第九章第三节电磁感应规律的综合应用一、选择题(本题共10小题,每题7分,至少一个答案正确,选不全得4分,共70分)1.用均匀导线做成的正方形线框边长为0.2m,正方形的一半放在垂直纸面向里的匀强磁场中,如图9-3-16所示.当磁场以10T/s的变化率增强时,线框中a、b两点间的电势差是A.Uab=0.1VB.Uab=-0.1VC.Uab=0.2VD.Uab=-0.2V解析线框中的感应电动势E=S=0.2×0.1×10V=0.2V,由楞次定律知,b点电势高,故Uab=-E=-0.1V,B选项正确.答案B2.(·南京模拟)在竖直方向的匀强磁场中,水平放置一圆形导体环,规定导体环中电流的正方向如图9-3-17甲所示,磁场方向向上为正.当磁感应强度B随时间t按图9-3-17乙变化时,图9-3-18中能正确表示导体环中感应电流变化情况的是解析在0~2s内,由楞次定律可知,感应电流方向为正;由法拉第电磁感应定律可知,产生的感应电流恒定,选项D符合要求.答案D3.如图9-3-19所示,一导体圆环位于纸面内,O为圆心.环内两个圆心角为90°的扇形区域内分别有匀强磁场,两磁场磁感应强度的大小相等,方向相反且均与纸面垂直.导体杆OM可绕O转动,M端通过滑动触点与圆环良好接触.在圆心和圆环间连有电阻R.杆OM以匀角速度ω逆时针转动,t=0时恰好在图示位置,规定从a到b流经电阻R的电流方向为正,圆环和导体杆的电阻忽略不计,则杆从t=0开始转动一周的过程中,电流随ωt变化的图象是图9-3-20中的图9-3-20解析导体杆OM在匀强磁场中绕O逆时针转动时,产生的感应电流I=,大小不变,转到没有磁场的区域时I=0.由题意知,ωt在0~时,电流方向为负,ωt在π~π时,电流方向为正,故选C.答案C4.(·广州期末)如图9-3-21所示,两个相邻的有界匀强磁场区域,方向相反,且垂直纸面,磁感应强度的大小均为B,以磁场区域的左边界为y轴建立坐标系,磁场区域在y轴方向足够长,在x轴方向宽度均为a.矩形导线框ABCD的CD边与y轴重合,AD边长为a.线框从图示位置水平向右匀速穿过两磁场区域,且线框平面始终保持与磁场垂直,图9-3-22所示的线框中感应电流i与线框移动距离x的关系图象中正确的是(以逆时针方向为电流的正方向)图9-3-22解析由楞次定律可知,刚进入磁场时电流沿逆时针方向,线框在磁场中时电流沿顺时针方向,出磁场时沿逆时针方向,进入磁场和穿出磁场等效为一条边切割磁感线,在磁场中时,AB边和CD边均切割磁感线,相当于两等效电源串联,故电流为进入和穿出时的两倍,所以C正确.答案C5.如图9-3-23所示,光滑的“Π”形金属导体框竖直放置,质量为m的金属棒MN与框架接触良好.磁感应强度分别为B1、B2的有界匀强磁场方向相反,但均垂直于框架平面,分别处在abcd和cdef区域(de足够长).现从图示位置由静止释放金属棒MN,当金属棒进入磁场B1区域后,恰好做匀速运动.以下说法正确的是A.若B2=B1,金属棒进入B2区域后将加速下滑B.若B2=B1,金属棒进入B2区域后仍保持匀速下滑C.若B2<B1,金属棒进入B2区域后将先加速后匀速下滑D.若B2>B1,金属棒进入B2区域后将先减速后匀速下滑解析若B2=B1,金属棒进入B2区域后,磁场反向,回路中电流反向,由左手定则知:安培力并没有反向,大小也没有变,故金属棒进入B2区域后仍将保持匀速下滑,B对;若B2<B1,金属棒进入B2区域后,安培力没有反向但大小变小,由F=BIL=BL=知,金属棒进入B2区域后先加速后匀速下滑,故C也对;同理,若B2>B1,金属棒进入B2区域后先减速后匀速下滑,故D也对.答案BCD6.如图9-3-24所示,有两根与水平方向成α角的光滑平行且足够长的金属轨道,上端接有可变电阻R,空间有垂直于轨道平面的匀强磁场,磁感应强度为B一根质量为m的金属杆从轨道上由静止滑下.经过足够长的时间后,金属杆的速度会趋近于一个最大速度vm,不计轨道及金属杆的电阻,则A.如果B增大,vm将变大B.如果α变大,vm将变大C.如果R变大,vm将变大D.如果m变小,vm将变大解析金属杆运动达到最大速度vm后做匀速直线运动,有mgsinα=,所以vm=,可知B、C正确.答案BC7.如图9-3-25所示,水平光滑的金属框架的左端连接一个电阻R,有一金属杆在外力F的作用下沿框架向右由静止开始做匀...