1、.課時(shí)分層作業(yè)四電磁感應(yīng)的案例分析根底達(dá)標(biāo)練15分鐘分值：50分一、選擇題此題共6小題，每題6分1多項(xiàng)選擇給電動(dòng)機(jī)接通電源，線圈受安培力的作用轉(zhuǎn)動(dòng)起來(lái)由于線圈要切割磁感線，因此必有感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)產(chǎn)生，感應(yīng)電流方向與原電流方向相反 .就此問(wèn)題，以下說(shuō)法正確的選項(xiàng)是 【導(dǎo)學(xué)號(hào)：53932024】A電動(dòng)機(jī)中出現(xiàn)的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為反電動(dòng)勢(shì)，反電動(dòng)勢(shì)會(huì)阻礙線圈的運(yùn)動(dòng)B假如電動(dòng)機(jī)正常工作，反電動(dòng)勢(shì)會(huì)加快電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)C假如電動(dòng)機(jī)工作中由于機(jī)械阻力過(guò)大而停頓轉(zhuǎn)動(dòng)，就沒(méi)有了反電動(dòng)勢(shì)，線圈中的電流會(huì)很大，很容易燒毀電動(dòng)機(jī)D假如電動(dòng)機(jī)工作電壓低于正常電壓，電動(dòng)機(jī)也不會(huì)轉(zhuǎn)動(dòng)，此時(shí)盡管沒(méi)有反電動(dòng)勢(shì)，但由于電壓低， 不會(huì)燒毀電動(dòng)

2、機(jī)AC電動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的反電動(dòng)勢(shì)會(huì)阻礙線圈的轉(zhuǎn)動(dòng)，A正確，B錯(cuò)誤；電動(dòng)機(jī)機(jī)械阻力過(guò)大和電壓過(guò)低而停頓轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，都會(huì)因電流過(guò)大而燒毀電動(dòng)機(jī)，故C正確，D錯(cuò)誤2如圖1­4­9所示，在一勻強(qiáng)磁場(chǎng)中有一U形導(dǎo)線框abcd，線框處于程度面內(nèi)，磁場(chǎng)與線框平面垂直，R為一電阻，ef為垂直于ab的一根導(dǎo)體桿，它可在ab、cd上無(wú)摩擦地滑動(dòng)桿ef及線框中導(dǎo)線的電阻都可不計(jì)開(kāi)場(chǎng)時(shí)，給ef一個(gè)向右的初速度，那么Aef將減速向右運(yùn)動(dòng)，但不是勻減速Bef將勻減速向右運(yùn)動(dòng)，最后停頓Cef將勻速向右運(yùn)動(dòng)Def將往返運(yùn)動(dòng)Aef向右運(yùn)動(dòng)，切割磁感線，產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)和感應(yīng)電流，會(huì)受到向左的安培力而做減速運(yùn)動(dòng)，直到停頓

3、，但不是勻減速，由FBILma知，ef做的是加速度逐漸減小的減速運(yùn)動(dòng)，故A正確3.如圖1­4­10所示，有兩根和程度方向成角的光滑平行的金屬軌道，間距為L(zhǎng)，上端接有可變電阻R，下端足夠長(zhǎng)，空間有垂直于軌道平面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B.一根質(zhì)量為m的金屬桿從軌道上由靜止滑下，經(jīng)過(guò)足夠長(zhǎng)的時(shí)間后，金屬桿的速度會(huì)趨近于一個(gè)最大速度vm，那么圖1­4­10A假如B變大，vm將變大B假如變大，vm將變大C假如R變大，vm將變小D假如m變小，vm將變大B當(dāng)金屬桿穩(wěn)定時(shí)有ILBmgsin I，解vm，選項(xiàng)B正確4如圖1­4­11所示，紙面內(nèi)有一矩

