高中物理第四節(jié)法拉第電磁感應(yīng)定律同步練習(xí)二新人教版選修3-2

1、第四節(jié)：法拉第電磁感應(yīng)定律同步練習(xí)二基礎(chǔ)達標：1、法拉第電磁感應(yīng)定律可以這樣表述：閉合電路中感應(yīng)電動勢的大?。ǎ〢. 跟穿過這一閉合電路的磁通量成正比B. 跟穿過這一閉合電路的磁感應(yīng)強度成正比C. 跟穿過這一閉合電路的磁通量的變化率成正比D. 跟穿過這一閉合電路的磁通量的變化量成正比2、將一磁鐵緩慢地或迅速地插到閉合線圈中同樣位置處，不發(fā)生變化的物理量有（）A. 磁通量的變化率B. 感應(yīng)電流的大小C. 消耗的機械功率D. 磁通量的變化量E. 流過導(dǎo)體橫截面的電荷量3、恒定的勻強磁場中有一圓形閉合導(dǎo)線圈，線圈平面垂直于磁場方向，當線圈在磁場中做下列哪種運動時，線圈中能產(chǎn)生感應(yīng)電流（）A. 線圈沿

2、自身所在平面運動B. 沿磁場方向運動C. 線圈繞任意一直徑做勻速轉(zhuǎn)動D.線圈繞任意一直徑做變速轉(zhuǎn)動4、一個矩形線圈，在勻強磁場中繞一個固定軸做勻速運動，當線圈處于如圖所示位置時，此線圈（）A. 磁通量最大，磁通量變化率最大，感應(yīng)電動勢最小B. 磁通量最大，磁通量變化率最大，感應(yīng)電動勢最大C. 磁通量最小，磁通量變化率最大，感應(yīng)電動勢最大D.磁通量最小，磁通量變化率最小，感應(yīng)電動勢最小5、一個 N匝的圓線圈，放在磁感應(yīng)強度為B 的勻強磁場中，線圈平面跟磁感應(yīng)強度方向成30°角，磁感應(yīng)強度隨時間均勻變化，線圈導(dǎo)線規(guī)格不變. 下列方法中可使線圈中感應(yīng)電流增加一倍的是（）A. 將線圈匝數(shù)增加

3、一倍B. 將線圈面積增加一倍C. 將線圈半徑增加一倍D. 適當改變線圈的取向6、閉合電路中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢的大小，跟穿過這一閉合電路的下列哪個物理量成正比（）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7、穿過一個單匝數(shù)線圈的磁通量，始終為每秒鐘均勻地增加2 Wb，則（）A 、線圈中的感應(yīng)電動勢每秒鐘增大2 VB、線圈中的感應(yīng)電動勢每秒鐘減小2 VC、線圈中的感應(yīng)電動勢始終為2 VD、線圈中不產(chǎn)生感應(yīng)電動勢18、 如圖 1 所示，矩形金屬框置于勻強磁場中，ef 為一導(dǎo)體棒，可在ab 和 cd 間滑動并接觸良好；設(shè)磁感應(yīng)強度為B ，ef 長為 L，在t 時間內(nèi)向左勻速滑過距離d

4、，由電磁感應(yīng)定律 E=n可知，下列說法正確的是（）t圖 1A 、當 ef 向左滑動時，左側(cè)面積減少L ·d,右側(cè)面積增加L ·d，因此 E=2BLd/tB 、當 ef 向左滑動時， 左側(cè)面積減小L· d，右側(cè)面積增大L · d，互相抵消， 因此 E=0C、在公式E=n中，在切割情況下，=B ·S，S 應(yīng)是導(dǎo)線切割掃過的面積，t因此 E=BLd/tD 、在切割的情況下，只能用E=BLv 計算，不能用E=n計算t9、在南極上空離地面較近處，有一根與地面平行的直導(dǎo)線，現(xiàn)讓直導(dǎo)線由靜止自由下落，在下落過程中，產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢（）A 、增大B 、減小C、

5、不變D 、無法判斷10、一個 200 匝、面積為20 cm 2 的線圈，放在磁場中，磁場的方向與線圈平面成30°角，若磁感應(yīng)強度在0.05 s 內(nèi)由 0.1 T 增加到 0.5 T.在此過程中穿過線圈的磁通量的變化是_ Wb ；磁通量的平均變化率是_ Wb/s ；線圈中的感應(yīng)電動勢的大小是 _ V.能力提升：11、如圖所示，在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(shè)運動的整個過程中棒的取向不變且不計空氣阻力，則金屬棒在運動過程中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢大小將（）A. 越來越大B. 越來越小C.保持不變D.無法確定12、 如圖所示， C 是一只電容器，先用外

