高二物理選修3-2粵教版 1.4 法拉第電磁感應(yīng)定律每課一練2

1、1.4 法拉第電磁感應(yīng)定律 每課一練2（粵教版選修3-2）一、基礎(chǔ)練1當(dāng)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(yīng)電流B線圈中一定有感應(yīng)電動勢C感應(yīng)電動勢的大小跟磁通量的變化成正比D感應(yīng)電動勢的大小跟線圈的電阻有關(guān)答案B解析穿過閉合電路的磁通量發(fā)生變化時才會產(chǎn)生感應(yīng)電流，感應(yīng)電動勢與電路是否閉合無關(guān)，且感應(yīng)電動勢的大小跟磁通量的變化率成正比2一根直導(dǎo)線長 m， T的勻強磁場中以10 m/s的速度勻速運動，則導(dǎo)線中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢的說法錯誤的是()A V B可能為零C V D V答案A解析當(dāng)公式EBLv中B、L、v互相垂直而導(dǎo)體切割磁感線運動時感應(yīng)電動勢最大：EmBLv

2、××10 V，考慮到它們?nèi)叩目臻g位置關(guān)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(yīng)系統(tǒng)這種系統(tǒng)基于電磁感應(yīng)原理可無線傳輸電力兩個感應(yīng)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(chǎn)生感應(yīng)電動勢B只有A線圈中輸入變化的電流，B線圈中才會產(chǎn)生感應(yīng)電動勢CA中電流越大，B中感應(yīng)電動勢越大DA中電流變化越快，B中感應(yīng)電動勢越大答案BD解析根據(jù)產(chǎn)生感應(yīng)電動勢的條件，只有處于變化的磁場中，B線圈才能產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，A錯，B對；根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律，感應(yīng)電動勢的

3、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(guān)于回路中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢的下列論述，其中正確的是()圖2A圖甲回路中感應(yīng)電動勢恒定不變B圖乙回路中感應(yīng)電動勢恒定不變C圖丙回路中0t1時間內(nèi)感應(yīng)電動勢小于t1t2時間內(nèi)感應(yīng)電動勢D圖丁回路中感應(yīng)電動勢先變大后變小答案B解析因E，則可據(jù)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(yīng)電動勢先減后增，故只有B選項正確5如圖3所示，PQRS為一正方形導(dǎo)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

4、，MN線與線框的邊成45°角，E、F分別是PS和PQ的中點關(guān)于線框中的感應(yīng)電流，正確的說法是()圖3A當(dāng)E點經(jīng)過邊界MN時，線框中感應(yīng)電流最大B當(dāng)P點經(jīng)過邊界MN時，線框中感應(yīng)電流最大C當(dāng)F點經(jīng)過邊界MN時，線框中感應(yīng)電流最大D當(dāng)Q點經(jīng)過邊界MN時，線框中感應(yīng)電流最大答案B解析當(dāng)P點經(jīng)過邊界MN時，切割磁感線的有效長度最大為SR，感應(yīng)電流達到最大6如圖4(a)所示，一個電阻值為R，匝數(shù)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(nèi)存在垂直于線圈平面向里的勻強磁場，磁感應(yīng)強度B隨時間t變化的關(guān)系圖線如圖(b)所示圖線與橫、縱軸的截

5、距分別為t0和B0.導(dǎo)線的電阻不計圖4求0至t1時間內(nèi)(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(chǎn)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(nèi).由法拉第電磁感應(yīng)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(chǎn)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(dǎo)線繞成，A有10匝，B有20匝，兩圓線圈半徑之比為2B線圈內(nèi)當(dāng)磁場隨時間均勻減弱時()圖

6、5AA中無感應(yīng)電流BA、B中均有恒定的感應(yīng)電流CA、B中感應(yīng)電動勢之比為21DA、B中感應(yīng)電流之比為12答案BD解析只要穿過線圈內(nèi)的磁通量發(fā)生變化，線圈中就有感應(yīng)電動勢和感應(yīng)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(chǎn)生的感應(yīng)電動勢相同，又由于兩線圈的匝數(shù)和半徑不同，電阻值不同，根據(jù)歐姆定律，單匝線圈電阻之比為21，所以，感應(yīng)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(dǎo)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，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 C

7、B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(yīng)電動勢等于電容器兩板間的電壓，UE·l1l25×102×× 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勻速運動，沿著OO觀察，線圈沿逆時針方向轉(zhuǎn)動已知勻強磁場的磁感應(yīng)強度為B，線圈匝數(shù)為n，邊長為l，電阻為R，轉(zhuǎn)動的角速度為.則當(dāng)

8、線圈轉(zhuǎn)至圖示位置時()圖7A線圈中感應(yīng)電流的方向為abcdaB線圈中的感應(yīng)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(chǎn)生的感應(yīng)電動勢都是EBlvBl2且bd為高電勢端，故整個線圈此時的感應(yīng)電動勢e2×nBl2nBl2，感應(yīng)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，磁感應(yīng)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(dǎo)線折成邊長為l的正方形閉合回路abcd，回路在紙

9、面內(nèi)以恒定速度v0向右運動，當(dāng)運動到關(guān)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(yīng)電動勢大小為Blv0C回路中感應(yīng)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(guān)于OO對稱時，左右兩側(cè)磁通量大小相等，磁場方向相反，合磁通量為0；根據(jù)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(jù)左手定則，ab和cd邊所受安培力方向均向左，方向相同，故正確的選項為A、D.11用均勻?qū)Ь€做成的正方形線框邊長為 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(dāng)磁場以10

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9AUab V BUab VCUab V DUab 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(chǎn)生感應(yīng)電動勢，從而在線框中有感應(yīng)電流，把左半部分線框看成電源，設(shè)其電動勢為E，內(nèi)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(shè)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× V，所以UI·× V.由于a點電勢低于b點電勢，故Uab V，即B選項正確點評處理此類問題要分清內(nèi)、外電路(哪部分相當(dāng)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、

11、磁感應(yīng)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(chǎn)生的感應(yīng)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(dāng)矩形導(dǎo)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(dāng)矩形導(dǎo)線框進入磁場時，由法拉第電磁感應(yīng)定律判斷，感應(yīng)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(guān)鍵是圖象能否正確反映過程的特點

12、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(dǎo)軌相距1 m，導(dǎo)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(dǎo)軌平面垂直，質(zhì)量為 kg、電阻不計的金屬棒放在兩導(dǎo)軌上，棒與導(dǎo)軌垂直并保持良好接觸，它們之間的動摩擦因數(shù)為0.25.圖11 (1)求金屬棒沿導(dǎo)軌由靜止開始下滑時的加速度大小(2)當(dāng)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(yīng)強度的大小與方向(g取10 m/s2，sin 37°，cos 37°)答案(1)4 m/s2 (2)10 m/s(3) T方向垂直導(dǎo)軌平面向上解析(1)金屬棒開始下滑的初速度為零，根據(jù)牛頓第二定律得mgsin mgcos ma由式