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2019-2020年高中物理 4.4《法拉第電磁感應(yīng)定律》同步檢測(cè) 新人教版選修3-2 １.產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的那部分導(dǎo)體相當(dāng)于___________. 2.在閉合電路里電流的方向：在外電路中，電流從___________極流向___________極.在內(nèi)電路（產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的導(dǎo)體上）中，電流從___________極流向___________極. 3.感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小E=___________. 4.若導(dǎo)體在磁場(chǎng)中切割磁感線的時(shí)候做變速運(yùn)動(dòng)，表示平均速度，=BL表示___________. 5.一個(gè)200匝、面積為20 cm2的線圈，放在磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)的方向與線圈平面成30角，若磁感應(yīng)強(qiáng)度在0.05 s內(nèi)由0.1 T增加到0.5 T.在此過(guò)程中穿過(guò)線圈的磁通量的變化是___________ Wb；磁通量的平均變化率是___________ Wb/s；線圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小是___________ V. 6.如圖4-3-10所示，在光滑的絕緣水平面上，一個(gè)半徑為10 cm、電阻為1.0 Ω、質(zhì)量為0.1 kg的金屬環(huán)以10 m/s的速度沖入一有界磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B=0.5 T.經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后，圓環(huán)恰好有一半進(jìn)入磁場(chǎng)，該過(guò)程產(chǎn)生了3.2 J的電熱，則此時(shí)圓環(huán)的瞬時(shí)速度為_(kāi)__________m/s；瞬時(shí)加速度為_(kāi)__________ m/s2. 圖4-3-10 圖4-3-11 7.電磁流量計(jì)廣泛應(yīng)用于測(cè)量可導(dǎo)電流體（如污水）在管中的流量（在單位時(shí)間內(nèi)通過(guò)管內(nèi)橫截面的流體的體積）.為了簡(jiǎn)化，假設(shè)流量計(jì)是如圖4-3-11所示的橫截面為長(zhǎng)方形的一段管道，其中空部分的長(zhǎng)、寬、高分別為圖中的a、b、c.流量計(jì)的兩端與輸送流體的管道相連接，如圖中虛線.流量計(jì)上下兩面是金屬材料，前后兩面是絕緣材料.現(xiàn)于流量計(jì)所在處加磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)方向垂直于前后兩面.當(dāng)導(dǎo)電流體穩(wěn)定地流經(jīng)流量計(jì)時(shí)，在管外將流量計(jì)上、下兩表面分別與一已串接了電阻R的電流表的兩端連接.I表示測(cè)得的電流值，已知流體的電阻率為ρ，不計(jì)電流表的內(nèi)阻，則可求得的流量為（ ） A.(bR+ρ) B.(aR+ρ) C.(cR+ρ) D.(R+ρ) 8.(xx四川高考理綜)如圖4-3-12所示，接有燈泡L的平行金屬導(dǎo)軌水平放置在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，一導(dǎo)體桿與兩導(dǎo)軌良好接觸并做往復(fù)運(yùn)動(dòng)，其運(yùn)動(dòng)情況與彈簧振子做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的情況相同.圖中O位置對(duì)應(yīng)于彈簧振子的平衡位置，P、Q兩位置對(duì)應(yīng)于彈簧振子的最大位移處.若兩導(dǎo)軌的電阻不計(jì)，則（ ） 圖4-3-12 A.桿由O到P的過(guò)程中，電路中電流變大 B.桿由P到Q的過(guò)程中，電路中電流一直變大 C.桿通過(guò)O處時(shí)，電路中電流方向?qū)l(fā)生改變 D.桿通過(guò)O處時(shí)，電路中電流最大 9. 如圖所示，半徑為R的圓形導(dǎo)軌處在垂直于圓平面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，方向垂直于紙面向內(nèi).一根長(zhǎng)度略大于導(dǎo)軌直徑的導(dǎo)體棒MN以速率v在圓導(dǎo)軌上從左端滑到右端，電路中的定值電阻為r，其余電阻不計(jì).導(dǎo)體棒與圓形導(dǎo)軌接觸良好.求： (1)在滑動(dòng)過(guò)程中通過(guò)電阻r的電流的平均值； (2)MN從左端到右端的整個(gè)過(guò)程中，通過(guò)r的電荷量； (3)當(dāng)MN通過(guò)圓導(dǎo)軌中心時(shí)，通過(guò)r的電流是多大？ 10.