另一导体棒搁在圆环上，并以的速度匀速向右运动，运动到离圆心处时，导体棒在圆环里面的部分的电阻恰为，求：

（1）此时流过导体棒的电流大小.

（2）此时导体棒与圆环两接触点间的电压.

十、填空题

19. 难度：中等

如图所示，光滑导轨间距，电阻，为质量是的金属棒，金属棒电阻不计，垂直纸面的匀强磁场的磁感应强度，当棒向右以恒定的速度运动时，流过棒的电流大小为_____________，棒受到的安培力的大小为______，棒两端的电压为______.

20. 难度：中等

如图所示，正方形线框边长为a，电阻为，匀强磁场磁感应强度为B，宽度为b，线框以速度v匀速通过磁场区域.

（1）若，当线框第一根边进入磁场中时______，______，为维持其匀速运动所需外力______，外力的功率_______；当第二根边也进入磁场后线圈中感应电流______，把线框拉过磁场过程中外力做的功_______，把线框拉进磁场过程中，通过导体横截面的电荷量_______，线框产生的热量为_________.

（2）若，把线框拉过磁场过程中，外力做功_______.

21. 难度：中等

如图所示，金属棒长为，电阻为，以的速度向右匀速运动，金属框架左端连有一个阻值为的电阻，框架本身电阻不计，匀强磁场的磁感应强度，则棒上感应电动势的大小为________V，方向是_____________；棒两端的电压______V，金属棒向右滑行的过程中，电阻R上产生的热量为_____________J.

22. 难度：中等

如图所示，水平放置的U形金属框架，框架上放置一质量为m、电阻为R的金属杆，它可以在框架上无摩擦地滑动，框架两边相距l，匀强磁场的磁感应强度为B，方向竖直向下.当杆受到水平向右恒力F后开始向右滑动，则杆从静止开始向右滑动，启动时的加速度大小______，杆可以达到的最大速度_______，杆达到最大速度时电路中每秒放出的热量__________.

23. 难度：中等

如图所示，导轨竖直、光滑且足够长，上端接一电阻，磁场方向为垂直纸平面向里，磁感应强度，导轨宽度，导体棒紧贴导轨下滑，导体棒的电阻，已知棒匀速下滑时R中消耗电功率为，则棒匀速运动的速度大小为_______.

十一、单选题

24. 难度：中等

如图所示，一圆线圈放在匀强磁场中，时，磁感线垂直纸面向里，B随时间变化如图所示，则在内感应电流大小和方向（    ）.

A.逐渐减小，逆时针 B.逐渐增大，顺时针

C.大小不变，顺时针 D.大小不变，先顺时针后逆时针

十二、填空题

25. 难度：中等

如图所示，质量为m、电阻为R、边长为l的正方形闭合单匝导线框，从距离有水平边界的匀强磁场上方某一高度h处由静止开始自由下落，磁感应强度为B，线框下落过程中其底边始终保持水平，线框平面保持与磁场方向垂直.为使该线框在进入磁场过程中做匀速运动，则它开始下落的高度______.在线框全部进入磁场的过程中，通过导线截面的电荷量________.