【创新设计】-高中物理1.5电磁感应规律的应用每课一练粤教版选修3-2(时间：60分钟)知识点一法拉第电机的原理1．(单选)如图1-5-18所示的的几种情况中，金属导体中产生的感应电动势为Blv的是()．图1-5-18A．乙和丁B．甲、乙、丁C．甲、乙、丙、丁D．只有乙解析公式E＝Blv中的l应指导体的有效切割长度，甲、乙、丁中的有效长度均为l，电动势E＝Blv，而丙有效长度为lsinθ，电动势E＝Blvsinθ，故B正确．答案B2.(单选)如图1-5-19所示，PQRS为一正方形导线框，它以恒定速度向右进入以MN为边界的匀强磁场，磁场方向垂直线框平面向里，MN线与线框的边成45°角，E、F分别是PS和PQ的中点．关于线框中的感应电流，正确的说法是()．图1-5-19A．当E点经过边界MN时，线框中感应电流最大B．当P点经过边界MN时，线框中感应电流最大C．当F点经过边界MN时，线框中感应电流最大D．当Q点经过边界MN时，线框中感应电流最大解析当P点经过边界MN时，切割磁感线的有效长度为SR，感应电流达到最大．答案B3.(双选)如图1-5-20所示，一有界区域内，存在着磁感强度大小均为B，方向分别垂直于光滑水平桌面向下和向上的匀强磁磁场宽度均为L，边长为L的正方形线框abcd的bc边紧靠磁场边缘放于桌面．使线框从静止开始沿x轴正方向匀加速通过磁场区域，若以逆时针方向为电流的正方向，能反映线框中感应电流变化规律的是下图中的()．图1-5-20解析本题考查电磁感应现象．开始时，由公式I＝可知，导体框做匀加速运动时，速度均匀增大，电流均匀增大，当导体的右边框到达两磁场交界处后，电动势突然变成原来的2倍，电流方向反向．当导体右边框到达整个磁场的右边界后，电动势又突然变成原来的一半，且电流方向反向．故A、C正确．答案AC知识点二电磁感应现象中的电路问题4.(单选)如图1-5-21所示，金属棒ab静止在倾角为α的平行导轨上，导轨上端有导线相连，垂直于导轨平面的匀强磁场，磁感应强度为B0，方向如图所示．从某一时刻t＝0开始，B0均匀增加，到t＝t1时，金属棒开始运动，那么在0～t1这段时间内，金属棒受到的摩擦力将()．图1-5-21A．不断增大B．不断减小C．先增大后减小D．先减小后增大解析由楞次定律可判知，导体棒中有从a→b的感应电流，由左手定则可知，安培力方向向上．且B0均匀增加，感应电流恒定，由公式F＝BIL知安培力逐渐增大，而棒所受摩擦力初始状态时方向向上，故摩擦力先减小到零又反方向增大．答案D5.(单选)如图1-5-22所示，MN、PQ为两条平行的水平放置的金属导轨，左端接有定值电阻R，金属圆环在两导轨之间，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，设圆环的半径为r，不计圆环电阻，当圆环以水平速度v向右平动时，导轨电阻不计，则流过R的电流大小为()．图1-5-22A．0B.C.D.解析金属圆环向右平动时，圆环左、右两半圆弧的等效长度都是2r，切割磁感线产生感应电动势相等，相当于两电池并联，E1＝E2＝B·2rv，由欧姆定律得，通过R的电流I＝＝.答案B知识点三电磁感应中的能量转化与守恒6.(单选)光滑曲面与竖直平面的交线是抛物线，如图1-5-23所示，抛物线的方程为y＝x2，其下半部处在一个水平方向的匀强磁场中，磁场的上边界是y＝a的直线(图中的虚线所示)，一个质量为m的小金属块从抛物线y＝b(b＞a)处以速度v沿抛物线下滑，假设抛物线足够长，则金属块在曲面上滑动的过程中产生的焦耳热总量是()．图1-5-23A．mgbB.mv2C．mg(b－a)D．mg(b－a)＋mv2解析金属块在进入磁场或离开磁场的过程中，穿过金属块的磁通量发生变化，产生电流，进而产生焦耳热，最后，金属块在高为a的曲面上做往复运动，减少的机械能为mg(b－a)＋mv2，由能量转化和守恒定律可知，减少的机械能全部转化成焦耳热，即D选项正确．答案D7.如图1-5-24所示，将匀强磁场中的线圈(正方形，边长为L)以不同的速度v1和v2匀速拉出磁场，线圈电阻为R，那么两次拉出过程中，外力做功之比W1∶W2＝________.外力做功功率之比P1∶P2＝________.图1-5-24解析线圈匀速拉出磁场，故其动能未变化，线圈中由于电磁感应产生电流，即有电能产生，且电能全部转化为内能，故外力做多少功就有多少内能产生．W＝Q＝I2R·Δt＝2·R·＝∝v故W1∶W2＝...