4、形導(dǎo)體閉合線框abcd，ab邊長(zhǎng)大于bc邊長(zhǎng)，置于垂直紙面向里、邊界為MN的勻強(qiáng)磁場(chǎng)外，線框兩次勻速地完全進(jìn)入磁場(chǎng)，兩次速度大小一樣，方向均垂直于MN.第一次ab邊平行MN進(jìn)入磁場(chǎng)，線框上產(chǎn)生的熱量為Q1，通過(guò)線框?qū)w橫截面積的電荷量為q1；第二次bc邊平行于MN進(jìn)入磁場(chǎng)，線框上產(chǎn)生的熱量為Q2，通過(guò)線框?qū)w橫截面的電荷量為q2，那么圖1­4­11AQ1>Q2，q1q2BQ1>Q2，q1>q2CQ1Q2，q1q2 DQ1Q2，q1>q2A根據(jù)功能關(guān)系知，線框上產(chǎn)生的熱量等于抑制安培力做的功，即Q1W1F1Lb cLb cLaB同理Q2Lb c，又La

5、B>Lb c，故Q1>Q2；因qtt，故q1q2.因此A正確5.如圖1­4­12所示，兩根足夠長(zhǎng)的光滑金屬導(dǎo)軌MN、PQ平行放置，導(dǎo)軌平面與程度面的夾角為，導(dǎo)軌的下端接有電阻當(dāng)導(dǎo)軌所在空間沒(méi)有磁場(chǎng)時(shí)，使導(dǎo)體棒ab以平行導(dǎo)軌平面的初速度v0沖上導(dǎo)軌，ab上升的最大高度為H；當(dāng)導(dǎo)軌所在空間存在方向與導(dǎo)軌平面垂直的勻強(qiáng)磁場(chǎng)時(shí)，再次使ab以一樣的初速度從同一位置沖上導(dǎo)軌，ab上升的最大高度為h，兩次運(yùn)動(dòng)中ab始終與兩導(dǎo)軌垂直且接觸良好，關(guān)于上述情景，以下說(shuō)法中正確的選項(xiàng)是圖1­4­12A比較兩次上升的最大高度，有HhB比較兩次上升的最大高度，有H&l

6、t;hC無(wú)磁場(chǎng)時(shí)，導(dǎo)軌下端的電阻中有電熱產(chǎn)生D有磁場(chǎng)時(shí)，導(dǎo)軌下端的電阻中有電熱產(chǎn)生D沒(méi)有磁場(chǎng)時(shí)，只有重力做功，機(jī)械能守恒，沒(méi)有電熱產(chǎn)生，C錯(cuò)誤；有磁場(chǎng)時(shí)，ab切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電流，重力和安培力均做負(fù)功，機(jī)械能減小，有電熱產(chǎn)生，故ab上升的最大高度變小，A、B錯(cuò)誤，D正確6.如圖1­4­13所示，abcd為程度放置的平行“形光滑金屬導(dǎo)軌，間距為l，導(dǎo)軌間有垂直于導(dǎo)軌平面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，導(dǎo)軌電阻不計(jì)，金屬桿MN傾斜放置，與導(dǎo)軌成角，單位長(zhǎng)度的電阻為r，保持金屬桿以速度v沿平行于cd的方向向右滑動(dòng)金屬桿滑動(dòng)過(guò)程中與導(dǎo)軌接觸良好那么 【導(dǎo)學(xué)號(hào)：53932025】圖

7、1­4­13A電路中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小為B電路中感應(yīng)電流的大小為C金屬桿所受安培力的大小為D金屬桿的熱功率為B金屬桿的運(yùn)動(dòng)方向與金屬桿不垂直，電路中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小為EBlvl為切割磁感線的有效長(zhǎng)度，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；電路中感應(yīng)電流的大小為I，選項(xiàng)B正確；金屬桿所受安培力的大小為FBIlB··，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；金屬桿的熱功率為PI2R·，選項(xiàng)D錯(cuò)誤二、非選擇題此題共1小題，共14分7.如圖1­4­14所示，在磁感應(yīng)強(qiáng)度B2 T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，有一個(gè)半徑r0.5 m的金屬圓環(huán)圓環(huán)所在的平面與磁感線垂直，OA是一個(gè)金屬棒，它沿著順時(shí)針?lè)较蛞?