6、力使金屬桿ab 貼著水平平行金屬導(dǎo)軌在勻強磁場中沿垂直磁場方向運動，到有一定速度時突然撤銷外力. 不計摩擦， 則 ab 以后的運動情況可能是（）A. 減速運動到停止B. 來回往復(fù)運動C. 勻速運動D. 加速運動13、粗細均勻的電阻絲圍成的正方形線框置于有界勻強磁場中，磁場方向垂直于線框平面，其邊界與正方 形線框的邊平行 .現(xiàn)使線框以同樣大小的速度沿四個不同方向平移出磁2場，如圖 4-3-12所示，則在移出過程中線框的一邊a、b兩點間電勢差絕對值最大的是（）14、一個面積 S=4× 10-2m2、匝數(shù) n=100 匝的線圈，放在勻強磁場中，磁場方向垂直于線圈平面，磁感應(yīng)強度B 隨時間

7、t 變化的規(guī)律如圖所示，則下列判斷正確的是（）A 、在開始的2 s 內(nèi)穿過線圈的磁通量變化率等于-0.08 Wb/sB、在開始的2 s 內(nèi)穿過線圈的磁通量的變化量等于零C、在開始的2 s 內(nèi)線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢等于-0.08 VD、在第 3 s 末線圈中的感應(yīng)電動勢等于零15、如圖所示，閉合導(dǎo)線框的質(zhì)量可以忽略不計，將它從圖示位置勻速拉出勻強磁場.若第一次用 0.3 s 時間拉出，外力做的功為W 1，通過導(dǎo)線截面的電荷量為q1；第二次用 0.9 s時間拉出，外力所做的功為W 2，通過導(dǎo)線截面的電荷量為q2,則（）A 、 W 1<W 2,q1<q2B、 W 1<W 2,q1=

8、q2C、 W 1>W 2,q1=q2D、 W 1>W 2,q1>q216、如圖所示，半徑為r 的 n 匝線圈套在邊長為 L 的正方形 abcd 之外，勻強磁場局限在正方形區(qū)域內(nèi)且垂直穿過正方形面積. 當磁感應(yīng)強度以 B/ t 的變化率均勻變化時，線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電動勢的大小為_.17、在圖中， EF、 GH 為平行的金屬導(dǎo)軌，其電阻可不計，R 為電阻器， C 為電容器， AB為可在 EF 和 GH 上滑動的導(dǎo)體橫桿.有均勻磁場垂直于導(dǎo)軌平面.若用 I1 和 I2 分別表示圖中該處導(dǎo)線中的電流，則當橫桿AB（）A 、勻速滑動時， I 1=0， I2=0B、勻速滑動時， I 1 0

9、,I 2 0C、加速滑動時， I 1=0,I 2=0D、加速滑動時， I 1 0,I 2 018、如圖 4-3-10 所示，在光滑的絕緣水平面上，一個半徑為10 cm、電阻為 1.0 、質(zhì)量為0.1 kg 的金屬環(huán)以10 m/s 的速度沖入一有界磁場， 磁感應(yīng)強度為B=0.5 T. 經(jīng)過一段時間后， 圓環(huán)恰好有一半進入磁場，該過程產(chǎn)生了3.2 J 的電熱，則此時圓環(huán)的瞬時速度為_m/s；瞬時加速度為 _ m/s2.19、如圖所示，接有燈泡L 的平行金屬導(dǎo)軌水平放置在勻強磁場中，一導(dǎo)體桿與兩導(dǎo)軌良好接觸并做往復(fù)運動，其運動情況與彈簧振子做簡諧運動的情況相同.圖中 O 位置對應(yīng)于彈簧振子的平衡位置

10、，P、Q 兩位置對應(yīng)于彈簧振子的最大位移處.3若兩導(dǎo)軌的電阻不計，則（）A 、桿由 O 到 P 的過程中，電路中電流變大B、桿由 P 到 Q 的過程中，電路中電流一直變大C、桿通過 O 處時，電路中電流方向?qū)l(fā)生改變D、桿通過 O處時，電路中電流最大20、如圖 4-3-14 所示，半徑為R 的圓形導(dǎo)軌處在垂直于圓平面的勻強磁場中，磁感應(yīng)強度為 B，方向垂直于紙面向內(nèi).一根長度略大于導(dǎo)軌直徑的導(dǎo)體棒MN 以速率 v 在圓導(dǎo)軌上從左端滑到右端，電路中的定值電阻為r，其余電阻不計.導(dǎo)體棒與圓形導(dǎo)軌接觸良好.求：(1) 、在滑動過程中通過電阻 r 的電流的平均值；(2)、 MN 從左端到右端的整個過程

11、中，通過r 的電荷量；(3)、當 MN 通過圓導(dǎo)軌中心時，通過r 的電流是多大？21、如圖所示，兩根平行且足夠長的金屬導(dǎo)軌置于磁感應(yīng)強度為B 的勻強磁場中，磁場的方向垂直于導(dǎo)軌平面，兩導(dǎo)軌間距為L ，左端連一電阻R，右端連一電容器C，其余電阻不計。長為 2L 的導(dǎo)體棒 ab 與從圖中實線位置開始，以 a 為圓心沿順時針方向的角速度 勻速轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn) 90°的過程中，通過電阻 R 的電荷量為多少？22如圖所示，水平放置的導(dǎo)體框架，寬 L=0.50 m ，接有電阻 R=0.20 ，勻強磁場垂直框架平面向里，磁感應(yīng)強度 B=0.40 T.一導(dǎo)體棒 ab 垂直框邊跨放在框架上，并能無摩擦地在框架

