人教版 高二物理 选修3-2 第四章：4.4 法拉第电磁感应定律 试题（含答案）

法拉第电磁感应定律
1.如图所示,MN为金属杆,在竖直平面内贴着光滑金属导轨下滑,导轨的间距L=10厘米,导轨上端接有电阻R=0.5欧,导轨与金属杆电阻不计,整个装置处于磁感强度B=0.5特的水平匀强磁场中.若杆稳定下落时,每秒有0.02焦的重力势能转化为电能,则MN杆的下落速度.v=______米／秒.
2.如图所示,矩形线圈边长分别为a和b,置于磁感应强度为B的匀强磁场中,线圈平面与磁场垂直.现将矩形线圈从磁场中匀速拉出,第一次所用时间为t1,第二次所用时间为t2,则第一次和第二次外力所做的功之比W1:W2=______,外力的功率之比P1:P2=______,通过导线的感应电量之比q1:q2=______.

3.一个边长为a的正方形线圈,总电阻为R,以匀速v通过匀强磁场区域,线圈平面与磁场垂直,磁感强度为B,磁场宽度为b,如图.若ab,线圈通过磁场释放的热量为 .
4.电阻为R、质量为m的矩形导线框abcd,边长ab=l,ad=h,自某一高度自由落下,通过一匀强磁场,磁场方向垂直纸面向里,磁场区域的宽度也为h(如图).若线框恰好以恒定速度通过磁场.线框中产生的焦耳热是______.

5.半径为r的金属环其平面在开始时与磁感强度为B的匀强磁场垂直,当环以角速度ω匀速转过90°而与磁场方向平行时,环中感应电动势的大小为( )
(A)Br2ω (B)Bπr2ω (C)2Br2ω (D)
6.如图所示,三角形金属导轨EOF上放一金属杆AB,在外力作用下使AB保持与OF垂直,以速度v从O点开始右移,设导轨和金属棒均为粗细相同的同种金属制成,则下列判断正确的是( )
(A)电路中的感应电动势大小不变
(B)电路中感应电动势逐渐增大
(C)电路中感应电流大小不变
(D)电路中感应电流逐渐增大
7.如图所示，导体棒ab可以无摩擦地在足够长的竖直导轨上滑动，整个装置处于匀强磁场中，磁场方向垂直导轨平面向里。除电阻R外，其他电阻均不计，在导体棒下落过程中，下列说法中正确的是( )
(A)ab下落过程中，机械能守恒
(B)ab达到稳定速度以前，其减少的重力势能全部转化为电阻增加的内能
(C)ab达到稳定速度以前，其减少的重力势能转化为其增加的动能和电阻增加的内能
(D)ab达到稳定速度以后，其重力势能的减少全部转化为电阻增加的内能
8.如图所示，用粗细相同的铜丝做成半径分别为r和2r的两只闭合圆环A和B，以相同的速度从磁感强度为B的匀强磁场区域中匀速地拉到磁场外，不考虑圆环的动能，若外力对环做的功分别为WA和WB，则WA：WB为( )
(A)1：4 (B)1：2 (C)1：1 (D)不能确定
9.如图(a)所示，正方形闭合导线框abcd的边长与水平匀强磁场区域高度都为L。让abcd从高处自由下落一段高度后进入此匀强磁场区域，使磁场的磁感线总垂直线框平面，则在ab边刚进入磁场到cd边刚进入磁场的这段时间内，闭合导线框中电流i随时间t变化的图象可能是(b)图中的( )

10.如图所示，水平面内两平行金属导轨ab、cd和大线圈接通，小线圈在大线圈内，并处在同一平面。金属棒MN放在平行导轨上，在导轨所在区域有一竖直向下的匀强磁场。欲使小线圈中有一俯视为逆时针方向的感应电流，则MN的运动情况应是( )
(A)向右加速运动 (B)向左加速运动
(C)向右减速运动 (D)向左减速运动
11.如图所示,在一磁感强度B=0.5特的匀强磁场中,垂直于磁场方向水平放置着两根相距为h=0.1米的平行金属导轨MN和PQ,导轨的电阻忽略不计,在两根导轨的端点N、Q之间连接一阻值R=0.3欧的电阻.导轨上跨放着一根长为L=0.2米、每米长电阻r=2.0欧的金属棒ab.金属棒与导轨正交放置,交点为c、d.当金属棒以速度v=4.0米／秒向左匀速运动时,求:(1)电阻R中电流强度的大小和方向;(2)使金属棒作匀速运动的外力；(3)金属棒两端点间的电势差.



12.两根相距d=0.20米的平行金属长导轨固定在同一水平面上,并处于竖直方向的匀强磁场中,磁场的磁感强度B=0.20特.导轨上面横放着两条金属细杆,构成矩形回路,每条金属细杆的电阻为r=0.25欧,回路中其余部分的电阻不计.已知两金属细杆在平行于导轨的拉力的作用下沿导轨朝相反方向匀速平移,速度大小都是v=5米／秒,如图所示,不计导轨的摩擦.求:(1)作用于每条金属细杆的拉力的大小；(2)两金属细杆在间距增加0.40米的滑动过程中共产生的热量.



13.如图所示，S是单刀双掷开关，ab、cd是竖直放置且互相平行的金属导轨，导轨宽L＝0.2m，导轨上套有质量m＝2×10－2kg、金属杆EF，金属杆垂直于导轨，整个装置放在匀强磁场中，磁场方向如图，摩擦不计。已知电源电动势ε＝1.5V，内阻r＝0.3Ω，R1＝1.2Ω，R2＝1Ω，导轨和金属杆的电阻忽略不计，g取10m/s2。(1)当S掷向A时，金属杆在导轨上恰能保持静止，求匀强磁场磁感强度B的大小。(2)把S掷向B后，金属杆由静止开始下落，试导出杆在下落运动中加速度随即时速度而变化的表达式。(3)设导轨足够长，求杆下落的最大速度。
1.2
2.t2:t1、、1:1
3.、
4.2mgh
5.B
6.B、C
7.C、D
8.A
9.A、B、C
10.B、C
11.0.4安、Q→N、0.02牛、向左、0.32伏
12.3.2×10-2牛、1.28×10-2焦
13. (1)1T(2)(3)vmax＝5m／s