物理人教版選修1132法拉第電磁感應(yīng)定律同步練習教師用卷

1、3.2法拉第電磁感應(yīng)定律同步練習一、單選題1. 一個閉合線圈放在變化的磁場中，線圈產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為E，若僅將磁通量的變化率增加為原來的4倍，則線圈產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢變?yōu)?)A. 4EB. 2EC. ED. E2【答案】A【解析】解：根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律：E=nt，可知僅將磁通量的變化率增加為原來的4倍時，線圈中的感應(yīng)電動勢變?yōu)?E，故BCD錯誤，A正確。故選：A。2. 如圖所示，由一根金屬導線繞成閉合線圈，線圈圓的半徑分別為R、2R，磁感應(yīng)強度B隨時間t的變化規(guī)律是B=kt(k為常數(shù))，方向垂直于線圈平面.閉合線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為()A. kR2B. 3kR2C. 4kR2D. 5kR2

2、【答案】B【解析】解：由圖可知，閉合部分的面積為：S=(2R)2R2=3kR2；故感應(yīng)電動勢E=Bst=ks=3kR2故選：B3. 下面關(guān)于感應(yīng)電動勢和感應(yīng)電流的說法中，正確的是()A. 在一個電路中產(chǎn)生了感應(yīng)電流，一定存在感應(yīng)電動勢B. 在一個電路中產(chǎn)生了感應(yīng)電動勢，一定存在感應(yīng)電流C. 在某一電路中磁通量變化越大，電路中的感應(yīng)電動勢也就越大D. 在某一電路中磁通量變化越小，電路中的感應(yīng)電動勢也就越小【答案】A【解析】解：AB、感應(yīng)電流產(chǎn)生的條件是閉合回路中磁通量發(fā)生變化，因此當有感應(yīng)電動勢時，只有閉合電路，才有感應(yīng)電流產(chǎn)生.故A正確，B錯誤；C、根據(jù)E=Nt，磁通量變化越大，磁通量的變化率

3、不一定大，感應(yīng)電動勢不一定大，故C錯誤；D、根據(jù)E=Nt，穿過線圈的磁通量變化越快，磁通量變化率越大，則感應(yīng)電動勢越大，與磁通量的變化大小無關(guān).故D錯誤故選：A4. 用相同的導線繞制的邊長分別為L和2L的正方形閉合線框，以相同的速度勻速進入右側(cè)的勻強磁場，如圖所示，在線框進入磁場的過程中a、b和c、d兩點間的電壓分別為U甲和U乙，ab邊和cd邊所受的安培力分別為F甲和F乙，則下列判斷正確的是()A. U甲=U乙B. U甲=2U乙C. F甲=F乙D. F甲=F乙2【答案】D【解析】解：AB、線框進入磁場后切割磁感線，a、b中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢是c、d中電動勢的一半，而不同的線框的電阻不同，設(shè)甲線框

4、電阻為4r，乙線框的電阻8r，則有：U甲=BLv3r4r=34BLv，U乙=B2Lv6r8r=32BLv，故2U甲=U乙.故AB錯誤；CD、根據(jù)安培力表達式F=BIL；E=BLv，及R=LS，從而得出安培力綜合式為：F=SB24L 安培力與線框邊長成正比，所以有：F甲=12F乙；故C錯誤，D正確；故選：D5. 研究表明，地球磁場對鴿子識別方向起著重要作用.鴿子體內(nèi)的電阻大約為103，當它在地球磁場中展翅飛行時，會切割磁感線，在兩翅之間產(chǎn)生動生電動勢.這樣，鴿子體內(nèi)靈敏的感受器即可根據(jù)動生電動勢的大小來判別其飛行方向.若某處地磁場磁感應(yīng)強度的豎直分量約為0.5104T.鴿子以20m/s速度水平滑

5、翔，則可估算出兩翅之間產(chǎn)生的動生電動勢約為()A. 30mVB. 3mVC. 0.3mVD. 0.03mV【答案】C【解析】解：鴿子兩翅間距離約30cm，即L=30cm=0.3m 當鴿子以20m/s的速度垂直切割磁感線時產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢最大，由E=BLv得：最大感應(yīng)電動勢為：E=BLv=5105T0.3m20m/s=0.3mV 故選：C 6. 關(guān)于線圈中感應(yīng)電動勢的大小，以下的說法中正確的是()A. 與通過線圈平面的磁感應(yīng)強度成正比B. 與通過線圈平面的磁通量大小成正比C. 與通過線圈平面的磁感線的條數(shù)成正比D. 與通過線圈平面的磁通量變化率成正比【答案】D【解析】解：由法拉第電磁感應(yīng)定律可知

