高中物理魯科版2第一章電磁感應(yīng) 第1章第2節(jié)

第1章第2節(jié)1．當(dāng)線圈中的磁通量發(fā)生變化時，下列說法中正確的是()A．線圈中一定有感應(yīng)電流B．線圈中有感應(yīng)電動勢，其大小與磁通量成正比C．線圈中一定有感應(yīng)電動勢D．線圈中有感應(yīng)電動勢，其大小與磁通量的變化量成正比答案：C2．閉合電路中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢大小，跟穿過這一閉合電路的下列物理量成正比的是()A．磁通量 B．磁感應(yīng)強度C．磁通量的變化率 D．磁通量的變化量解析：由法拉第電磁感應(yīng)定律知，電路中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢E＝neq\f(ΔΦ,Δt).與磁通量的變化率成正比，與磁通量、磁感應(yīng)強度及磁通量的變化量無直接關(guān)系．答案：C3．如圖所示，均勻?qū)Ь€制成的半徑為R的圓環(huán)以速度v勻速進(jìn)入一磁感應(yīng)強度大小為B的勻強磁場．當(dāng)圓環(huán)運動到圖示位置(∠aOb＝90°)時，a、b兩點的電勢差為()A．eq\r(2)BRv B．eq\f(\r(2),2)BRvC．eq\f(\r(2),4)BRv D．eq\f(3\r(2),4)BRv答案：D4．穿過一個電阻為1Ω的單匝閉合線圈的磁通量始終是每秒鐘均勻地減少2Wb，則()A．線圈中的感應(yīng)電動勢一定是每秒減少2VB．線圈中的感應(yīng)電動勢一定是2VC．線圈中的感應(yīng)電流一定是每秒減少2D．線圈中的感應(yīng)電流不一定是2答案：B5．如圖所示，在豎直向下的勻強磁場中，將一水平放置的金屬棒ab以水平的初速度v0拋出，設(shè)在整個過程中棒始終與原位置平行且不計空氣阻力，則在金屬棒運動過程中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢大小變化情況是()A．越來越大 B．越來越小C．保持不變 D．無法判斷解析：由E＝BLv，v為水平方向的初速度v0，是不變的，故電動勢不變．答案：C6．如圖所示，閉合開關(guān)S，將條形磁鐵插入閉合線圈，第一次用s，第二次用s，并且兩次的起始和終止位置相同，則()A．第一次磁通量變化較大B．第一次G的最大偏角較大C．第一次經(jīng)過G的總電荷量較多D．若斷開S，G均不偏轉(zhuǎn)，故均無感應(yīng)電動勢解析：將磁鐵插到閉合線圈的同一位置，磁通量的變化量相同，而用的時間不同，所以磁通量的變化率不同；感應(yīng)電流I＝eq\f(E,R)＝eq\f(ΔΦ,Δt·R)，感應(yīng)電流的大小不同；流過線圈橫截面的電荷量q＝IΔt＝eq\f(ΔΦ,ΔtR)·Δt＝eq\f(ΔΦ,R)，兩次磁通量的變化量相同，電阻不變，所以q與磁鐵插入線圈的快慢無關(guān)．答案：B7．如圖所示，將直徑為d，電阻為R的閉合金屬環(huán)從勻強磁場B中拉出，這一過程中通過金屬環(huán)某一截面的電荷量為()A．eq\f(Bπd2,4R) B．eq\f(2πBd,R)C．eq\f(Bd2,R) D．eq\f(Bd2,πR)解析：eq\x\to(E)＝neq\f(ΔΦ,Δt)，故q＝eq\x\to(I)t＝eq\f(\x\to(E),R)·Δt＝n·eq\f(Bπ\(zhòng)b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(d,2)))2,R)＝eq\f(Bπd2,4R).答案：A8．一閉合線圈，放在隨時間均勻變化的磁場中，線圈平面和磁場方向垂直，若想使線圈中的感應(yīng)電流增強一倍，下述方法可行的是()A．使線圈匝數(shù)增加一倍B．使線圈面積增加一倍C．使線圈匝數(shù)減少一半D．