高二物理選修3-2粵教版 1.4 法拉第電磁感應定律每課一練2

1、1.4 法拉第電磁感應定律 每課一練2（粵教版選修3-2）一、基礎練1當穿過線圈的磁通量發(fā)生變化時，下列說法中正確的是()A線圈中一定有感應電流B線圈中一定有感應電動勢C感應電動勢的大小跟磁通量的變化成正比D感應電動勢的大小跟線圈的電阻有關答案B解析穿過閉合電路的磁通量發(fā)生變化時才會產生感應電流，感應電動勢與電路是否閉合無關，且感應電動勢的大小跟磁通量的變化率成正比2一根直導線長0.1 m，在磁感應強度為0.1 T的勻強磁場中以10 m/s的速度勻速運動，則導線中產生的感應電動勢的說法錯誤的是()A一定為0.1 V B可能為零C可能為0.01 V D最大值為0.1 V答案A解析當公式EBLv中

2、B、L、v互相垂直而導體切割磁感線運動時感應電動勢最大：EmBLv0.1×0.1×10 V0.1 V，考慮到它們三者的空間位置關系，B、C、D正確，A錯3(雙選)無線電力傳輸目前取得重大突破，在日本展出了一種非接觸式電源供應系統(tǒng)這種系統(tǒng)基于電磁感應原理可無線傳輸電力兩個感應線圈可以放置在左右相鄰或上下相對的位置，原理示意圖如圖1所示下列說法正確的是()圖1A若A線圈中輸入電流，B線圈中就會產生感應電動勢B只有A線圈中輸入變化的電流，B線圈中才會產生感應電動勢CA中電流越大，B中感應電動勢越大DA中電流變化越快，B中感應電動勢越大答案BD解析根據產生感應電動勢的條件，只有處于

3、變化的磁場中，B線圈才能產生感應電動勢，A錯，B對；根據法拉第電磁感應定律，感應電動勢的大小取決于磁通量變化率，所以C錯，D對4閉合回路的磁通量隨時間t的變化圖象分別如圖2所示，關于回路中產生的感應電動勢的下列論述，其中正確的是()圖2A圖甲回路中感應電動勢恒定不變B圖乙回路中感應電動勢恒定不變C圖丙回路中0t1時間內感應電動勢小于t1t2時間內感應電動勢D圖丁回路中感應電動勢先變大后變小答案B解析因E，則可據圖象斜率判斷知圖甲中0，即電動勢E為0；圖乙中恒量，即電動勢E為一恒定值；圖丙中E前>E后；圖丁中圖象斜率先減后增，即回路中感應電動勢先減后增，故只有B選項正確5如圖3所示，PQR

4、S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，磁場方向垂直線框平面向里，MN線與線框的邊成45°角，E、F分別是PS和PQ的中點關于線框中的感應電流，正確的說法是()圖3A當E點經過邊界MN時，線框中感應電流最大B當P點經過邊界MN時，線框中感應電流最大C當F點經過邊界MN時，線框中感應電流最大D當Q點經過邊界MN時，線框中感應電流最大答案B解析當P點經過邊界MN時，切割磁感線的有效長度最大為SR，感應電流達到最大6如圖4(a)所示，一個電阻值為R，匝數為n的圓形金屬線圈與阻值為2R的電阻R1連接成閉合回路線圈的半徑為r1.在線圈中半徑為r2的圓形區(qū)域內存在垂直于線

5、圈平面向里的勻強磁場，磁感應強度B隨時間t變化的關系圖線如圖(b)所示圖線與橫、縱軸的截距分別為t0和B0.導線的電阻不計圖4求0至t1時間內(1)通過電阻R1上的電流大小和方向；(2)通過電阻R1上的電荷量q及電阻R1上產生的熱量答案(1)從b到a(2)解析(1)由圖象分析可知，0至t1時間內.由法拉第電磁感應定律有Enn·S，而Sr.由閉合電路歐姆定律有I1.聯(lián)立以上各式得，通過電阻R1上的電流大小I1.由楞次定律可判斷通過電阻R1上的電流方向從b到a.(2)通過電阻R1上的電量：qI1t1電阻R1上產生的熱量：QIR1t1二、提升練7(雙選)如圖5所示，A、B兩閉合線圈為同樣導

6、線繞成，A有10匝，B有20匝，兩圓線圈半徑之比為21.均勻磁場只分布在B線圈內當磁場隨時間均勻減弱時()圖5AA中無感應電流BA、B中均有恒定的感應電流CA、B中感應電動勢之比為21DA、B中感應電流之比為12答案BD解析只要穿過線圈內的磁通量發(fā)生變化，線圈中就有感應電動勢和感應電流，因為磁場變化情況相同，有效面積也相同，所以，每匝線圈產生的感應電動勢相同，又由于兩線圈的匝數和半徑不同，電阻值不同，根據歐姆定律，單匝線圈電阻之比為21，所以，感應電流之比為12.因此正確的答案是B、D.8在勻強磁場中，有一個接有電容器的導線回路，如圖6所示，已知電容C30 F，回路的長和寬分別為l15 cm，

