2024-2025學(xué)年高中物理第三章電磁感應(yīng)二法拉第電磁感應(yīng)定律練習(xí)含解析新人教版選修1-1

PAGE3-法拉第電磁感應(yīng)定律一、選擇題1．(多選)依據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律的數(shù)學(xué)表達式，電動勢的單位V可以表示為()A．T/s B．Wb/sC．T·m2/s D．Wb·m2/s解析：由E＝eq\f(ΔΦ,Δt)＝eq\f(ΔBS,Δt)知B、C正確．答案：BC2．下列說法正確的是()A．線圈中磁通量改變越大，線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢肯定越大B．線圈中磁通量越大，線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢肯定越大C．線圈處在磁場越強的位置，線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢肯定越大D．線圈中磁通量改變得越快，線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢越大解析：線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢E＝neq\f(ΔΦ,Δt)，即E與eq\f(ΔΦ,Δt)成正比，與Φ或ΔΦ的大小無干脆關(guān)系．磁通量改變越快，即eq\f(ΔΦ,Δt)越大，產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢越大，故只有選項D正確．答案：D3．如圖所示，將條形磁鐵從相同的高度分別以速度v和2v插入線圈，電流表指針偏轉(zhuǎn)角度較大的是()A．以速度v插入B．以速度2v插入C．一樣大D．不能確定解析：當(dāng)磁鐵從相同高度插入線圈時，穿過線圈的磁通量的改變量相同，而兩次插入的速度大小不同，即運動時間不同，以2v速度插入時，時間較短，所以磁通量的改變率較大，產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢較大，回路中的感應(yīng)電流較大，指針偏角較大．答案：B4．關(guān)于感應(yīng)電流和感應(yīng)電動勢的關(guān)系，下列敘述中正確的是()A．電路中有感應(yīng)電流，肯定有感應(yīng)電動勢B．電路中有感應(yīng)電動勢，肯定有感應(yīng)電流C．兩個電路中，感應(yīng)電動勢大的其感應(yīng)電流也大D．兩個電路中，感應(yīng)電流大的其感應(yīng)電動勢也大解析：電路中有感應(yīng)電動勢，假如電路是斷開的，則沒有感應(yīng)電流，也就是說有感應(yīng)電動勢不肯定有感應(yīng)電流，回路中有感應(yīng)電流，則肯定有感應(yīng)電動勢，感應(yīng)電動勢的大小與電路的電阻R無關(guān)；感應(yīng)電流的大小與E和回路總電阻R有關(guān)．答案：A5．(多選)穿過一個電阻為1Ω的單匝線圈的磁通量發(fā)生改變：在Δt1時間內(nèi)是每秒勻稱地減小2Wb，在Δt2時間內(nèi)是每秒勻稱地增大2Wb，則()A．線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢在Δt2時間內(nèi)大于2VB．線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢在Δt1時間內(nèi)和在Δt2時間內(nèi)肯定都大于2VC．線圈中在(Δt1＋Δt2)時間內(nèi)產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢的平均值肯定是零D．線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電流在Δt1時間內(nèi)和在Δt2時間內(nèi)肯定都是2A，只是方向相反解析：依據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律E＝eq\f(ΔΦ,Δt)＝2V，則I＝eq\f(E,R)＝2A.答案：CD6.(多選)如圖所示，把矩形線框abcd放在磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場里，線框平面跟磁感線垂直，設(shè)線框可動部分ab在某一段時間內(nèi)移到a1b1，關(guān)于線框中的磁通量及線框內(nèi)產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢的說法中正確的是()A．