8、0 rad/s的角速度繞圓心O勻速轉(zhuǎn)動(dòng)A端始終與圓環(huán)相接觸，OA棒的電阻R0.1 ，圖中定值電阻R1100 ，R24.9 ，電容器的電容C100 pF.圓環(huán)和連接導(dǎo)線的電阻忽略不計(jì)，那么：圖1­4­141電容器所帶的電荷量是多少？2電路中消耗的電功率是多少？【解析】1等效電路如下圖導(dǎo)體棒OA產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為EBLBr·5 VI1 A那么qCUCCIR24.9×1010 C.2電路中消耗的電功率PI2RR25 W，或PIE5 W.【答案】14.9×1010 C25 W才能提升練25分鐘分值：50分一、選擇題此題共4小題，每題6分1多項(xiàng)選擇如圖1

9、­4­15所示，阻值為R的金屬棒從圖示ab位置分別以v1、v2的速度沿光滑導(dǎo)軌電阻不計(jì)勻速滑到ab位置，假設(shè)v1v212，那么在這兩次過(guò)程中圖1­4­15A回路電流I1I212B產(chǎn)生的熱量Q1Q212C通過(guò)任一截面的電荷量q1q212D外力的功率P1P212AB感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為BLv，感應(yīng)電流I，大小與速度成正比，產(chǎn)生的熱量QI2Rt· v，B、L、L、R是一樣的，兩次產(chǎn)生的熱量比等于運(yùn)動(dòng)速度比；通過(guò)任一截面的電荷量qIt·，與速度無(wú)關(guān)，所以這兩個(gè)過(guò)程中，通過(guò)任一截面的電荷量之比應(yīng)為11；金屬棒運(yùn)動(dòng)中受磁場(chǎng)力的作用，為使棒勻速運(yùn)動(dòng)，外力大

10、小要與磁場(chǎng)力相等，那么外力的功率PFvBIL·v，其中B、L、R大小相等，外力的功率與速率的平方成正比，所以外力的功率之比應(yīng)為14.2.如圖1­4­16所示，兩根光滑的平行金屬導(dǎo)軌豎直放置在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)和導(dǎo)軌平面垂直，金屬桿ab與導(dǎo)軌接觸良好可沿導(dǎo)軌滑動(dòng)，開(kāi)場(chǎng)時(shí)開(kāi)關(guān)S斷開(kāi)，當(dāng)ab桿由靜止下滑一段時(shí)間后閉合S，那么從S閉合開(kāi)場(chǎng)計(jì)時(shí)，ab桿的速度v與時(shí)間t的關(guān)系圖像一定錯(cuò)誤的選項(xiàng)是圖1­4­16ABCDB閉合S時(shí)，ab桿受的安培力FBIl，假設(shè)FG，那么桿做勻速運(yùn)動(dòng)，v­t圖如選項(xiàng)A所示假設(shè)FG，那么桿的加速度ag，桿做加速度減小的減

11、速運(yùn)動(dòng)；當(dāng)a0時(shí)，桿做勻速運(yùn)動(dòng)，v­t圖如選項(xiàng)D所示假設(shè)FG，那么桿的加速度ag，桿做加速度減小的加速運(yùn)動(dòng)；當(dāng)a0時(shí)，桿做勻速運(yùn)動(dòng)，v­t圖如選項(xiàng)C所示3.如圖1­4­17所示，邊長(zhǎng)為L(zhǎng)的正方形導(dǎo)線框質(zhì)量為m，由距磁場(chǎng)H高處自由下落，其下邊ab進(jìn)入勻強(qiáng)磁場(chǎng)后，線圈開(kāi)場(chǎng)做減速運(yùn)動(dòng)，直到其上邊dc剛剛穿出磁場(chǎng)時(shí)，速度減為ab邊剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的一半，磁場(chǎng)的寬度也為L(zhǎng)，那么線框穿越勻強(qiáng)磁場(chǎng)過(guò)程中產(chǎn)生的焦耳熱為圖1­4­17A2mgL B2mgLmgHC2mgLmgH D2mgLmgHC設(shè)線框剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的速度為v1，那么穿出磁場(chǎng)時(shí)的速度v2線框

