高中物理课时跟踪检测二感应电动势与电磁感应定鲁科版选修3_2

课时跟踪检测（二） 感应电动势与电磁感应定1在如图1所示的几种情况中，金属导体中产生的感应电动势为Blv的是()图1A乙和丁B甲、乙、丁C甲、乙、丙、丁 D只有乙解析：选B甲、乙、丁三图中，B、v、l两两垂直，且l为有效切割长度，产生的感应电动势都为EBlv，丙图中EBlvsin 。2(多选)无线电力传输系统基于电磁感应原理，两个感应线圈可以放置在左右相邻或上下相对的位置，如图2所示。下列说法正确的是()图2A若A线圈中输入电流，B线圈中就会产生感应电动势B只有A线圈中输入变化的电流，B线圈中才会产生感应电动势CA中电流越大，B中感应电动势越大DA中电流变化越快，B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，B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。3(多选)将一磁铁缓慢或者迅速地插到闭合线圈中的同一位置，不发生变化的物理量是()A磁通量的变化量 B磁通量的变化率C感应电流的大小D流过导体横截面的电荷量解析：选AD将磁铁插到同一位置，磁通量的变化量相同，而用时不同，所以磁通量的变化率不同，A对、B错。感应电动势不同，感应电流不同，C错。由qIttt可知，电荷量相同，D对，故选A、D。4.如图3所示，半径为R的n匝线圈套在边长为a的正方形之外，匀强磁场垂直穿过该正方形，当磁场以的变化率变化时，线圈中产生的感应电动势的大小为()图3AR2 Ba2CnR2 Dna2解析：选D线圈在磁场中的有效面积为a2，据法拉第电磁感应定律可得Ena2，故选D。5.如图4所示的区域内有垂直于纸面的匀强磁场，磁感应强度为B。电阻为R、半径为L、圆心角为45的扇形闭合导线框绕垂直于纸面的O轴以角速度匀速转动(O轴位于磁场边界)。则线框内产生的感应电流为()图4A. B.C. D.解析：选A扇形闭合导线框切割磁感线的有效长度始终是半径L，各点的平均速度，导线框进磁场和出磁场时有感应电流产生，由法拉第电磁感应定律有：E，则线框内产生的感应电流I，故A正确；B、C、D错误。6.如图5所示，两个相连的金属圆环，小金属环的电阻是大金属环电阻的二分之一，磁场垂直穿过小金属环所在区域，当磁感应强度随时间均匀变化时，在小环内产生的感应电动势为E，则a、b两点间的电势差为()图5A.E B.EC.EDE解析：选C等效电路如图所示，由题意知R2r，a、b两点间的电势差为UEE，故选C。7.如图6所示，矩形线框abNM中，M、N之间串联着一个电压表，整个装置处于匀强磁场中，磁场的方向与线框平面垂直。当线框向右匀速平动时，下列说法中正确的是()图6AMN间无电势差，电压表无示数BMN间无电势差，电压表有示数CMN间有电势差，电压表无示数DMN间有电势差，电压表有示数解析：选C由于矩形线框abNM磁通量不变，回路无电流，因此电压表无示数，由于矩形线框两边切割磁感线有电动势，因此MN间有电势差，故选C。8如图7所示，平行于y轴的导体棒以速度v向右做匀速直线运动，经过半径为R、磁感应强度为B的圆形匀强磁场区域，导体棒中的感应电动势E与导体棒位置x关系的图像是()图7解析：选A当导体棒位置坐标为x时，导体棒切割磁感线的长度L2，EBLvBv22Bv，结合数学知识可得A正确，B、C、D错误。9如图8所示，在竖直向下的匀强磁场中，将一水平放置的金属棒ab以水平初速度v0抛出，设在整个过程中棒的方向不变且不计空气阻力，则在金属棒运动过程中产生的感应电动势大小变化情况是()图8A越来越大B越来越小C保持不变D无法判断解析：选C棒ab水平抛出后，其速度越来越大，但只有水平分速度v0切割磁感线产生电动势，故EBLv0保持不变。10(多选)一个面积S4102 m2、匝数n100匝的线圈放在匀强磁场中，磁场方向垂直纸面，磁感应强度的大小随时间变化的规律如图9所示，由图可知()图9A在开始2 s内穿过线圈的磁通量的变化率等于0.08 Wb/sB在开始2 s内穿过线圈的磁通量的变化量等于零C在开始2 s内线圈中产生的感应电动势等于8 VD在第3 s末线圈中的感应电动势等于零解析：选AC由图像可知，01 s内磁感应强度正向减小，12 s磁感应强度负向增大，两过程产生的感应电动势等效，故02 s可视为整体变化过程，而图像的斜率k，则02 s内E1nS1004102 V8 V，大小为8 V，故C正确。因为穿过线圈的磁通量的变化量和变化率均与线圈匝数无关，所以S4102 Wb/s0.08 Wb/s，大小为0.08 Wb/s，故A正确。21(2410224102)Wb0.16 Wb，故B错误。第3 s末的磁通量为零，但感应电动势不为零，等于24 s内的感应电动势，则E2nS1004102 V8 V，故D错误。11如图10所示，匀强磁场的磁感应强度为B，方向竖直向下，在磁场中有一边长为l的正方形导线框，ab边质量为m，其余边质量不计，cd边有固定的水平轴，导线框可以绕其转动，现将导线框拉至水平位置由静止释放，不计摩擦和空气阻力，导线框经过时间t运动到竖直位置，此时ab边的速度为v，求：图10(1)此过程中线框产生的平均感应电动势的大小；(2)线框运动到竖直位置时线框感应电动势的大小。解析：(1)线框在初位置1BSBl2，转到竖直位置20。根据法拉第电磁感应定律E。(2)转到竖直位置时，bc、ad两边不切割磁感线，ab边垂直切割磁感线，此时求的是瞬时感应电动势，且感应电动势的大小为EBlv。答案：(1)(2)Blv12.如图11所示，边长为20 cm的正方形单匝线框，电阻为0.1 ，放在B0.2 T的匀强磁场中，磁场的方向与线框平面垂直，线框在磁场中匀速转动一周的时间为0.2 s。求：(1)线框由图示位置绕ab轴分别转过60和90的过程中，线框中产生的平均感应电动势的大小；(2)线框由图示位置绕ab轴转过180的过程中，线框导线横截面上通过的电荷量。图11解析：(1)线框绕ab轴转过角的过程中磁通量的变化量为：BSBScos BS(1cos )。线框中产生的平均感应电动势的大小E，当60时，t，EBS(1cos )0.12 V。同理，线框绕ab轴转过90的过程中的平均感应电动势大小E0.16 V。(2)线框绕ab轴转过180的过程中平均感应电动势E，由