《感应电动势与电磁感应定律》同步练习1-1

感应电动势与电磁感应定律感应电动势与电磁感应定律 1 1 决定闭合电路中感应电动势大小的因素是 决定闭合电路中感应电动势大小的因素是 A A 磁通量 磁通量 B B 磁感应强度 磁感应强度 C C 磁通量的变化率 磁通量的变化率 D D 磁通量的变化量 磁通量的变化量 解析 根据法拉第电磁感应定律解析 根据法拉第电磁感应定律E E 可知 可知 E E与与 的变化率成正比 与的变化率成正比 与 t t 均没有关系 所以只有选项均没有关系 所以只有选项C C正确 正确 答案 答案 C C 2 2 穿过一个电阻为穿过一个电阻为1 1 的单匝闭合线圈的磁通量始终是每秒钟均匀地减少的单匝闭合线圈的磁通量始终是每秒钟均匀地减少2 2 WbWb 则 则 A A 线圈中的感应电动势一定是每秒减少 线圈中的感应电动势一定是每秒减少2 2 V V B B 线圈中的感应电动势一定是 线圈中的感应电动势一定是2 2 V V C C 线圈中的感应电流一定是每秒减少 线圈中的感应电流一定是每秒减少2 2 A A D D 线圈中的感应电流不一定是 线圈中的感应电流不一定是2 2 A A 解析 由解析 由E E V V 2 2 V V B B对 对 A A错 错 t t 2 2 1 1 I I A A 2 2 A A C C D D错 错 E E R R 2 2 1 1 答案 答案 B B 3 3 在如图 在如图1 1所示的几种情况中 金属导体中产生的感应电动势为所示的几种情况中 金属导体中产生的感应电动势为BlvBlv的是的是 图图1 1 A A 乙和丁 乙和丁 B B 甲 乙 丁 甲 乙 丁 C C 甲 乙 丙 丁 甲 乙 丙 丁 D D 只有乙 只有乙 解析 甲 乙 丁三图中 解析 甲 乙 丁三图中 B B v v l l两两垂直 且两两垂直 且l l为有效切割长度 产生为有效切割长度 产生 的感应电动势都为的感应电动势都为E E BlvBlv 丙图中 丙图中E E BlvBlvsinsin 答案 答案 B B 4 4 一个面积 一个面积S S 4 104 10 2 2 m m2 2 匝数 匝数n n 100100匝的线圈 放在匀强磁场中 磁匝的线圈 放在匀强磁场中 磁 场方向垂直于线圈平面 磁感应强度场方向垂直于线圈平面 磁感应强度B B随时间随时间t t变化的规律如图变化的规律如图2 2所示 则下列判所示 则下列判 断正确的是断正确的是 图图2 2 A A 在开始的 在开始的2 2 s s内穿过线圈的磁通量变化率等于 内穿过线圈的磁通量变化率等于 0 080 08 Wb sWb s B B 在开始的 在开始的2 2 s s内穿过线圈的磁通量的变化量等于零内穿过线圈的磁通量的变化量等于零 C C 在开始的 在开始的2 2 s s内线圈中产生的感应电动势等于 内线圈中产生的感应电动势等于 0 080 08 V V D D 在第 在第3 3 s s末线圈中的感应电动势等于零末线圈中的感应电动势等于零 解析 由解析 由 S S得 得 A A项正确 在开始的项正确 在开始的2 2 s s内线圈中产生的感应电内线圈中产生的感应电 t t B B t t 动势大小为动势大小为E E n n 8 8 V V 且没有规定感应电动势的方向 所以 且没有规定感应电动势的方向 所以C C项错误 项错误 t t 答案 答案 A A 5 5 如图如图3 3所示 圆环所示 圆环a a和和b b的半径之比的半径之比r r1 1 r r2 2 2 12 1 且两圆 且两圆 环由粗细 材料相同的导线构成 连接两环的导线电阻不计 环由粗细 材料相同的导线构成 连接两环的导线电阻不计 匀强磁场的磁感应强度始终以恒定的变化率变化 那么 当只匀强磁场的磁感应强度始终以恒定的变化率变化 那么 当只 有有a a环置于磁场中与只有环置于磁场中与只有b