《高二物理同步备课系列（粤教版选修3-2）》1.5 电磁感应规律的应用（备作业）（解析版）
1.5 电磁感应规律的应用 （解析版）
1.用相同导线绕制成的边长为
L
或 2
L
的四个闭合导线框，以相同的速度匀速进入右侧
的匀强磁场，如图所示。在每个线框进入磁场的过程中，
M
、
N
两点间的电压分别为
Ua
、
Ub
、
Uc
和
Ud
。下列判断正确的是( )
图
A．
Ua
<
Ub
<
Uc
<
Ud
B．
Ua
<
Ub
<
Ud
<
Uc
C．
Ua
＝
Ub
<
Uc
＝
Ud
D．
Ub
<
Ua
<
Ud
<
Uc
【答案】B
【详解】
导线框进入磁场时，
MN
切割磁感线产生感应电动势，
M
、
N
两点间的电压均是以
MN
为
电源、其他三边为外电路电阻的路端电压。则
Ua
＝
BLv
，
Ub
＝
BLv
，
Uc
＝
B
·2
Lv
，
Ud
＝
B
·2
Lv
，从而
Ua
<
Ub
<
Ud
<
Uc
，故选项 B 正确。
2.如图所示，圆环
a
和
b
的半径之比为
R
1∶
R
2＝2∶1，且是由粗细相同的同种材料的
导线构成，连接两环的导线电阻不计，匀强磁场的磁感应强度始终以恒定的变化率变化，
那么，只有
a
环置于磁场中和只有
b
环置于磁场中两种情况下，
A
、
B
两点的电势差大小之
比为( )
图 3
A．1∶1 B．2∶1
C．3∶1 D．4∶1
【答案】B
【详解】
选设
b
环的面积为
S
，由题意可知
a
环的面积为 4
S
，设
b
环的电阻为
R
，则
a
环的电阻
为 2
R
。当
a
环置于磁场中时，
a
环等效为内电路，
b
环等效为外电路，
A
、
B
两点的电压为
路端电压，根据法拉第电磁感应定律和闭合电路欧姆定律得
E
＝＝，
UAB
＝＝，
同理，当
b
环置于磁场中时
E
′＝，
UAB
′＝＝，
所以
UAB
∶
UAB
′＝2∶1，B 正确。
3.如图所示，固定于水平绝缘面上的平行金属导轨不光滑，除
R
外其他电阻均不计，
垂直于导轨平面有一匀强磁场
B
。当质量为
m
的金属棒
cd
在水平恒力
F
作用下由静止向右
滑动过程中，下列说法中正确的是( )
1
图
A．水平恒力
F
对
cd
棒做的功等于电路中产生的电能
B．只有在
cd
棒做匀速运动时，
F
对
cd
棒做的功才等于电路中产生的电能
C．无论
ab
棒做何种运动，它克服磁场力做的功一定不等于电路中产生的电能
D．
R
两端电压始终等于
cd
棒中的感应电动势
【答案】D
【详解】
选外力始终要克服摩擦力做功，选项 A、B 均错；克服磁场力所做的功在任何情况下都
等于电路中产生的电能，选项 C 错；因为电源
cd
无内阻，所以选项 D 正确。
4．如图所示，一闭合线圈从高处自由落下，穿过一个有界的水平方向的匀强磁场区
(磁场方向与线圈平面垂直)，线圈的一个边始终与磁场区的边界平行，且保持竖直的状态
不变．在下 落过程中，当 线圈先后经过 位置Ⅰ、Ⅱ、 Ⅲ时，其加速 度的大小分别 为
a
1、
a
2、
a
3.下列关系正确的是( )[来源:学科网]
A．
a
1<
g
，
a
2＝0，
a
3＝
g
B．
a
1<
g
，
a
2<
g
，
a
3<
g
C．
a
1<
g
，
a
2＝
g
，
a
3<
g
D．
a
1<
g
，
a
2>
g
，
a
3<
g[来源:学_科_网 Z_X_X_K]
【答案】C
【详解】
当线圈刚进入磁场时，由于穿过线圈的磁通量增大，根据楞次定律可知此时的感应电
流产生的磁场要阻碍物体间的相对运动，即线圈受到向上的安培力，此过程中有
mg
－
F
＝
ma
，所以
a
1<
g
，当线圈完全进入磁场后，磁通量不变，此过程中无感应电流产生，即线圈
只受重力作用，故
a
2＝
g
；当线圈穿出磁场过程中，根据楞次定律可知，产生的磁场要阻
碍线圈离开磁场，即产生向上的安培力，所以此时有
mg
－
F
＝
ma
，即
a
3<
g
，C 正确．
5.如图所示，一个由金属导轨组成的回路，竖直放在宽广的匀强磁场中，磁场垂直于
该回路所在平面，方向如图所示，其中导体棒
AC
可以自由地紧贴竖直的光滑导轨滑动，导
轨足够长，回路总电阻为
R
且保持不变，当
AC
由静止释放后( )
图
A.
