（通用版）2018-2019版高中物理 第1章 電磁感應與現(xiàn)代生活 1.3 探究感應電動勢的大小練習 滬科版選修3-2_1

1、（通用版）2018-2019版高中物理 第1章 電磁感應與現(xiàn)代生活 1.3 探究感應電動勢的大小練習 滬科版選修3-21.3探究感應電動勢的大小一、選擇題考點一對法拉第電磁感應定律的理解1將閉合多匝線圈置于僅隨時間變化的磁場中，線圈平面與磁場方向垂直，關于線圈中產(chǎn)生的感應電動勢，下列表述正確的是()A感應電動勢的大小與線圈的匝數(shù)無關B當穿過線圈的磁通量為零時，感應電動勢一定為零C當穿過線圈的磁通量變化越快時，感應電動勢越大D感應電動勢的大小與磁通量的變化量成正比答案C解析由法拉第電磁感應定律可知，感應電動勢En，即感應電動勢與線圈匝數(shù)有關，故A錯誤；同時可知，感應電動勢與磁通量的變化率有關，故

2、D錯誤；穿過線圈的磁通量變化越快，感應電動勢越大，故C正確；當穿過線圈的磁通量為零時，磁通量的變化率不一定為零，因此感應電動勢不一定為零，故B錯誤2穿過某單匝閉合回路的磁通量隨時間t變化的圖像分別如圖1中的所示，下列說法正確的是()圖1A圖有感應電動勢，且大小恒定不變B圖產(chǎn)生的感應電動勢一直在變大C圖在0t1時間內(nèi)的感應電動勢是t1t2時間內(nèi)感應電動勢的2倍D圖產(chǎn)生的感應電動勢先變大再變小答案C解析感應電動勢En，而對應t圖像中圖線的斜率，根據(jù)圖線斜率的變化情況可得：中無感應電動勢；中感應電動勢恒定不變；中感應電動勢0t1時間內(nèi)的大小是t1t2時間內(nèi)大小的2倍；中感應電動勢先變小再變大考點二公

3、式En的應用3.如圖2為無線充電技術(shù)中使用的受電線圈示意圖，線圈匝數(shù)為n，面積為S.若在t1到t2時間內(nèi)，勻強磁場平行于線圈軸線向右穿過線圈，其磁感應強度大小由B1均勻增加到B2，則該段時間線圈兩端a和b之間的電勢差ab()圖2A恒為B從0均勻變化到C恒為D從0均勻變化到答案C解析根據(jù)法拉第電磁感應定律得，感應電動勢Enn，由楞次定律和右手螺旋定則可判斷b點電勢高于a點電勢，因磁場均勻變化，所以感應電動勢恒定，因此a、b兩點電勢差恒為abn，選項C正確4.如圖3所示，長為L的金屬導線彎成一圓環(huán)，導線的兩端接在電容為C的平行板電容器上，P、Q為電容器的兩個極板，磁場垂直于環(huán)面向里，磁感應強度以B

4、B0kt(k>0)隨時間變化，t0時，P、Q兩板電勢相等，兩板間的距離遠小于環(huán)的半徑，經(jīng)時間t，電容器P板()圖3A不帶電B所帶電荷量與t成正比C帶正電，電荷量是D帶負電，電荷量是答案D解析磁感應強度以BB0kt(k>0)隨時間變化，由法拉第電磁感應定律得：ESkS，而S，經(jīng)時間t電容器P板所帶電荷量QEC；由楞次定律和安培定則知電容器P板帶負電，故D選項正確5如圖4所示，勻強磁場中有兩個導體圓環(huán)a、b，磁場方向與圓環(huán)所在平面垂直磁感應強度B隨時間均勻增大兩圓環(huán)半徑之比為21，圓環(huán)中產(chǎn)生的感應電動勢分別為Ea和Eb，不考慮兩圓環(huán)間的相互影響下列說法正確的是()圖4AEaEb41，感

5、應電流均沿逆時針方向BEaEb41，感應電流均沿順時針方向CEaEb21，感應電流均沿逆時針方向DEaEb21，感應電流均沿順時針方向答案B解析由法拉第電磁感應定律得圓環(huán)中產(chǎn)生的感應電動勢為Er2，則，由楞次定律可知感應電流的方向均沿順時針方向，B項對6如圖5甲所示，閉合電路由電阻R和阻值為r的環(huán)形導體構(gòu)成，其余電阻不計環(huán)形導體所圍的面積為S.環(huán)形導體位于一垂直紙面向里的勻強磁場中，磁感應強度的大小隨時間變化的規(guī)律如圖乙所示在0t0時間內(nèi)，下列說法正確的是()圖5A通過R的電流方向由B到A，電流大小為B通過R的電流方向由A到B，電流大小為C通過R的電流方向由B到A，電流大小為D通過R的電流方向

