课时分层作业(四) 电磁感应现象的两类情况
(时间:40分钟 分值:100分)

一、选择题(本题共6小题,每小题6分)
1.(多选)下列说法中正确的是( )
A.动生电动势是洛伦兹力对导体中自由电荷的作用而引起的
B.因为洛伦兹力对运动电荷始终不做功,所以动生电动势不是由洛伦兹力而产生的
C.动生电动势的方向可以由右手定则来判定
D.导体棒切割磁感线产生感应电流,受到的安培力一定与受到的外力大小相等、方向相反
AC [洛伦兹力对导体中自由电荷的作用效果是产生动生电动势的本质,A正确;在导体中自由电荷受洛伦兹力的合力与合速度方向垂直,总功为零,B错误;动生电动势的方向可由右手定则判定,C正确;只有在导体棒做匀速切割磁感线运动时,除安培力以外的力的合力与安培力大小相等、方向相反,做变速运动时不成立,D错误,故选A、C.]
2.如图所示,在匀强磁场中,放置两根光滑平行导轨MN和PQ,其电阻不计,ab、cd两根导体棒,其电阻Rab<Rcd,当ab棒在外力F1作用下向左匀速滑动时,cd棒在外力F2作用下保持静止,F1和F2的方向都与导轨平行,那么,F1和F2大小相比、ab和cd两端的电势差相比,正确的是( )

A.F1>F2,Ucd>Uab B.F1=F2,Uab=Ucd
C.F1<F2,Uab<Ucd D.F1=F2,Uab<Ucd
B [因ab和cd的磁场力都是F=BIl,又因为ab棒在外力F1作用下向左匀速滑动时,cd在外力F2作用下保持静止,故F1=F2,又由MN、PQ电阻不计,所以a、c两点等势,b、d两点等势,因而Uab=Ucd,故B正确.]
3.一直升机停在南半球的地磁极上空,该处地磁场的方向竖直向上,磁感应强度为B,直升机螺旋桨叶片的长度为l,螺旋桨转动的频率为f,顺着地磁场的方向看螺旋桨,螺旋桨按顺时针方向转动.螺旋桨叶片的近轴端为a,远轴端为b,如图所示.如果忽略a到转轴中心线的距离,用E表示每个叶片中的感应电动势,则( )

A.E=πfl2B,且a点电势低于b点电势
B.E=2πfl2B,且a点电势低于b点电势
C.E=πfl2B,且a点电势高于b点电势
D.E=2πfl2B,且a点电势高于b点电势
A [直升机螺旋桨的叶片围绕着轴转动,产生的感应电动势为E=Blv=Blvb=Bl(ωl)=B(2πf)l2=πfl2B,设想ab是闭合电路的一部分导体,由右手定则知感应电流方向为a→b,所以b点电势比a点电势高.选项A正确.]
4.(多选)一个面积S=4×10-2 m2、匝数n=100匝的线圈,放在匀强磁场中,磁场方向垂直于线圈平面,磁感应强度B随时间t变化的规律如图所示,则下列判断正确的是( )

A.在开始的2 s内穿过线圈的磁通量的变化率等于0.08 Wb/s
B.在开始的2 s内穿过线圈的磁通量的变化量等于零
C.在开始的2 s内线圈中产生的感应电动势等于8 V
D.在第3 s末线圈中的感应电动势等于零
AC [由Bt图象可知,在开始的2 s内,== Wb/s=0.08 Wb/s,选项A正确,B错误;在开始的2 s内,E=n=100×0.08 V=8 V,故选项C正确;第3 s末磁感应强度的变化率不为零,则感应电动势也不为零,故选项D错误.]
5.水平放置的金属框架cdef处于如图所示的匀强磁场中,金属棒ab处于粗糙的框架上且与框架接触良好,从某时刻开始,磁感应强度均匀增大,金属棒ab始终保持静止,则( )

A.ab中电流增大,ab棒所受摩擦力也增大
B.ab中电流不变,ab棒所受摩擦力也不变
C.ab中电流不变,ab棒所受摩擦力增大
D.ab中电流增大,ab棒所受摩擦力不变
C [磁感应强度均匀增大时,磁通量的变化率恒定,故回路中的感应电动势和感应电流都是恒定的;又棒ab所受的摩擦力等于安培力,即Ff=F安=BIL,故当B增加时,摩擦力增大,选项C正确.]