3.法拉第电磁感应与楞次定律作业（答案+解析）_4.2025物理总复习_2023年新高复习资料_专项复习_思维导图破解高中物理（导图+PPT课件+逐字稿）

法拉第电磁感应与楞次定律作业题 作业题目难度分为3档：三星☆☆☆（基础题目） 四星☆☆☆☆（中等题目） 五星☆☆☆☆☆（较难题目） 本套作业题目1-2题为三星,3-5为四星，6-12为五星。 1.如图所示，两块水平放置的金属板间距离为 d，用导线、电键 K与一个n匝的 线圈连接，线圈置于方向竖直向上的均匀变化的磁场B中．两 板间放一台小压力传感器，压力传感器上表面绝缘，在其上 表面静止放置一个质量为m、电荷量为＋q的小球．K 断开时 压力传感器上的示数为mg，K闭合时压力传感器上的示数变 为原来的一半．则线圈中磁场 B的变化情况和磁通量的变化 ΔΦ 率 分别是( ) ☆☆☆ Δt A．磁场B正在增加 B．磁场B正在减弱 ΔΦ mgd ΔΦ mgd C. ＝ D. ＝ Δt 2q Δt 2nq 答案解析：压力传感器示数减小，说明带电小球受到向上的电场力作用故上极板 电势低，下极板电势高，所以感应电流方向由上向下，由楞次定律可知，磁场B U 1 一定在增加，A正确；由题意知： q＝ mg，由法拉第电磁感应定律可知：感应 d 2 ΔΦ 电动势E＝n ，电容器可视为断路，故两极板间电势差等于线圈两端的感应电 Δt ΔΦ mgd 动势，解两式可得： ＝ ，D 正确． Δt 2nq 2.如图中半径为r 的金属圆盘在垂直于盘面的匀强磁场中，绕轴O 以角速度ω沿逆时针方向匀速转动，电阻两端分别接盘心 O 和盘 边缘，则通过电阻R 的电流强度的大小和方向是( )☆☆☆ Br2ω A．由c到d，I＝ RBr2ω B．由d到c，I＝ R Br2ω C．由c到d，I＝ 2R Br2ω D．由d到c，I＝ 2R v 1 答案解析：由右手定则可判断出 R中电流由 c到d，电动势E＝Br ＝ Br2ω，电 2 2 Br2ω 路中电流I＝ . 2R 3．如图所示，L 是自感系数很大的线圈，其自身的直流电阻几乎为零．A 和 B 是两个相同的小灯泡，下列说法正确的是( ) ☆☆☆☆ A．闭合开关S后，灯泡A 亮度一直保持不变 B．闭合开关S后，灯泡B逐渐变亮，最后亮度不变 C．断开开关S后，灯泡A逐渐变暗，直到不亮 D．断开开关S后，灯泡B 由暗变亮再逐渐熄灭 答案解析：闭合开关S 后，线圈L中电流逐渐增加，灯泡 B中电流逐渐减小至 0， A中电流越来越大至最后不在增加，故灯泡A、B同时变亮，然后灯泡B越来越 暗至熄灭，灯泡A越来越亮至最亮，选项 A、B 均错误；断开开关 S后，线圈L 与灯泡B 构成闭合回路，故灯泡 B由暗变亮。 4.如图所示，平行导轨间距为 d，一端跨接一个电阻 R，均匀磁场的磁感应强度 为B，方向垂直于平行金属导轨所在的平面，一根金属棒与导轨成θ角放置，金 属棒与导轨的电阻均不计，当金属棒垂直于棒的方向以恒定速度v在金属导轨上 滑行时，通过金属R 的电流是（ ） ☆☆☆☆ Bdv Bdvsin A. B. R R Bdvcos Bdv C. D. R Rsin答案解析：导体棒与磁场垂直，速度与磁场垂直且与棒长度方向垂直，由E＝Blv， d E Bdv l＝ 得I＝ ＝ ，D正确． sin θ R Rsin θ 5．如图所示，两根足够长的光滑金属导轨水平平行放置，间距为l＝1m，cd 间、 de间、cf 间分别接着阻值为R＝10Ω的电阻．一阻值为R＝10Ω的导体棒ab以 速度v＝4m/s 匀速向左运动，导体棒与导轨接触良好；导轨所在平面存在磁感 应强度大小B＝0.5T，方向竖直向下的匀强磁场．下列说法中正确的是( ) ☆☆☆☆ A．导体棒ab中电流的流向为由 b到a B．cd 两端的电压为 1V C．de两端的电压为 1V D．fe两端的电压为1V 答案解析：由右手定则可知 ab 中电流方向为 a→b，A 错误．导体棒 ab 切割磁 感线产生的感应电动势E＝Blv，ab为电源，cd 间电阻R 为外电路负载， de和 E Blv cf 间电阻中无电流，de间无电压，因此cd和fe两端电压相等，即U＝ ×R＝ 2R 2 ＝1V，B、D正确，C 错误． 6.用一根横截面积为 S、电阻率为ρ的硬质导线做成一个半径为 r 的圆环，ab 为 圆环的一条直径．如图所示，在 ab的左侧存在一个均匀变化的匀强磁场，磁场 ΔB 垂直圆环所在平面，磁感应强度大小随时间的变化率 ＝k(k＜0)，则( ) Δt ☆☆☆☆☆ A．圆环中产生逆时针方向的感应电流 B．圆环具有扩张的趋势 krS C．圆环中感应电流的大小为| | 2ρ 1 D．图中a、b两点间的电势差U ＝| kπr2| ab 4答案解析：根据楞次定律可知，磁通量减小，产生顺时针方向的感应电流，A 选  kr2 项不正确，圆环面积有扩张的趋势，B选项正确，产生的感应电动势为  ， t 2 2r E kSr 导体环电阻为R  ，由I  知电流大小为 ，C 选项不正确；Uab 等于 S R 4 1 kr2的绝对值，D选项不正确。 4 7．如图甲所示，电路的左侧是一个电容为C 的电容器，电路的右侧是一个环形 导体，环形导体所围的面积为 S.在环形导体中有一垂直纸面向里的匀强磁场，磁 感应强度的大小随时间变化的规律如图乙所示．则在0～t 时间内，电容器( ) 0 ☆☆☆☆☆ CS B －B A．上极板带正电，所带电荷量为 2 1 t 0 C B －B B．上极板带正电，所带电荷量为 2 1 t 0 CS B －B C．上极板带负电，所带电荷量为 2 1 t 0 C B －B D．上极板带负电，所带电荷量为 2 1 t 0 答案解析：在0～t 时间内，导体环内磁通量逐渐增大，由楞次定律可知环形导 0 体中的电流沿逆时针方向，因此电容器上极板带正电；由 B­t 图象可知磁感应强 ΔB B －B ΔΦ ΔB B －B S 度变化率 ＝ 2 1，感应电动势 E＝ ＝ ·S＝ 2 1 ，电容器带电量 Δt t Δt Δt t 0 0 CS B －B Q＝ 2 1 . t 0 8.用相同导线绕制的边长为 L 或 2L 的 4 个闭合导体线框，以相同的速度匀速进入右侧匀强磁场，如图所示．在每个线框进入磁场的过程中，M、N 两点间的电 压分别为U 、U 、U 和U .下列判断正确的是( ) ☆☆☆☆☆ a b c d A．U