高二物理學科選修1第三章同步練習題：法拉第電磁感應定律

1、4/4高二物理學科選修1第三章同步練習題：法拉第電磁感應定律物理學與其他許多自然科學息息相關(guān) ,如物理、化學、生物和地理等。小編準備了高二物理學科選修1第三章同步練習題 ,具體請看以下內(nèi)容?！久}分析】：法拉第電磁感應定律：感應電動勢大小跟穿過這一電路的磁通量變化率成正比。定性考查法拉第電磁感應定律難度不大。例1.(2019廣東理綜卷第15題)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(guān)于線圈中產(chǎn)生的感應電動勢和感應電流 ,以下表述正確的選項是A.感應電動勢的大小與線圈的匝數(shù)無關(guān)B.穿過線圈的磁通量越大 ,感應電動勢越大C.穿過線圈的磁通量變化越快 ,感應電動勢越大D

2、.感應電流產(chǎn)生的磁場方向與原磁場方向始終相同【解析】：由法拉第電磁感應定律可知 ,感應電動勢的大小與線圈的匝數(shù)有關(guān) ,穿過線圈的磁通量變化率越大 ,感應電動勢越大 ,穿過線圈的磁通量變化越快 ,感應電動勢越大 ,選項C正確AB錯誤;由楞次定律可知 ,感應電流產(chǎn)生的磁場方向總是障礙引起感應電流的磁通量變化 ,可能與原磁場方向相同或相反 ,選項D錯誤。【答案】：C【點評】此題綜合考查法拉第電磁感應定律和楞次定律及其相關(guān)知識?？疾榉绞蕉?考查法拉第電磁感應定律E= BLv和右手定那么【命題分析】：對于導體垂直切割磁感線 ,E= BLv , 式中L為有效切割長度 ,v為導體相對于磁場的速度。對于導體切

3、割磁感線類問題 ,一般采用右手定那么判斷感應電動勢和感應電流方向?？疾镋= BLv和右手定那么的試題難度中等。例2.(2019新課標理綜第21題)如下圖 ,兩個端面半徑同為R的圓柱形鐵芯同軸水平放置 ,相對的端面之間有一縫隙 ,鐵芯上繞導線并與電源連接 ,在縫隙中形成一勻強磁場.。一銅質(zhì)細直棒ab水平置于縫隙中 ,且與圓柱軸線等高、垂直。.讓銅棒從靜止開始自由下落 ,銅棒下落距離為0.2R時銅棒中電動勢大小為E1 ,下落距離為0.8R時電動勢大小為E2 ,忽略渦流損耗和邊緣效應.關(guān)于E1、E2的大小和銅棒離開磁場前兩端的極性 ,以下判斷正確的選項是A、E1 E2 ,a端為正 B、E1 E2 ,

4、b端為正C、E1【命題分析】：法拉第電磁感應定律：感應電動勢大小跟穿過這一電路的磁通量變化率成正比 ,即E= 。注意E= 一般用來計算t內(nèi)產(chǎn)生感應電動勢的平均值。對于處于變化磁場中的電路 ,產(chǎn)生的感應電動勢E= =nS . ,式中S為回路面積。電磁感應現(xiàn)象中通過導體截面的電量q=It=/R, 式中R為回路的總電阻。考查法拉第電磁感應定律試題難度中等。例4.(2019山東理綜第21題)如下圖 ,空間存在兩個磁場 ,磁感應強度大小均為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(nèi)以恒定速度v0向右移動 ,當運動到關(guān)于OO

5、對稱的位置時A.穿過回路的磁通量為零B.回路中感應電動勢大小為2Blv0C.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【解析】：當回路運動到關(guān)于OO對稱的位置時 ,穿過回路兩個相反方向的磁場面積相等 ,穿過回路的磁通量為零 ,選項A正確;ab、cd兩個邊均切割磁感線產(chǎn)生感應電動勢 ,由右手定那么可判斷出 ,兩個邊產(chǎn)生的感應電動勢的方向均為逆時針方向 ,所以回路中感應電動勢大小為2Blv0 ,選項B正確;回路中感應電流的方向為逆時針方向 ,選項C錯誤;根據(jù)左手定那么可判斷出回路中ab、cd兩個邊所受安培力的方向相同 ,選項D正確?！敬鸢浮緼BD【點評】此題考查磁通

6、量、法拉第電磁感應定律、右手定那么、安培力、左手定那么等電磁學的知識點 ,意在考查考生理解和綜合運用知識的能力;例5.(2019浙江理綜第23題)如圖甲所示 ,在水平面上固定有長為L=2m、寬為d=1m的金屬U型軌導 ,在U型導軌右側(cè)l=0.5m范圍內(nèi)存在垂直紙面向里的勻強磁場 ,且磁感應強度隨時間變化規(guī)律如圖乙所示。在t=0時刻 ,質(zhì)量為m=0.1kg的導體棒以v0=1m/s的初速度從導軌的左端開始向右運動 ,導體棒與導軌之間的動摩擦因數(shù)為=0.1 ,導軌與導體棒單位長度的電阻均為=0.1/m ,不計導體棒與導軌之間的接觸電阻及地球磁場的影響(取g=10m/s2)。(1)通過計算分析4s內(nèi)導

7、體棒的運動情況;(2)計算4s內(nèi)回路中電流的大小 ,并判斷電流方向;(3)計算4s內(nèi)回路產(chǎn)生的焦耳熱?！窘馕觥?(1)導體棒先在無磁場區(qū)域做勻減速運動 ,有-mg=ma ,vt= v0+at , x= v0t+ at2代入數(shù)據(jù)解得t=1s ,x=0.5m ,導體棒沒有進入磁場區(qū)域。導體棒在1s末已停止運動 ,以后一直保持靜止 ,離左端位置仍為x=0.5m。(2)前2s磁通量不變 ,回路電動勢和電流分別為E=0 ,I=0。后2s回路產(chǎn)生的電動勢為E= =ld =0.1V?；芈返目傞L度為5m ,因此回路的總電阻為R=5=0.5 ,電流為I=E/R=0.2A。根據(jù)楞次定律 ,在回路中的電流方向是順時針方向。(3)前2s電流為零 ,后2s有恒定電流 ,焦耳熱為Q=I2Rt=0.04J?！军c評】