使磁感應(yīng)強度的變化率增大一倍解析：若匝數(shù)增為一倍，電阻也增為一倍，感應(yīng)電流不變，故A錯．若面積增加一倍，長度為原來的eq\r(2)，電流為原來的eq\r(2)，故B錯．同理C錯．答案：D9．如圖所示，圓環(huán)a和b的半徑之比R1∶R2＝2∶1，且是由粗細(xì)相同的同種材料的導(dǎo)線構(gòu)成，連接兩環(huán)的導(dǎo)線電阻不計，勻強磁場的磁感應(yīng)強度始終以恒定的變化率變化，那么，當(dāng)只有a環(huán)置于磁場中與只有b環(huán)置于磁場中兩種情況下，A、B兩點的電勢差之比為()A．1∶1 B．2∶1C．3∶1 D．4∶1解析：設(shè)b環(huán)的面積為S，由題可知a環(huán)的面積為4S，若b環(huán)的電阻為R，則a環(huán)的電阻為2R.當(dāng)a環(huán)置于磁場中時，a環(huán)等效為內(nèi)電路，b環(huán)等效為外電路，A、B兩端的電壓為路端電壓，根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律：E＝eq\f(ΔΦ,Δt)＝eq\f(4ΔBS,Δt)，UAB＝eq\f(ER,R＋2R)＝eq\f(4SΔB,3Δt).當(dāng)b環(huán)置于磁場中時，E′＝eq\f(ΔΦ′,Δt)＝eq\f(ΔBS,Δt).UAB′＝eq\f(E′2R,R＋2R)＝eq\f(2RΔBS,3RΔt)＝eq\f(2SΔB,3Δt).所以UAB∶UAB′＝2∶1，故正確答案為B．答案：B10．法拉第曾提出一種利用河流發(fā)電的設(shè)想，并進(jìn)行了實驗研究．實驗裝置的示意圖可用右圖表示，兩塊面積均為S的矩形金屬板，平行、正對、豎直地全部浸在河水中，間距為d，水流速度處處相同，大小為v，方向水平，金屬板與水流方向平行，地磁場磁感應(yīng)強度的豎直分量為B，水的電阻率為ρ，水面上方有一阻值為R的電阻通過絕緣導(dǎo)線和電鍵K連接到兩金屬板上．忽略邊緣效應(yīng)，求：(1)該發(fā)電裝置的電動勢；(2)通過電阻R的電流強度；(3)電阻R消耗的電功率．解析：(1)由法拉第電磁感應(yīng)定律，有E＝Bdv.(2)兩板間河水的電阻r＝ρeq\f(d,S)由閉合電路歐姆定律，有I＝eq\f(E,r＋R)＝eq\f(BdvS,ρd＋SR).(3)由電功率公式P＝I2R得P＝eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(BdvS,ρd＋SR)))2R.答案：(1)Bdv(2)eq\f(BdvS,ρd＋SR)(3)eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(BdvS,ρd＋SR)))2R11．如圖所示，三角形金屬框架abc所在平面與磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場方向垂直，∠abc＝30°.一根直金屬棒MN從b點開始沿bc方向以速度v做勻速運動．運動過程中MN始終垂直于bc用接觸良好，試求回路中感應(yīng)電動勢E隨時間t變化的函數(shù)式．解析：設(shè)MN沿bc方向在時間t內(nèi)移動的距離為s，則s＝vt由幾何關(guān)系可得MN連入電路中的長度L＝stan30°＝eq\f(\r(3),3)vt故E＝BLv＝eq\f(\r(3),3)Bv2t.答案：E＝eq\f(\r(3),3)Bv2t12．如圖中的(a)圖所示．一個500匝的線圈的兩端跟R＝99Ω的電阻相連接，置于豎直向下的勻強磁場中，線圈的橫截面積為20cm2，電阻為1Ω，磁場的磁感應(yīng)強度隨時間變化的圖象如圖中的(b)圖，求磁場變化過程中通過電阻R解析：由題圖(b)知：線圈中磁感應(yīng)強度B均勻增加，其變化率eq\f(ΔB,Δt)＝eq\f(50T,4