AC
的加速度将达到一个与
R
成反比的极限值
B．
AC
的速度将达到一个与
R
成反比的极限值
C．回路中的电流强度将达到一个与
R
成反比的极限值
2
D．回路中的电功率将达到一个与
R
成正比的极限值
【答案】D
【详解】
当
AC
受到的安培力与重力平衡时达稳定状态，加速度为零，选项 A 错；＝
mg
，所以
v
∝
R
，最后的功率为
P
＝
mgv
，选项 B 错，D 对；
BIl
＝
mg
，则电流不变，选项 C 错。
6．如图甲所示，匝数
n
＝50的圆形线圈
M
，它的两端点
a
、
b
与内阻很大的电压表相连，
线圈中磁通量的变化规律如图乙所示，则
a
、
b
两点的电势高低与电压表的读数为( )
甲 乙
A．
φa
>
φb,
20 V B．
φa
>
φb,
10 V
C．
φa
<
φb,
20 V D．
φa
<
φb,
10 V
【答案】B
【详解】
[圆形线圈产生电动势，相当于电源内电路．磁通量均匀增大，由楞次定律知，线圈
中感应电流为逆时针方向，又线圈相当于内电路，故
φa
>
φb
；
E
＝
n
＝50× V＝10 V，因而
电压表的读数为 10 V．电压表测量的是电源的电动势，即感应电动势．故 B 正确．]
7.图是法拉第做成的世界上第一台发电机模型的原理图。将铜盘放在磁场中，让磁感
线垂直穿过铜盘；图中
a
、
b
导线与铜盘的中轴线处在同一平面内；转动铜盘，就可以使闭
合电路获得电流，若图中铜盘半径为
L
，匀强磁场的磁感应强度为
B
，回路总电阻为
R
，从
上往下看逆时针匀速转动铜盘的角速度为
ω
。则下列说法正确的是( )
图
A．回路中有大小和方向做周期性变化的电流
B．回路中电流大小恒定，且等于
C．回路中电流方向不变，且从
b
导线流进灯泡，再从
a
导线流向旋转的铜盘
D．若将匀强磁场改为仍然垂直穿过铜盘的按正弦规律变化的磁场，不转动铜盘，灯泡
中也会有电流流过
【答案】BC
【详解】
铜盘在转动的过程中产生恒定的电流
I
＝，A 错，B 对；由右手定则可知铜盘在转动
的过程中产生恒定的电流从
b
导线流进灯泡，再从
a
流向旋转的铜盘，C 正确；若将匀强磁
场改为仍然垂直穿过铜盘的按正弦规律变化的磁场，不转动铜盘时闭合回路磁通量不发生
变化，灯泡中没有电流流过，D 错误。
8.如图所示，线圈的一边与磁感应强度为
B
的匀强磁场理想界面的边界重合，用力将
矩形线圈从磁场中匀速拉出。在其他条件不变的情况下( )
3
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