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9电磁感应【高二衔接答案】

电磁感应参考答案

选择题

1、B

2、D

3、解:根据安培定则可知导线框所在处的磁场方向垂直纸面向里;

A、AB中的电流减小,线圈中向里的磁通量减小,所以将产生顺时针方向的电流.故A错误;

B、AB中的电流不变,线圈中向里的磁通量不变,没有感应电流产生.故B错误;

C、AB中的电流增大,穿过线框的磁通量增大,根据楞次定律得到:线框中感应电流方向为逆时针方向.根据左手定则可知导线框所受安培力指指向线框内,由于靠近导线磁场强,则安培力较大;远离导线磁场弱,则安培力较小.因此线圈离开AB直导线,向右运动.故D错误,C正确;

故选:C.

 

4、解:由图可知,穿过线圈的磁场方向向下增大,由楞次定律可知感应电流的磁场应向上,则由右手螺旋定则可知电流方向与图示方向相同;

由“来拒去留”可知,磁铁靠近线圈,则线圈与磁铁相互排斥,故B正确;

故选B.

5、B

6、D

7、B

8、解:在0~t1时间内,根据法拉第电磁感应定律E=  知,磁场均匀增大,则感应电流为定值,根据楞次定律知,感应电流的方向为逆时针方向,为正值.在t1~t2时间内,磁感应强度不变,则感应电流为零,在t2~t4时间内,磁感应强度的变化率相同,则感应电流大小相等,根据楞次定律知t2~t3t3~t4时间内,感应电流的方向相同,为顺时针方向,为负值,因为磁感应强度的变化率比0~t1时间内小,则感应电流小.故B正确,A、C、D错误.

故选B.

二、多项选择

9、解:A、在探究求合力的方法实验中使用了等效替代的方法,合力的作用效果与分力的相同,故A错误;              

B、点电荷是理想化的物理模型,是对实际带电体的简化,故B正确;                  

C、牛顿发现了万有引力定律,卡文迪许测出了引力常量,故C错误;                  

D、法拉第明确了制造发电机的科学依据,使电能在生产生活中大规模应用成为可能,故D正确.                  

故选:BD    

10、AC

11、BD

12、AB

三、填空题

13、

14、解:由图甲知电流从左接线柱流入电流表时,其指针向左偏转.

(1)S闭合后,将A插入B中,磁通量增大,由楞次定律和安培定则可判断B中电流方向向上,从右接线柱流入,故电流表指针向右偏转;

(2)A放在B中不动,磁通量不变,不产生感应电流,指针不偏转;

(3)断开开关,穿过B的磁通量减小,电流表指针向左偏转.

故答案为:(1)向右偏转;(2)不动;(3)向左偏转.

15、解:根据题意可知,当AB不动时,则磁通量不变,则没有感应电流;当导体沿纸面向右运动时,穿过闭合电路的磁通量发生变化,从而产生感应电流.

故答案为:无,有.

16、导体切割磁感线时的感应电动势;电功、电功率;电磁感应中的能量转化.

【分析】(1)根据右手定则判断感应电流的方向,即可确定等效电源的正负极.

(2)根据E=BLv求出感应电动势,由欧姆定律得出电流强度,即可由公式F=BIL求解安培力的大小,由左手定则判断安培力的方向.再根据平衡条件分析外力的大小和方向.

(3)根据公式P=I2R求解电阻R上消耗的功率.

(4)导体棒ab匀速运动,外力的功率等于整个回路的电功率.

【解答】解:(1)电路abcd中ab棒切割磁感线,产生感应电动势,相当于电源.由右手定则判断可知相当于电源的正极是a端.

(2)感应电动势为:E=BLv=0.1×0.4×10V=0.4V

感应电流为:I= = A=0.8A

因为导体杆匀速运动,ab杆所受的安培力与外力平衡,则根据平衡条件得:

 F=FA=BIL=0.1×0.8×0.4N=0.032N

由右手定则判断可知,ab中感应电流方向从b→a,由左手定则得知,安培力的方向向左.则外力方向向右.

(3)电阻R上消耗的功率 P=I2R=0.82×0.4W=0.256W

(4)导体棒ab匀速运动,外力的功率等于整个回路的电功率,为 PF=I2(R+Rab)=0.82×(0.4+0.1)W=0.32W

故答案为:

(1)ab,a;(2)0.032,向右;(3)0.256;(4)0.32W.

【点评】解答本题的关键要掌握右手定则、法拉第电磁感应定律、欧姆定律、左手定则等电磁感应中常用的规律.

四、计算题

17、法拉第电磁感应定律;带电粒子在匀强电场中的运动.

【分析】(1)棒ab向右运动时滑动时切割磁感线,产生感应电动势为E=BLv0,相当于电源,AC间的电压等于电阻R两端的电压,由串联电路分压规律求解.

(2)带电粒子在AC间中做匀速圆周运动,重力与电场力平衡,列式求解质量m.

(3)粒子做匀速圆周运动,画出轨迹,由几何关系求出轨迹半径,根据洛伦兹力提供向心力列式求解粒子的速度大小v.

【解答】解:(1)棒ab向右运动时产生的电动势为:E=BLv0

AC间的电压即为电阻R的分压,由分压关系可得:

  (或:  ,U=IR)

解得:

(2)带电粒子在AC板间电磁场中做匀速圆周运动,则重力与电场力平衡,则有:

解得:

(3)粒子由牛顿第二定律可得:

粒子运动轨迹如图所示,由几何关系可得:

L 2+(r﹣d)2=r2

解得:v=

答:(1)AC两板间的电压U为

(2)带电粒子的质量m为

(3)带电粒子的速度大小v为

【点评】本题是电磁感应与带电粒子在复合场中运动的综合,关键要抓住它们之间的联系:AC间的电压等于电阻R两端的电压.对于带电粒子在复合场中做匀速圆周运动时,要抓住:重力与电场力平衡,洛伦兹力提供向心力,这是这种问题的解题关键.

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