12、自開(kāi)場(chǎng)進(jìn)入磁場(chǎng)到完全穿出磁場(chǎng)共下落高度為2L.由題意得mvmgHmvmg·2LmvQ由得Q2mgLmgH.C選項(xiàng)正確4如圖1­4­18所示，MN和PQ是電阻不計(jì)的平行金屬導(dǎo)軌，其間距為L(zhǎng)，導(dǎo)軌彎曲部分光滑，平直部分粗糙，二者平滑連接右端接一個(gè)阻值為R的定值電阻平直部分導(dǎo)軌左邊區(qū)域有寬度為d、方向豎直向上、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)質(zhì)量為m、電阻也為R的金屬棒從高度為h處?kù)o止釋放，到達(dá)磁場(chǎng)右邊界處恰好停頓金屬棒與平直部分導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)為，金屬棒與導(dǎo)軌間接觸良好那么金屬棒穿過(guò)磁場(chǎng)區(qū)域的過(guò)程中 【導(dǎo)學(xué)號(hào)：53932026】圖1­4­18A流過(guò)金

13、屬棒的最大電流為B通過(guò)金屬棒的電荷量為C抑制安培力所做的功為mghD金屬棒產(chǎn)生的焦耳熱為mghmgdD金屬棒下滑到底端時(shí)的速度為v，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)EBLv，所以流過(guò)金屬棒的最大電流為I，通過(guò)金屬棒的電荷量為q；抑制安培力所做的功為Wmghmgd；電路中產(chǎn)生焦耳熱等于抑制安培力做的功，所以金屬棒產(chǎn)生的焦耳熱為mghmgd選項(xiàng)D正確二、非選擇題此題共2小題，共26分510分做磁共振MRI檢查時(shí)，對(duì)人體施加的磁場(chǎng)發(fā)生變化時(shí)會(huì)在肌肉組織中產(chǎn)生感應(yīng)電流某同學(xué)為了估算該感應(yīng)電流對(duì)肌肉組織的影響，將包裹在骨骼上的一圈肌肉組織等效成單匝線圈，線圈的半徑r5.0 cm，線圈導(dǎo)線的截面積A0.80 cm2，電阻率1.

14、5 ·m.如圖1­4­19所示，勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向與線圈平面垂直，假設(shè)磁感應(yīng)強(qiáng)度B在0.3 s內(nèi)從1.5 T均勻地減為零，求：計(jì)算結(jié)果保存一位有效數(shù)字圖1­4­191該圈肌肉組織的電阻R；2該圈肌肉組織中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E；30.3 s內(nèi)該圈肌肉組織中產(chǎn)生的熱量Q.【解析】1由電阻定律得R，代入數(shù)據(jù)得R6×103 .2感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E，代入數(shù)據(jù)得E4×102 V.3由焦耳定律得Qt，代入數(shù)據(jù)得Q8×108 J.【答案】16×103 24×102 V38×108 J616分如圖1­4­20所示，用質(zhì)量為m、電阻為R的均勻?qū)Ь€做成邊長(zhǎng)為l的單匝正方形線框MNPQ，線框每一邊的電阻都相等將線框置于光滑絕緣的程度面上在線框的右側(cè)存在豎直方向的有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)邊界間的間隔 為2l，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B.在垂直MN邊的程度拉力作用下，線框以垂直磁場(chǎng)邊界的速度v勻速穿過(guò)磁場(chǎng)在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中線框平面程度，且MN邊與磁場(chǎng)的邊界平行求： 【導(dǎo)學(xué)號(hào)：53932027】圖1­4­201線框MN邊剛進(jìn)