7、l28 cm，磁場變化率為5×102 T/s，則()圖6A電容器帶電荷量為2×109 CB電容器帶電荷量為4×109 CC電容器帶電荷量為6×109 CD電容器帶電荷量為8×109 C答案C解析回路中感應電動勢等于電容器兩板間的電壓，UE·l1l25×102×0.05×0.08 V2×104 V電容器的電荷量為qCUCE30×106×2×104 C6×109 C，C選項正確9(雙選)如圖7所示，一正方形線圈abcd在勻強磁場中繞垂直于磁感線的對稱軸OO勻速

8、運動，沿著OO觀察，線圈沿逆時針方向轉動已知勻強磁場的磁感應強度為B，線圈匝數為n，邊長為l，電阻為R，轉動的角速度為.則當線圈轉至圖示位置時()圖7A線圈中感應電流的方向為abcdaB線圈中的感應電流為C穿過線圈的磁通量為0D穿過線圈的磁通量的變化率為0答案BC解析圖示位置bc和ad的瞬時切割速度均為v，ad邊與bc邊產生的感應電動勢都是EBlvBl2且bd為高電勢端，故整個線圈此時的感應電動勢e2×nBl2nBl2，感應電流為，B正確由右手定則可知線圈中的電流方向為adcba，A錯誤此時磁通量為0，但磁通量變化率最大，故選項為B、C.10(雙選)如圖8所示，空間存在兩個磁場，磁感

9、應強度大小均為B，方向相反且垂直紙面，MN、PQ為其邊界，OO為其對稱軸一導線折成邊長為l的正方形閉合回路abcd，回路在紙面內以恒定速度v0向右運動，當運動到關于OO對稱的位置時()圖8A穿過回路的磁通量為零B回路中感應電動勢大小為Blv0C回路中感應電流的方向為順時針方向D回路中ab邊與cd邊所受安培力方向相同答案AD解析線框關于OO對稱時，左右兩側磁通量大小相等，磁場方向相反，合磁通量為0；根據右手定則，cd的電動勢方向由c到d，ab的電動勢方向由a到b，且大小均為Blv0，閉合電路的電動勢為2Blv0，電流方向為逆時針；根據左手定則，ab和cd邊所受安培力方向均向左，方向相同，故正確的

10、選項為A、D.11用均勻導線做成的正方形線框邊長為0.2 m，正方形的一半放在垂直紙面向里的勻強磁場中，如圖9甲所示當磁場以10 T/s的變化率增強時，線框中點a、b兩點間的電勢差是()圖9AUab0.1 V BUab0.1 VCUab0.2 V DUab0.2 V答案B解析題中正方形線框的左半部分磁通量變化而產生感應電動勢，從而在線框中有感應電流，把左半部分線框看成電源，設其電動勢為E，內電阻為，畫出等效電路如圖乙所示則ab兩點間的電勢差即為電源的路端電壓，設l是邊長，正方形線框的總電阻為r，且依題意知10 T/s.由E得E10× V0.2 V，所以UI·× V

11、0.1 V.由于a點電勢低于b點電勢，故Uab0.1 V，即B選項正確點評處理此類問題要分清內、外電路(哪部分相當于電源)，畫出等效電路圖12如圖10所示，在空間中存在兩個相鄰的、磁感應強度大小相等、方向相反的有界勻強磁場，其寬度均為L.現(xiàn)將寬度也為L的矩形閉合線圈，從圖示位置垂直于磁場方向勻速拉過磁場區(qū)域，則在該過程中，能正確反映線圈中所產生的感應電流或其所受的安培力隨時間變化的圖象是()圖10答案D解析由楞次定律可知，當矩形導線框進入磁場和出磁場時，磁場力總是阻礙物體的運動，方向始終向左，所以外力F始終水平向右，因安培力的大小不同，故選項D是正確的，選項C是錯誤的當矩形導線框進入磁場時，由

12、法拉第電磁感應定律判斷，感應電流的大小在中間時是最大的，所以選項A、B是錯誤的點評題中并沒有明確電流或安培力的正方向，所以開始時取正值或負值都可以，關鍵是圖象能否正確反映過程的特點13如圖11所示，處于勻強磁場中的兩根足夠長、電阻不計的平行金屬導軌相距1 m，導軌平面與水平面成37°角，下端連接阻值為R的電阻勻強磁場方向與導軌平面垂直，質量為0.2 kg、電阻不計的金屬棒放在兩導軌上，棒與導軌垂直并保持良好接觸，它們之間的動摩擦因數為0.25.圖11 (1)求金屬棒沿導軌由靜止開始下滑時的加速度大小(2)當金屬棒下滑速度達到穩(wěn)定時，電阻R消耗的功率為8 W，求該速度的大小(3)在上問中，若R2 ，金屬棒中的電流方向由a到b，求磁感應強度的大小與方向(g取10 m/s2，sin 37°0.6，cos 37°0.8)答案(1)4 m/s2 (2)10 m/s(3)0.4 T方向垂直導軌平面向上解析(1)金屬棒開始下滑的初速度為零，根據牛頓第二定律得mgsin mgcos ma由式解得a10