6、；E=nt，即E與磁通量的變化率成正比，與磁通量的大小無關(guān)，即電動勢取決于磁通量的變化快慢，同時與磁感應(yīng)強度、磁感線條數(shù)均無關(guān)，故D正確，ABC錯誤；故選：D7. 如圖，一載流長直導線和一矩形導線框固定在同一平面內(nèi)，線框在長直導線左側(cè)，且其長邊與長直導線平行.已知在t=0到t=t1的時間間隔內(nèi)，直導線中電流i發(fā)生某種變化，而線框中感應(yīng)電流總是沿順時針方向；線框受到的安培力的合力先水平向右、后水平向左.設(shè)電流i正方向與圖中箭頭方向相同，則i隨時間t變化的圖線可能是()A. B. C. D. 【答案】A【解析】解：線框中感應(yīng)電流沿順時針方向，由安培定則可知，感應(yīng)電流的磁場垂直于紙面向里；由楞次定律

7、可得：如果原磁場增強時，原磁場方向應(yīng)垂直于紙面向外，由安培定則可知，導線電流方向應(yīng)該向下，為負的，且電流越來越大；由楞次定律可知：如果原磁場方向垂直于紙面向里，則原磁場減弱，直線電流變小，由安培定則可知，直線電流應(yīng)豎直向上，是正的；A、由圖示可知，直線電流按A所示變化，感應(yīng)電流始終沿順時針方向，由楞次定律可知，在i大于零時，為阻礙磁通量的減小，線框受到的合力水平向左，在i小于零時，為阻礙磁通量的增加，線框受到的合力水平向右，故A正確；B、圖示電流不能使線框中的感應(yīng)電流始終沿順時針方向，故B錯誤；C、圖示電流使線框中的感應(yīng)電流沿順時針方向，但線框在水平方向受到的合力始終水平向左，故C錯誤；D、圖

8、示電流使線框中產(chǎn)生的感應(yīng)電流沿逆時針方向，故D錯誤；故選：A。二、多選題8. 今將磁鐵緩慢或者迅速插入一閉合線圈(始末位置相同)，試對比在上述兩個過程中，相同的物理量是()A. 磁通量的變化量B. 磁通量的變化率C. 線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電流D. 流過線圈導線截面的電荷量【答案】AD【解析】解：A、當條形磁鐵插入線圈的瞬間，穿過線圈的磁通量增加，產(chǎn)生感應(yīng)電流.條形磁鐵第一次緩慢插入線圈時，磁通量增加慢.條形磁鐵第二次迅速插入線圈時，磁通量增加快，但磁通量變化量相同.根據(jù)q=R，可知，導體某一橫截面的電荷量也相同，故AD正確；B、根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律第二次線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢大，則磁通量變化率也

9、大根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律第二次線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢大，再歐姆定律可知第二次感應(yīng)電流大，即I2I1.故BC錯誤；故選：AD9. 一個圓形線圈放在磁感應(yīng)強度均勻變化的勻強磁場中，線圈平面與磁感線成30角，要想使線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電流增大1倍，可采用的方法是()A. 將線圈的匝數(shù)增加1倍B. 將線圈的面積增加1倍C. 將線圈的直徑增加1倍D. 使線圈平面與磁感線垂直【答案】CD【解析】解：A、法拉第電磁感應(yīng)定律：E=Nt，將線圈的匝數(shù)變化時，說明t一定時，E與N成正比.當線圈匝數(shù)增加為原來的1倍，則線圈產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢也增加為原來的1倍，但線圈電阻也增加原來的1倍，因此線圈中的感應(yīng)電流沒有變化.故A

10、錯誤；B、法拉第電磁感應(yīng)定律：E=Nt，將線圈的面積增加1倍時，則也增加1倍，則線圈產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢是原來的2倍，由電阻定律R=LS截，可得線圈電阻是原來的2倍，因此線圈中的感應(yīng)電流是原來的2倍，故B錯誤C、法拉第電磁感應(yīng)定律：E=Nt，將線圈的直徑增加1倍時，則線圈面積是原來的4倍，因此也是原來的4倍，所以線圈產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢是原來的4倍，由電阻定律R=LS截，可得線圈電阻是原來的2倍，因此線圈中的感應(yīng)電流是原來的2倍，即線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電流增大1倍，故C正確；D、法拉第電磁感應(yīng)定律：E=Nt，由線圈平面與磁感線成30角，變?yōu)榫€圈平面與磁感線垂直.將線圈的磁通量增加1倍，則線圈產(chǎn)生的感應(yīng)電動

