高中物理选修3-2法拉第电磁感应定律图像专题练习(包括答案)

高中物理选修3-2法拉第电磁感应定律图像专题练习(包括答案)

2013-2014学年度高二物理电磁感应图像

1．如图所示，两根光滑的平行金属导轨竖直放置在匀强磁场中，磁场和导轨平面垂直，金属杆ab与导轨接触良好可沿导轨滑动，开始时电键S断开，当ab杆由静止下滑一段时间后闭合S，则从S闭合开始计时，ab杆的速度v与时间t的关系不可能是 （ ）

【答案】B 【解析】

试题分析：本题从ab杆匀速运动的条件出发，既物体所受到安培力等于重力，解出匀速运动的速度v0，当ab杆的速度等于v0时，物体所受到安培力等于重力，导体杆ab做匀速运动，当ab杆的速度小于v0时，物体所受到安培力小于重力，导体杆ab做加速减小的加速运动，当ab杆的速度大于v0时，物体所受到安培力大于重力，导体杆ab做加速减小的减速运动。当ab杆由静止自由落下，获得一定的速度设为v0时，导体ab杆恰做匀速运动，由mg F,F ILB,I

mgRE

,E BLv0联立解得v0 22,当ab

BLR

杆的速度等于v0时，物体做匀速直线运动，图象A对，当导体杆ab的速度v v0时，

B2L2v

ma，随v的增大而减小，导体杆ab做加速度减小的加速运mg F,既mg RB2L2v

mg ma，加速度的方动，选项C对；当ab杆的速度v v0时，mg F,既R

向向上物体做减速运动，加速度随v的减小而减小，导体杆ab做加速度减小的减速运动，选项D正确，所以不可能的是B选项。

考点：闭合电路欧姆定律 安培力 感应电动势 感应电流 牛顿第二定律 v-t图象

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2．如图所示，xOy平面内有一半径为R的圆形区域，区域内有磁感应强度大小为B的匀强磁场，左半圆磁场方向垂直于xOy平面向里，右半圆磁场方向垂直于xOy平面向外。一平行于y轴的长导体棒ab

以速度v沿x轴正方向做匀速运动，则导体棒两端的电势差Uba与导体棒位置x关系的图象是（ ）

22－2

2

－22－2－2

A

B

C D

【答案】A 【解析】

试题分析：设导体棒的有效长度为L，由几何关系可知，在左半圆磁场中，导体棒位置

x与导体棒的有效长度L

的关系为L ab以速度v沿x轴正

方向做匀速运动时，由左手定则可判断，产生的感应电动

势

E BLv 2x R时，E 2BRv，随着位置坐标x增大，感

应电动势增加的越来越慢；在右半圆磁场中，导体棒位置x与导体棒的有效长度L的关

系为L

E BLv 2x 2R时，E 0，随着位置坐标x增大，感应电动势减小的越来越慢，所以正确选

项为A。

考点：本题考查了导体做切割磁感线运动。

3．如图(甲)所示，两固定的竖直光滑金属导轨足够长且电阻不计.有质量、长度均相同的导体棒c、d，置于边界水平的匀强磁场上方同一高度h处.磁场宽为3h，方向与导轨平面垂直.先由静止释放c，c刚进入磁场即做匀速运动，此时再由静止释放d，两导体棒与导轨始终保持良好接触，用ac表示c的加速度，Ekd表示d的动能，xc、xd分别表示c、d相对释放点的位移.图(乙)中正确的是( )

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【答案】BD 【解析】

试题分析：0 h这段高度内，c 自由落体运动，加速度ac g，c进入磁场后匀速运

动v

d释放后进入磁场前自由落体，d

进入磁场的瞬时速度v d进

vh ，d进磁场前的运动时间t1 ，这段时间内c匀2磁场前的平均速度

速运动下落的高度 h vt1 2h即c在h 3h这段高度匀速运动，d进磁场后的速度与c匀速运动的速度相同，磁通量不变感应电动势为0，安培力为0.所以c在磁场中剩下的h将与d一起匀加速，加速度g。c离开磁场后只受自身重力加速度为g继续匀加速，对照AB图象A错B对。C和d一起匀加速的加速度为g

，速度大于v

C

离开磁场后d在磁场中受安培力作用大于重力为减速运动，离开磁场后受重力作用匀加

速，动能随高度变化的图象图D正确。 考点：安培力

4．如图所示，在竖直方向的磁感应强度为B的匀强磁场中，金属框架ABCD固定在水平面内，AB与CD平行且足够长，BC与CD间的夹角为θ(θ<90°)，不计金属框架的电阻 ．光滑导体棒EF(垂直于CD)在外力作用下以垂直于自身的速度v向右匀速运动，导体棒在滑动过程中始终保持与导轨良好接触，经过C点瞬间作为计时起点，下列关于电路中电流大小I与时间t、消耗的电功率P与导体棒水平移动的距离x变化规律的图象中正确的是( )

A.B.

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C.D.

【答案】AD 【解析】

试题分析：在CB上运动时，设金属棒的速度为v，则运动过程中有效切割长度为：L=vt×tanθ，设金属棒横截面积为s，电阻率为ρ，则回路中电阻为：R

vttan

，s

所以回路中的电流为：I=

BLvBvs

，为定值．当导体棒运动到AB杆时也为定值，因R

此A、正确，B错误；设导体棒在到达B之前运动的距离为x，则有：电动势为：

E2B2vstan xtan

x，故开E=BLv=Bxtan v，电阻为：R ，功率为：P=R s

始功率与 运动的距离成正比，当通过B点之后，感应电动势不变，回路中电阻不变，

故功率不 …… 此处隐藏：8477字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……