高中物理 课时训练3法拉第电磁感应定律 新人教版选修32.doc

课时训练3法拉第电磁感应定律1.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c.a中电流越大,b中感应电动势越大d.a中电流变化越快,b中感应电动势越大答案:bd解析: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可知,感应电动势的大小取决于磁通量变化率,所以c错,d对。2.穿过单匝闭合线圈的磁通量每秒钟均匀连续地增大2 wb,则()。a.线圈中的感应电动势将均匀增大b.线圈中的感应电流将均匀增大c.线圈中的感应电动势将保持2 v不变d.线圈中的感应电流将保持2 a不变答案:c解析:由法拉第电磁感应定律e=,得e=2 v,故c正确;因线圈电阻不一定等于1 ,故d错误。3.如图所示的几种情况中,金属导体中产生的感应电动势为blv的是()。a.乙和丁b.甲、乙、丁c.甲、乙、丙、丁d.只有乙答案:b解析:甲、乙、丁三图中,b、v、l两两垂直,且l为有效切割长度,产生的电动势都为e=blv,丙图中e=blvsin 。4.一闭合线圈放在随时间均匀变化的磁场中,线圈平面和磁场方向垂直。若想使线圈中的感应电流增强一倍,下述方法可行的是()。a.使线圈匝数增加一倍b.使线圈面积增加一倍c.使线圈匝数减少一半d.使磁感应强度的变化率增大一倍答案:d解析:根据e=n=ns求电动势,当n、s发生变化时导体的电阻也发生了变化。若匝数增加一倍,电阻也增加一倍,感应电流不变,故a错;若匝数减少一半,感应电流也不变,故c错;若面积增加一倍,长度变为原来的倍,因此电阻为原来的倍,电流为原来的倍,故b错。5.如图所示,粗细均匀的、电阻为r的金属圆环,放在图示的匀强磁场中,磁感应强度为b,圆环直径为l;长为l、电阻为r/2的金属棒ab放在圆环上,以速度v0向左匀速运动,当ab棒运动到圆环直径,即图示虚线位置时,金属棒两端的电势差为()。a.0b.blv0c.blv0/2d.blv0/3答案:d解析:切割磁感线的金属棒ab相当于电源,其电阻相当于电源内阻,当运动到虚线位置时,两个半圆金属环相当于并联,可画出如图所示的等效电路图。r外=r并=,i=。金属棒两端电势差相当于路端电压uab=ir外=blv0。6.单匝矩形线圈在匀强磁场中匀速转动,转轴垂直于磁场,线圈所围面积内的磁通量随时间变化的规律如图所示,则()。a.o时刻线圈中感应电动势最大b.d时刻线圈中感应电动势最大c.d时刻线圈中感应电动势为零d.o到d时间内线圈中的平均感应电动势为0.4 v答案:acd解析:e=,而恰是t图线的切线斜率,故切线斜率值越大,感应电动势越大。图中d时刻最大,最小等于零;o时刻为零,而最大;o至d时间内线圈中的平均感应电动势为e= v=0.4 v。7.如图所示,水平放置的平行金属导轨,相距l=0.50 m,左端接一电阻r=0.20 ,磁感应强度b=0.40 t的匀强磁场方向垂直于导轨平面,导体棒ab垂直放在导轨上,并能无摩擦地沿导轨滑动,导轨和导体棒的电阻均可忽略不计,当ab以v=4.0 m/s的速度水平向右匀速滑动时,求:(1)ab棒中感应电动势的大小;(2)回路中感应电流的大小;(3)维持ab棒做匀速运动的水平外力f的大小。答案:(1)0.80 v(2)4.0 a(3)0.8 n解析:(1)根据法拉第电磁感应定律,ab棒中的感应电动势为e=blv=0.400.504.0 v=0.80 v。(2)感应电流大小为i= a=4.0 a(3)ab棒受安培力f安=bil=0.44.00.50 n=0.8 n因为ab棒做匀速运动,故外力的大小f=f安=0.8 n。8.如图甲所示,一个圆形线圈的匝数n=1 000,线圈面积s=200 cm2,线圈的电阻r=1 ,线圈外接一个阻值r=4 的电阻,把线圈放入一方向垂直线圈平面向里的匀强磁场中,磁感应强度随时间的变化规律如图乙所示。求:(1)前4 s内的感应电动势;(2)前4 s内通过r的电荷量;(3)线圈电阻r消耗的功率。答案:(1)1 v(2)0.8 c(3)0.04 w解析:(1)由图象可知前4 s内磁感应强度b的变化率= t/s=0.05 t/s4 s内的平均感应电动势e=ns=1 0000.020.05 v=