11、勢也增加為原來的1倍，由于線圈電阻沒有變化，因此線圈中的感應(yīng)電流也增加1倍.故D正確；故選：CD 10. 關(guān)于閉合電路中線圈的感應(yīng)電動勢E、磁通量，磁通量的變化量及磁通量的變化率t、線圈的匝數(shù)N之間的關(guān)系，下列說法中正確的是()A. 很大時，E一定很大B. =0時，E可能最大C. t=0時，E一定等于0D. N越多，一定很大，故E也一定很大【答案】BC【解析】解：ABC、由法拉第電磁感應(yīng)定律可知，閉合電路的感應(yīng)電動勢與磁通量的變化率成正比，與磁通量及磁通量的變化大小無關(guān)，t=0時，E一定等于0，故A錯誤，B、C正確，D、=Bs，與匝數(shù)N無關(guān)，故D錯誤；故選：BC11. 一個面積恒為S=0.04

12、m2，匝數(shù)n=100匝的線圈垂直放入勻強磁場中，已知磁感應(yīng)強度B隨時間t變化的規(guī)律如圖，則下列說法正確的是()A. 在02s內(nèi)，穿過線圈的磁通量的變化率等于0.08Wb/sB. 在02s內(nèi)，穿過線圈的磁通量的變化率等于0C. 在02s內(nèi)，線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢等于8VD. 在第3s末線圈中產(chǎn)生的電動勢為0【答案】AC【解析】解：A、由圖象t=BtS=24102Wb/s=8102Wb/s，故A正確，B、開始的2s內(nèi)穿過線圈的磁通量的變化量不等于零，故B錯誤；C、根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律得：E=nt=nBtS=10024102Wb/s=8V，可知它們的感應(yīng)電動勢大小為8V，故C正確；D、由圖看出，第

13、3s末線圈中的磁通量為零，但磁通量的變化率不為零，感應(yīng)電動勢也不等于零，故D錯誤；故選：AC12. 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.若線圈所圍面積里磁通量隨時間變化的規(guī)律如圖所示.則()A. 線圈中O時刻感應(yīng)電動勢最小B. 線圈中C時刻感應(yīng)電動勢為零C. 線圈中C時刻感應(yīng)電動勢最大D. 線圈從O至C時間內(nèi)平均感應(yīng)電動勢為0.4V【答案】BD【解析】解：A、B、C由圖知t=0時刻圖象切線斜率最大，則磁通量的變化率為最大，則由法拉第電磁感應(yīng)定律得知：感應(yīng)電動勢最大，不為零，而在C時刻切線斜率為零，磁通量的變化率為零，則感應(yīng)電動勢為零.故B正確，AC錯誤；D、根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律

14、得平均感應(yīng)電動勢E=t=21030.005V=0.4V，故D正確故選：BD三、計算題13. 在應(yīng)用法拉第電磁感應(yīng)定律求感應(yīng)電動勢時有兩種方法，請你分別寫出這兩種表達式并指出表達式的應(yīng)用范圍【答案】解：由法拉第電磁感應(yīng)定律可知；E=nt，即E與磁通量的變化率成正比，即電動勢取決于磁通量的變化快慢，此公式應(yīng)用于平均感應(yīng)電動勢的計算；對于導體切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電動勢的情況，常采用E=BLv來計算，使用條件為B、L、v兩兩垂直的情況，不垂直式進行正交分解，取垂直的分量.此公式既可以計算勻強磁場中導體運動產(chǎn)生的平均感應(yīng)電動勢，也可以計算非勻強磁場瞬時感應(yīng)電動勢【解析】由法拉第電磁感應(yīng)定律可知，閉合電路中

15、產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢的大小與磁通量的變化率成正比，一般公式為：E=nt，其中n為線圈的匝數(shù)；對于導體切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電動勢的情況，常采用E=BLv來計算學習物理規(guī)律關(guān)鍵要弄明白使用的條件和情景，在具體的情境中合理選擇運用14. 一個300匝的線圈，穿過它的磁通量在0.01s內(nèi)由6102Wb均勻地減小到3102Wb.求線圈中的感應(yīng)電動勢的大小【答案】解：根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律得：E=Nt=3000.060.030.01V=900V；答：線圈中的感應(yīng)電動勢為900V【解析】線圈的磁通量變化時，產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，由法拉第電磁感應(yīng)定律可得感應(yīng)電動勢大小平均感應(yīng)電動勢的大小由Nt，而瞬時感應(yīng)電動勢則由E=BLV來求得，注意V是切割磁感線的速度，L是有效切割長度15. 一導體棒長l=40cm，在磁感強度B=0.1T的勻強磁場中作切割磁感線運動，運動的速度v=5.0m/s，若速度方向與磁感線方向夾角=30，則導體棒中感應(yīng)電動勢的大小是多少V？此導體棒在作切割磁感線運動時，若速度大小不變，可能產(chǎn)生的最大感應(yīng)電動勢為多少V？【答案】解：若速度方向與磁感線方向夾角=30，導體棒中感應(yīng)電動勢的大小為：E=Blvsin=0.10.45sin30V=0.1V；當導體棒垂直切割磁感線時，產(chǎn)生的