高中物理 第四章 电磁感应 第四节 法拉第电磁感应定律自我小测（含解析）新人教版选修

在学生就要走出校门的时候，班级工作仍要坚持德育先行，继续重视对学生进行爱国主义教育、集体主义教育、行为规范等的教育，认真落实学校、学工处的各项工作要求法拉第电磁感应定律一、选择题(其中第14题为单选题，第57题为多选题)1闭合电路中产生的感应电动势的大小，跟穿过这一闭合电路的下列哪个物理量成正比()A磁通量B磁感应强度C磁通量的变化率D磁通量的变化量2穿过一个单匝线圈的磁通量，始终以每秒钟均匀地增加2 Wb，则()A线圈中的感应电动势每秒钟增大2 VB线圈中的感应电动势每秒钟减小2 VC线圈中的感应电动势始终为2 VD线圈中不产生感应电动势3单匝矩形线圈在匀强磁场中匀速转动，转轴垂直于磁场，若线圈所围面积里磁通量随时间变化的规律如图所示，则OD过程中()A线圈中O时刻感应电动势为零B线圈中D时刻感应电动势为零C线圈中D时刻感应电动势最大D线圈中O至D时间内平均感应电动势为0.2 V4如图所示，有一匝接在电容器C两端的圆形导线回路，垂直于回路平面以内存在着向里的匀强磁场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 C5如图所示为地磁场磁感线的示意图，在北半球地磁场的竖直分量向下。飞机在我国上空匀速巡航，机翼保持水平，飞行高度保持不变。由于地磁场的作用，金属机翼上有电势差。设飞行员左方机翼末端处的电势为1，右方机翼末端处的电势为2，则()A若飞机从西往东飞，1比2高B若飞机从东往西飞，2比1高C若飞机从南往北飞，1比2高D若飞机从北往南飞，2比1高6如图所示，A、B两闭合线圈用同样导线绕成，A有10匝，B有20匝，两圆线圈半径之比为21。均匀磁场只分布在B线圈内。当磁场随时间均匀减弱时()AA中无感应电流BA、B中均有恒定的感应电流CA、B中感应电动势之比为21DA、B中感应电流之比为127如图所示，三角形金属导轨EOF上放有一金属杆AB，AB保持与OF垂直，在外力作用下，以速度v匀速从O点开始右移，若导轨与金属棒均为粗细相同的同种金属制成，则下列判断正确的是()A电路中的感应电流大小不变B电路中的感应电动势大小不变C电路中的感应电动势逐渐增大D电路中的感应电流逐渐减小二、非选择题8如图所示，导线全部为裸导线，半径为r的圆内有垂直于圆平面的匀强磁场，磁感应强度为B，一根长度大于2r的导线MN以速率v在圆环上无摩擦地自左端匀速滑到右端。电路的固定电阻为R，其余电阻不计。求MN从圆环的左端滑到右端的过程中电阻R上的电流的平均值和通过电阻R的电荷量。9轻质细线吊着一质量为m0.32 kg、边长为L0.8 m、匝数n10的正方形线圈，总电阻为r1 ，边长为的正方形磁场区域对称分布在线圈下边的两侧，如图甲所示，磁场方向垂直纸面向里，大小随时间变化如图乙所示，从t0开始经t0时间细线开始松弛，g取10 m/s2。求：(1)在前t0时间内线圈中产生的感应电动势。(2)在前t0时间内线圈的电功率。(3)t0的值。参考答案1解析：根据法拉第电磁感应定律表达式En知，闭合电路中感应电动势的大小与磁通量的变化率成正比，而与磁通量、磁感应强度B、磁通量的变化量无关，所以A、B、D选项错误，C选项正确。答案：C2解析：根据题意，穿过线圈的磁通量始终每秒钟均匀增加2 Wb，即穿过线圈的磁通量的变化率2 Wb/s，由法拉第电磁感应定律知En2 V，所以选C。答案：C3解析：O至D时间内的平均感应电动势E V0.4 V。由感应电动势的概念知，感应电动势的大小与磁通量的大小和磁通量的改变量均无必然联系，仅由磁通量的变化率决定，而在t图象中，在数值上等于切线的斜率，由题中图象知，O点切线斜率最大，D点切线斜率最小为零，故B正确。答案：B4解析：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，板上带电荷量QCE2109 C，选项A正确。答案：A5解析：由右手定则可知机翼左端电势比右端电势高，即12，A、C项正确。答案：AC6解析：只要穿过圆线圈内的磁通量发生变化，线圈中就有感应电动势和感应电流。因为磁场变化情况相同，有效面积也相同，所以，每匝线圈产生的感应电动势相同，又由于两线圈的匝数和半径不同，电阻值不同，根据电阻定律，单匝线圈电阻之比为21，所以，感应电流之比为12。因此正确答案是B、D。答案：BD7解析：导体棒从O开始到如题图所示位置所经历时间设为t，EOF，则导体棒切割磁感线的有效长度lABlOBtan ，故EBlABvBvvttan Bv2ttan ，即电路中电动势与时间成正比，C正确；电路中电流强度I，而lOAB的周长lOBlABlOAvtvttan vt(1tan )，所以I恒量，所以A正确。答案：AC8解析：导线MN从左端滑到右端，磁通量的变化量BSBr2时间：t根据法拉第电磁感应定律，平均感应电动势所以，电路中平均感应电流通过R的电荷量qt答案：9解析：(1)由法拉第电磁感应定律得：Enn()210()20.5 V0.4 V。(2)I0.4 A，PI2r0.16 W。(3)分析线圈受力可知，当细线松弛时有：F安nBt0ImgIBt02 T由图象知：Bt010.5t0，解得：t02 s。答案：(1)0.4 V(2)0.16 W(3)2