山东省高中物理第四章电磁感应课时跟踪检测（二十）法拉第电磁感应定律（含解析）新人教版.docx

课时跟踪检测（二十） 法拉第电磁感应定律1.如图，空间有一匀强磁场，一直金属棒与磁感应强度方向垂直，当它以速度v沿与棒和磁感应强度都垂直的方向运动时，棒两端的感应电动势大小为，将此棒弯成两段长度相等且相互垂直的折线，置于与磁感应强度相垂直的平面内。当它沿两段折线夹角平分线的方向以速度v运动时，棒两端的感应电动势大小为，则等于()A.B.C1 D.解析：选B设折弯前导体切割磁感线的长度为L，BLv；折弯后，导体切割磁感线的有效长度为l L，故产生的感应电动势为BlvBLv，所以，B正确。2.如图所示，把一阻值为R、边长为L的正方形金属线框，从磁感应强度为B的匀强磁场中，以速度v向右匀速拉出磁场。在此过程中线框中产生了电流，此电流()A方向与图示箭头方向相同，大小为B方向与图示箭头方向相同，大小为C方向与图示箭头方向相反，大小为D方向与图示箭头方向相反，大小为解析：选A利用右手定则可判断感应电流是逆时针方向。根据EBLv知，电流I，A正确。3.如图所示，平行导轨间的距离为d，一端跨接一个电阻R，匀强磁场的磁感应强度为B，方向垂直于平行金属导轨所在的平面。一根足够长的金属棒与导轨成角放置。金属棒与导轨的电阻不计，当金属棒沿垂直于棒的方向滑行时，通过电阻R的电流为()A. B.C. D.解析：选D题中B、l、v满足两两垂直的关系，所以EBlv，其中l，即E，故通过电阻R的电流为，选D。4多选单匝线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动，穿过线圈的磁通量随时间变化的图像如图所示，则()A在t0时，线圈中磁通量最大，感应电动势也最大B在t1102 s时，感应电动势最大C在t2102 s时，感应电动势为零D在02102 s时间内，线圈中感应电动势的平均值为零解析：选BC由法拉第电磁感应定律知E，故t0及t2102 s时，E0，选项A错误，选项C正确；t1102 s时，E最大，选项B正确；02102 s，0，E0，选项D错误。5.如图所示，在半径为R的虚线圆内有垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度B随时间变化关系为BB0kt。在磁场外距圆心O为2R处有一半径恰为2R的半圆导线环(图中实线)，则导线环中的感应电动势大小为()A0 BkR2 C. D2kR2解析：选C由EnR2k可知选项C正确。6多选无线电力传输目前取得重大突破，在日本展出了一种非接触式电源供应系统，这种系统基于电磁感应原理可无线传输电力。两个感应线圈可以放置在左右相邻或上下相对的位置，原理示意图如图所示。下列说法正确的是()A若甲线圈中输入电流，乙线圈中就会产生感应电动势B只有甲线圈中输入变化的电流，乙线圈中才会产生感应电动势C甲中电流越大，乙中感应电动势越大D甲中电流变化越快，乙中感应电动势越大解析：选BD根据产生感应电动势的条件，只有处于变化的磁场中，乙线圈才能产生感应电动势，A错，B对；根据法拉第电磁感应定律，感应电动势的大小取决于磁通量变化率，所以C错，D对。7如图甲所示线圈的匝数n100匝，横截面积S50 cm2，线圈总电阻r10 ，沿轴向有匀强磁场，设图示磁场方向为正，磁场的磁感应强度随时间作如图乙所示变化，则在开始的0.1 s内()A磁通量的变化量为0.25 WbB磁通量的变化率为2.5102 Wb/sCa、b间电压为0D在a、b间接一个理想电流表时，电流表的示数为0.25 A解析：选D通过线圈的磁通量与线圈的匝数无关，若设2B2S为正，则线圈中磁通量的变化量为B2S(B1S)，代入数据即(0.10.4)50104 Wb2.5103 Wb，A错误；磁通量的变化率 Wb/s2.5102 Wb/s，B错误；根据法拉第电磁感应定律可知，当a、b间断开时，其间电压等于线圈产生的感应电动势，感应电动势大小为En2.5 V且恒定，C错误；在a、b间接一个理想电流表时相当于a、b间接通而形成回路，回路总电阻即为线圈的总电阻，故感应电流大小I0.25 A，选项D正确。8.在如图所示的三维坐标系中，有与x轴同方向的磁感应强度为B的匀强磁场，一矩形导线框，面积为S，电阻为R，其初始位置abcd与xOz平面的夹角为，以z轴为转动轴沿顺时针方向匀速转动2角到达abcd位置，角速度为。求：(1)这一过程中导线框中产生的感应电动势的平均值；(2)为0时感应电动势的瞬时值。解析：(1)导线框转动2角的过程所用的时间t，穿过线框的磁通量的变化量2BSsin 。由法拉第电磁感应定律知，此过程中产生的感应电动势的平均值。(2)为0时，线框中感应电动势的大小为ab边切割磁感线产生的感应电动势的大小EBBS。答案：(1)(2)BS9.如图所示，导线OA长为l，在方向竖直向上，磁感应强度为B的匀强磁场中以角速度沿图中所示方向绕通过悬点O的竖直轴旋转，导线OA与竖直方向的夹角为。则OA导线中的感应电动势大小和O、A两点电势高低情况分别是()ABl2O点电势高BBl2A点电势高CBl2sin2O点电势高DBl2sin2A点电势高解析：选D导线OA切割磁感线的有效长度等于圆的半径，即Rlsin ，产生的感应电动势EBR2Bl2sin2，由右手定则可知A点电势高，所以D正确。10.如图所示，有一匝接在电容器两端的圆形导线回路，圆形导线回路中存在垂直于回路平面向里的匀强磁场B，已知圆的半径r5 cm，电容C20 F，当磁场B以4102 T/s的变化率均匀增加时，则()A电容器a板带正电，电荷量为2109 CB电容器a板带负电，电荷量为2109 CC电容器b板带正电，电荷量为4109 CD电容器b板带负电，电荷量为4109 C解析：选A根据楞次定律可判断a板带正电，线圈中产生的感应电动势Er2104 V，板上电荷量QCE2109 C，选项A正确。11.如图所示，固定于水平面上的金属架CDEF处在竖直向下的匀强磁场中，金属棒MN沿框架以速度v向右做匀速运动。t0时，磁感应强度为B0，此时MN到达的位置使MDEN构成一个边长为l的正方形，为使MN棒中不产生感应电流，从t0开始，磁感应强度B应怎样随时间t变化？请推导出这种情况下B与t的关系式。解析：要使MN棒中不产生感应电流，应使穿过闭合回路的磁通量不发生变化。在t0时刻，穿过闭合回路的磁通量1B0SB0l2设t时刻的磁感应强度为B，此时磁通量为2Bl(lvt)由12得B。答案：B12.如图所示，倾角为的光滑导轨上端接入一定值电阻，和是边长都为L的两正方形磁场区域，其区域内的磁场方向都垂直于导轨平面向上，区域中磁场的磁感应强度为B1，恒定不变，区域中磁场随时间按B2kt变化，一质量为m、