如圖所示，兩根平行且足夠長(zhǎng)的金屬導(dǎo)軌置于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)的方向垂直于導(dǎo)軌平面，兩導(dǎo)軌間距為L(zhǎng)，左端連一電阻R，右端連一電容器C，其余電阻不計(jì).長(zhǎng)為2L的導(dǎo)體棒ab與從圖中實(shí)線位置開(kāi)始，以a為圓心沿順時(shí)針?lè)较虻慕撬俣圈貏蛩俎D(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)90的過(guò)程中，通過(guò)電阻R的電荷量為多少？ 4-4法拉第電磁感應(yīng)定律導(dǎo)練1 1.電源 2．正 負(fù) 負(fù) 正 3.n 4．平均感應(yīng)電動(dòng)勢(shì) 5.思路解析：磁通量的變化量是由磁場(chǎng)的變化引起的，所以 ΔΦ=ΔBSsinθ=（0.5-0.1）2010-40.5 Wb=410-4 Wb 磁通量的變化率=Wb/s=810-3 Wb/s 感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E=n=200810-3 V=1.6 V. 答案：410-4 810-3 1.6 啟示：對(duì)磁通量的變化量、磁通量的變化率穿過(guò)一匝線圈和穿過(guò)n 匝是一樣的，而感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)則不一樣，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)與匝數(shù)成正比. 6.思路解析：根據(jù)能量守恒定律，動(dòng)能的減少等于產(chǎn)生的電熱，即 mv2-mv12=E熱，代入數(shù)據(jù)解得：v1=6 m/s.此時(shí)切割磁感線的有效長(zhǎng)度為圓環(huán)直徑，故瞬時(shí)電動(dòng)勢(shì)為E=Blv1，瞬時(shí)電流I=，安培力F=BIl，瞬時(shí)加速度為a=，整理得：a==0.6 m/s2. 答案：6 0.6 7.思路解析：流體中有長(zhǎng)度為c的液體導(dǎo)體切割磁感線產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)，相當(dāng)于電源，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為E=Bcv，內(nèi)電阻為r=ρ，外電路電阻為R.由I=和Q=bcv.可得：Q=(bR+ρ).選項(xiàng)A正確. 答案：A 8.思路解析：E感=BLv,I=，導(dǎo)體桿從O到P，速度減小，電流減小，A選項(xiàng)錯(cuò)誤.當(dāng)導(dǎo)體桿從P運(yùn)動(dòng)到O再運(yùn)動(dòng)到Q，速度先增加再減小，在平衡位置O處速度最大，電流先增大再減小，B選項(xiàng)錯(cuò)誤，D選項(xiàng)正確.桿通過(guò)O處時(shí)，速度方向不變，電流方向也不變，C選項(xiàng)錯(cuò)誤. 答案：D 9.思路解析：導(dǎo)體棒從左向右滑動(dòng)的過(guò)程中，切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，對(duì)電阻r供電. (1)計(jì)算平均電流，應(yīng)該用法拉第電磁感應(yīng)定律，先求出平均感應(yīng)電動(dòng)勢(shì).整個(gè)過(guò)程磁通量的變化為ΔΦ=BS=BπR2，所用的時(shí)間Δt=，代入公式E==，平均電流為I=. (2)電荷量的運(yùn)算應(yīng)該用平均電流，q=IΔt=. (3)當(dāng)MN通過(guò)圓形導(dǎo)軌中心時(shí)，切割磁感線的有效長(zhǎng)度最大，l=2R，根據(jù)導(dǎo)體切割磁感線產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)公式E=Blv得：E=B2Rv，此時(shí)通過(guò)r的電流為I=. 答案：(1) (2) (3) 10．思路解析：以a為圓心轉(zhuǎn)動(dòng)90的過(guò)程可分為兩個(gè)階段，第一階段是導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌接觸的過(guò)程；第二階段是導(dǎo)體棒轉(zhuǎn)動(dòng)60以后b端離開(kāi)導(dǎo)軌以后. 第一階段導(dǎo)體棒切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，因?yàn)榍懈畲鸥芯€的有效長(zhǎng)度發(fā)生變化，所以電動(dòng)勢(shì)是改變的，該過(guò)程中通過(guò)電阻R的電荷量可用平均電動(dòng)勢(shì)來(lái)求出.該過(guò)程中相當(dāng)于電源的導(dǎo)體棒給電容器C充電. 平均電動(dòng)勢(shì)E1=，ΔΦ=BΔS=BL2，通過(guò)R的電荷量q1= Δt=. 第二階段，電容器要對(duì)電阻放電，電容器的電荷量完全通過(guò)電阻放完.電容器充電的最大電壓為E2=B（2L）2ω，此時(shí)電容器的充電電荷量為q2=CE2=2BL2Cω. 整個(gè)過(guò)程通過(guò)電阻的總的電荷量為Q=q1+q2=+2BL2Cω. 答案：+2BL2Cω