2020-2021学年高二下学期物理3-2(人教版)第四章第四节知能演练轻松闯关.docx

一、必做题
1．(2022·郑州一中高二检测)将闭合多匝线圈置于仅随时间变化的磁场中，线圈平面与磁场方向垂直，关于线圈中产生的感应电动势和感应电流，下列表述正确的是(　　)
A．感应电动势的大小与线圈的匝数无关
B．穿过线圈的磁通量越大，感应电动势越大
C．穿过线圈的磁通量变化越快，感应电动势越大
D．感应电流产生的磁场方向与原磁场方向始终相同
解析：选C.由法拉第电磁感应定律E＝n可知感应电动势的大小E与匝数n有关，与即磁通量变化的快慢成正比，所以A、B错，C正确．由楞次定律可知，感应电流的磁场总是阻碍引起感应电流的原磁通量的变化，即原磁通量增加，感应电流的磁场与原磁场方向相反．原磁通量减小，感应电流的磁场与原磁场同向，故D错误．
2. 如图所示，MN、PQ为两条平行放置的金属导轨，左端接有定值电阻R，金属棒AB斜放在两导轨之间，与导轨接触良好，磁感应强度为B的匀强磁场垂直于导轨平面，设金属棒与两导轨接触点之间的距离为l，金属棒与导轨间夹角为60°，以速度v水平向右匀速运动，不计导轨和棒的电阻，则流过金属棒中的电流为(　　)

A．I＝　　　　　　　　 B．I＝
C．I＝ D．I＝
解析：选B.公式E＝Blv适用于B、l、v三者相互垂直的状况，本题B与l，B与v是相互垂直的，但l与v不垂直，故取l垂直于v的长度lsin θ即为有效切割长度，所以E＝Blvsin 60°＝Blv，由欧姆定律I＝得I＝.故选B.
3.

如图所示，A、B两闭合线圈为同样导线绕成的，A有10匝，B有20匝，两圆线圈半径之比为2∶1.匀强磁场只分布在B线圈内．当磁场随时间均匀减弱时(　　)
A．A中无感应电流
B．A、B中均有恒定的感应电流
C．A、B中感应电动势之比为2∶1
D．A、B中感应电流之比为1∶2
解析：选BD.只要穿过圆线圈内的磁通量发生变化，线圈中就有感应电动势和感应电流，由于磁场变化状况相同，有效面积也相同，所以，每匝线圈产生的感应电动势相同，又由于两线圈的匝数和半径不同，电阻值不同，依据电阻定律，单匝线圈电阻之比为2∶1，所以，感应电流之比为1∶2.故选BD.
4.

如图所示，水平放置的平行金属导轨相距l＝0.50 m，左端接一电阻R＝0.20 Ω，磁感应强度B＝0.40 T 的匀强磁场方向垂直于导轨平面．导体棒ab垂直放在导轨上，并能无摩擦地沿导轨滑动，导轨和导体棒的电阻均可忽视不计，当ab以v＝4.0 m/s的速度水平向右匀速滑动时，求：
(1)ab棒中感应电动势的大小；
(2)回路中感应电流的大小；
(3)ab棒中哪端电势高；
(4)维持ab棒做匀速运动的水平外力F的大小．
解析：(1)ab棒中的感应电动势为
E＝Blv＝0.40×0.50×4.0 V＝0.80 V.

(2)感应电流的大小为
I＝＝ A＝4.0 A.
(3)ab相当于电源，依据右手定则知，a端电势高.
(4)ab棒受安培力
F安＝BIl＝0.40×4.0×0.50 N＝0.80 N
由于ab以v＝4.0 m/s的速度水平向右匀速滑动，故外力F的大小也为0.80 N.
答案：(1)0.80 V　(2)4.0 A　(3)a端高　(4)0.80 N
二、选做题
5.

如图所示，在竖直向下的匀强磁场中，将一水平放置的金属棒ab以水平初速度v0抛出，设在整个过程中棒的取向不变且不计空气阻力，则在金属棒运动过程中(　　)
A．φa>φb，Uab保持不变
B．φa>φb，Uab越来越大
C．φa<φb，Uab越来越大
D．φa<φb，Uab保持不变
解析：选A.金属棒水平抛出后，在垂直于磁场方向上的速度不变，由E＝Blv知，电动势也不变；由右手定则可知，a点电势高于b点电势，故选A.
6.

如图所示，导体圆环半径为a，导体棒OC可绕O点转动，C端与环接触良好且无摩擦，圆环的电阻不计，导体棒OC的电阻为r，定值电阻的阻值为R，现使OC绕O以角速度ω匀速运动，求电阻R两端的电压．
解析：OC产生的电动势为E＝Bωa2，电路中电流I＝＝，R两端电压U＝IR＝.
答案：