線框由ab移到a1b1的過程中，線框中的磁通量不變B．線框由ab移到a1b1的過程中，線框中的磁通量增大C．可動部分ab運動的速度越快，線框中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢越大D．可動部分由ab移到a1b1對應(yīng)的磁通量的改變是肯定的，因此線框中產(chǎn)生感應(yīng)電動勢的大小與移動速度大小無關(guān)解析：磁通量改變與否，關(guān)鍵看穿過abcd的磁感線的條數(shù)，線框從ab移到a1b1，磁通量的改變量肯定，速度越快，時間越短，磁通量的改變率就越大，感應(yīng)電動勢就越大．答案：BC7．(多選)將一磁鐵緩慢或者快速插到閉合線圈中的同一位置處，不發(fā)生改變的物理量是()A．磁通量的改變量 B．磁通量的改變率C．感應(yīng)電流的大小 D．流過導(dǎo)體橫截面的電荷量解析：將磁鐵插到閉合線圈的同一位置，磁通量的改變量相同，而用的時間不同，所以磁通量的改變率不同，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＝I·Δt＝eq\f(ΔΦ,R)，兩次磁通量的改變量相同，電阻不變，所以Q與磁鐵插入線圈的快慢無關(guān)．答案：AD8．(多選)磁懸浮列車是一種沒有車輪的陸上無接觸式有軌交通工具，時速可達500km/h，它是利用常導(dǎo)或超導(dǎo)電磁鐵與感應(yīng)磁場之間產(chǎn)生的相互作用力，使列車懸浮，做無摩擦的運行，具有啟動快、爬坡實力強等特點，有一種方案是在每節(jié)車廂底部安裝強磁鐵(磁場方向向下)，并在兩條鐵軌之間平放一系列線圈，下列說法中正確的是()A．列車運動時，通過線圈的磁通量發(fā)生改變B．列車速度越快，通過線圈的磁通量改變越快C．列車運動時，線圈中會產(chǎn)生感應(yīng)電流D．線圈中感應(yīng)電流的大小與列車速度無關(guān)解析：由磁懸浮列車的原理可以看出，列車運動引起線圈磁通量發(fā)生改變，會引起線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電流，列車速度越快，磁通量改變越快，感應(yīng)電流越大，A、B、C對，D錯．答案：ABC9.如圖所示，閉合矩形導(dǎo)線框的質(zhì)量可以忽視不計，將它從如圖所示的位置勻速拉出勻強磁場．若第一次用0.3s時間拉出，外力所做的功為W1，通過導(dǎo)線截面的電荷量為q1；其次次用0.9s時間拉出，外力所做的功為W2，通過導(dǎo)線截面的電荷量為q2則()A．W1<W2，q1<q2 B．W1<W2，q1＝q2C．W1>W2，q1＝q2 D．W1>W2，q1>q2解析：設(shè)線框長為L1，寬為L2，第一次拉出速度為v1，其次次拉出速度為v2，則v1＝3v2，勻速拉出磁場時，外力所做的功恰好等于安培力所做的功，有：W＝FL1，F(xiàn)＝BIL2，I＝eq\f(E,R)＝eq\f(BL2v,R)，所以W＝eq\f(B2L\o\al(2,2)L1v,R)，所以W1∶W2＝v1∶v2＝3∶1，W1>W2，電荷量q＝eq\x\to(I)Δt＝eq\f(E,R)·Δt＝eq\f(\f(ΔΦ,Δt),R)·Δt＝eq\f(ΔΦ,R)又由于兩次拉出過程中ΔΦ1＝ΔΦ2，所以q1＝q2.答案：C二、非選擇題10．一個正方形的金屬框，電阻R＝0.2Ω，垂直放在勻強磁場中，此時穿過線圈的磁通量為0.015Wb，若磁場在0.05s內(nèi)消逝，則線框中的感應(yīng)電流為多大？解析：欲求感應(yīng)電流，由I＝eq\f(E,R)知，只需求出E即可，而E＝eq\f(ΔΦ,Δt).原來穿過線框的磁通量為Φ1＝0.015Wb，經(jīng)Δt＝0.05s磁通量變?yōu)棣?＝0，磁通量的改變量ΔΦ＝|Φ2－Φ1|＝0.015Wb.依據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律，線框中感應(yīng)電動勢的大小為E＝eq\f(ΔΦ,Δt)＝eq\f(0.015,0.05)V＝0.3V.感應(yīng)電流為I＝eq\f(E,R)＝eq\f(0.3,0.2)A＝1.5A.答案：1.5A11．如圖所示，矩形線圈abcd質(zhì)量為m，寬為d，在豎直平面內(nèi)由靜止自由下落．其下方有如圖所示的勻強