6、由A到B，電流大小為答案D解析原磁場增強，根據(jù)楞次定律，感應電流的磁場與原磁場反向，垂直紙面向外，再由安培定則可判定環(huán)形電流為逆時針方向，通過R的電流方向由A到B；I.故選D.7(多選)單匝矩形線圈在勻強磁場中勻速轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)軸垂直于磁場，若穿過線圈所圍面積的磁通量隨時間變化的規(guī)律如圖6所示，則OD過程中()圖6A線圈中O時刻感應電動勢最大B線圈中D時刻感應電動勢為零C線圈中D時刻感應電動勢最大D線圈中O至D時間內(nèi)的平均感應電動勢為0.4V答案ABD解析由于En，為t圖線的斜率，則A、B正確，C錯誤；線圈中O至D時間內(nèi)的平均感應電動勢n1V0.4V所以D正確考點三公式EBLv的應用8如圖7所示，在

7、豎直向下的勻強磁場中，將一個水平放置的金屬棒ab以水平初速度v0拋出，設運動的整個過程中不計空氣阻力，則金屬棒在運動過程中產(chǎn)生的感應電動勢大小將()圖7A越來越大B越來越小C保持不變D無法確定答案C9(多選)如圖8所示，一個金屬圓環(huán)放在勻強磁場中，將它勻速向右拉出磁場，下列說法中正確的是(不計重力)()圖8A環(huán)中感應電流的方向是順時針方向B環(huán)中感應電流的大小不變C所施加水平拉力的大小不變D若將此環(huán)向左拉出磁場，則環(huán)中感應電流的方向是順時針方向答案AD10如圖9所示，PQRS為一正方形導線框，它以恒定速度向右進入以MN為邊界的勻強磁場中，磁場方向垂直線框平面，MN與線框的邊成45角，E、F分別為

8、PS和PQ的中點關于線框中的感應電流()圖9A當E點經(jīng)過邊界MN時，感應電流最大B當P點經(jīng)過邊界MN時，感應電流最大C當F點經(jīng)過邊界MN時，感應電流最大D當Q點經(jīng)過邊界MN時，感應電流最大答案B解析當P點經(jīng)過邊界MN時，有效切割長度最長，感應電動勢最大，所以感應電流最大11如圖10所示，平行導軌間距為d，其左端接一個電阻R，勻強磁場的磁感應強度為B，方向垂直于平行金屬導軌所在平面，一根金屬棒與導軌成角放置，金屬棒與導軌的電阻均不計當金屬棒沿垂直于棒的方向以恒定的速度v在導軌上滑行時，通過電阻R的電流大小是()圖10A.B.C.D.答案D解析金屬棒MN垂直于磁場放置，運動速度v與棒垂直，且vB，

9、即已構(gòu)成兩兩相互垂直的關系，MN接入導軌間的有效長度為l，所以EBlv，I，故選項D正確二、非選擇題12在范圍足夠大、方向豎直向下的勻強磁場中，B0.2T，有一水平放置的光滑框架，寬度為l0.4m，如圖11所示，框架上放置一質(zhì)量為0.05kg、接入電路的電阻為1的金屬桿cd，金屬桿與框架垂直且接觸良好，框架電阻不計若cd桿以恒定加速度a2m/s2由靜止開始沿框架做勻變速直線運動，則：圖11(1)在5s內(nèi)平均感應電動勢是多少？(2)第5s末，回路中的電流多大？(3)第5s末，作用在cd桿上的水平外力多大？答案(1)0.4V(2)0.8A(3)0.164N解析(1)金屬桿5s內(nèi)的位移：sat225

10、m，金屬桿5s內(nèi)的平均速度v5m/s(也可用vm/s5m/s求解)故平均感應電動勢EBlv0.4V.(2)金屬桿第5s末的速度vat10m/s，此時回路中的感應電動勢：EBlv則回路中的電流為：IA0.8A.(3)金屬桿做勻加速直線運動，則FF安ma，即FBIlma0.164N.13如圖12所示，線框用導線組成，cd、ef兩邊豎直放置且相互平行，導體棒ab水平放置并可沿cd、ef無摩擦滑動，導體棒ab所在處有勻強磁場且B22T，已知ab長L0.1m，整個電路總電阻R5.螺線管匝數(shù)n4，螺線管橫截面積S0.1m2.在螺線管內(nèi)有如圖所示方向磁場B1，若磁場B1以10T/s均勻增加時，導體棒恰好處于靜止狀態(tài)，試求：(g10m/s2)圖12(1)通過導體棒ab的電流大??；(2)導體棒ab的質(zhì)量m大?。?3)若B10，導體棒ab恰沿cd、ef勻速下滑，求棒ab的速度