12、上滑動， 框架和導(dǎo)體 ab 的電阻均不計 .當 ab 以 v=4.0 m/s 的速度向右勻速滑動時，求：（ 1） ab 棒中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢大??；（ 2）維持導(dǎo)體棒 ab 做勻速運動的外力 F 的大??；（ 3）若將外力 F 突然減小到 F，簡要論述導(dǎo)體 ab 以后的運動情況 .423、如圖 4-3-18 所示 ，在磁感應(yīng)強度為B 的勻強磁場中有一個面積為S 的矩形線圈繞垂直于磁感線的對稱軸OO以角速度 勻速轉(zhuǎn)動 .（ 1）穿過線框平面磁通量的變化率何時最大？最大值為多少？（ 2）當線框由圖示位置轉(zhuǎn)過 60°的過程中，平均感應(yīng)電動勢為多大？（3）線框由圖示位置轉(zhuǎn)到60°時瞬時

13、感應(yīng)電動勢為多大？22 4、橫截面積S=0.2 m、n=100 匝的圓形線圈A 處在如圖所示的磁場內(nèi)，磁感應(yīng)強度變化率為 0.02 T/s. 開始時 S 未閉合， R1=4 ， R2=6， C=30 F，線圈內(nèi)阻不計，求：（ 1）閉合 S 后，通過 R2 的電流的大??；（ 2）閉合 S 后一段時間又斷開，問 S 斷開后通過 R2 的電荷量是多少 ?參考答案：1、 C2、 DE3、 CD4、 C5、 CD6、 C7、 C8、 C9、 C10、磁通量的變化量是由磁場的變化引起的，所以 =BSsin =（ 0.5-0.1）× 20×10-4 × 0.5 Wb=4

14、5; 10-4 Wb磁通量的變化率=4104-3Wb/s=8 × 10Wb/st0.055感應(yīng)電動勢 E=n=200× 8× 10-3 V=1.6 V .t答案： 4× 10-48×10-31.611、 C12、 C13、 B14、 A15、 C16、 nB L2t17、 D18、根據(jù)能量守恒定律，動能的減少等于產(chǎn)生的電熱，即1 mv2 - 122mv12=E熱 ，代入數(shù)據(jù)解得： v1=6 m/s. 此時切割磁感線的有效長度為圓環(huán)直徑，故瞬時電動勢為E=Blv 1，瞬時電流 I= E ，安培力 F=BIl ，瞬時加速度為 a= F ，整理得：

15、a= B 2 l 2 v1=0.6 m/s2 .RmRm19、 D20、思路解析： 導(dǎo)體棒從左向右滑動的過程中，切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，對電阻 r 供電 .(1) 、計算平均電流，應(yīng)該用法拉第電磁感應(yīng)定律，先求出平均感應(yīng)電動勢.整個過程磁通量的變化為=BS=B R2，所用的時間t=2R ，代入公式 E=BRv ，平均電流為 I= EBRv .vt2r2r(2) 、電荷量的運算應(yīng)該用平均電流，q=IB R 2t=.r(3) 、當 MN 通過圓形導(dǎo)軌中心時，切割磁感線的有效長度最大，l=2R ，根據(jù)導(dǎo)體切割磁感線產(chǎn)生的電動勢公式E=Blv 得： E=B · 2Rv，此時通過 r 的電流

16、為 I= E2BRv .rr答案： (1) BRv(2)B R 2(3)2BRv2rrr21、思路解析：以 a 為圓心轉(zhuǎn)動 90°的過程可分為兩個階段，第一階段是導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌接觸的過程；第二階段是導(dǎo)體棒轉(zhuǎn)動60°以后 b 端離開導(dǎo)軌以后 .第一階段導(dǎo)體棒切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，因為切割磁感線的有效長度發(fā)生變化，所以電動勢是改變的，該過程中通過電阻R的電荷量可用平均電動勢來求出.該過程中相當于電源的導(dǎo)體棒給電容器C充電.平均電動勢 E1=， =BS=32，通過 RE1t=3BL2BL的電荷量 q1=.t2R2R第二階段，電 容器要對電阻放電，電容器的電荷量完全通過電阻放完.電容器充電的最大電壓為 E2 12 ，此時電容器的充電電荷量為 q222 .= B（2L）=CE=2BL C26整個過程通過電阻的總的電荷量為Q=q1+q2=3BL 2+2BL 2 C .2R3BL22答案：+2BL C2R22、 (1)E=0.8 0 V(2)F=0.80 N (3)略23、 (1)ab