b环置于磁场中两种情况下 环置于磁场中两种情况下 A A B B两点的电势差之比为两点的电势差之比为 A A 1 11 1 B B 2 12 1图图 3 3 C C 3 13 1 D D 4 14 1 解析 设解析 设b b环的面积为环的面积为S S 由题可知 由题可知a a环的面积为环的面积为4 4S S 设 设b b环的电阻为环的电阻为R R 则 则a a 环的电阻为环的电阻为2 2R R 当 当a a环置于磁场中时 环置于磁场中时 a a环等效为电源 环等效为电源 b b环等效为外电路 环等效为外电路 A A B B 两端的电压为路端电压 根据法拉第电磁感应定律两端的电压为路端电压 根据法拉第电磁感应定律E E U UAB AB t t 4 4 B BS S t t 当 当b b环置于磁场中时环置于磁场中时E E U UAB AB E ER R R R 2 2R R 4 4S S B B 3 3 t t t t B BS S t t E E 2 2R R R R 2 2R R 所以 所以U UAB AB U UAB AB 2 12 1 故选 故选B B 2 2S S B B 3 3 t t 答案 答案 B B 6 6 如图如图4 4所示 闭合开关所示 闭合开关S S 将条形磁铁插入闭合线圈 第一次 将条形磁铁插入闭合线圈 第一次 用用0 20 2 s s 第二次用 第二次用0 40 4 s s 并且两次的起始和终止位置相同 则 并且两次的起始和终止位置相同 则 A A 第一次磁通量变化较大 第一次磁通量变化较大 B B 第一次 第一次G G的最大偏角较大的最大偏角较大 C C 第一次经过 第一次经过G G的总电荷量较多的总电荷量较多 D D 若断开 若断开S S G G均不偏转 故均无感应电动势均不偏转 故均无感应电动势 图图4 4 解析 将磁铁插到闭合线圈的同一位置 磁通量的变化量相同 而用的时解析 将磁铁插到闭合线圈的同一位置 磁通量的变化量相同 而用的时 间不同 所以磁通量的变化率不同 感应电流间不同 所以磁通量的变化率不同 感应电流I I 感应电流的大小 感应电流的大小 E E R R t t R R 不同 流过线圈横截面的电荷量不同 流过线圈横截面的电荷量q q I I t t t t 两次磁通量的变 两次磁通量的变 t tR R R R 化量相同 电阻不变 所以化量相同 电阻不变 所以q q与磁铁插入线圈的快慢无关 与磁铁插入线圈的快慢无关 答案 答案 B B 7 7 如图如图5 5所示 所示 MNMN PQPQ为两条平行的水平放置的金属导轨 为两条平行的水平放置的金属导轨 左端接有定值电阻左端接有定值电阻R R 金属棒 金属棒abab斜放在两导轨之间 与导轨接触斜放在两导轨之间 与导轨接触 良好 磁感应强度为良好 磁感应强度为B B的匀强磁场垂直于导轨平面 设金属棒与的匀强磁场垂直于导轨平面 设金属棒与 两导轨接触点之间的距离为两导轨接触点之间的距离为L L 金属棒与导轨间夹角为 金属棒与导轨间夹角为60 60 以速度 以速度v v水平向右水平向右 匀速运动 不计导轨和棒的电阻 则流过金属棒中的电流为匀速运动 不计导轨和棒的电阻 则流过金属棒中的电流为 图图5 5 A A I I B B I I B BL Lv v R R 3 3B BL Lv v 2 2R R C C I I D D I I B BL Lv v 2 2R R 3 3B BL Lv v 3 3R R 解析 公式解析 公式E E BlvBlv适用于适用于B B l l v v三者互相垂直的情况 本题三者互相垂直的情况 本题B B与与L L B B与与v v是是 相互垂直的 但相互垂直的 但L L与与v v不垂直 故取不垂直 故取L L垂直于垂直于v v的长度的长度L Lsinsin 即有效切割长度 即有效切割长度 所以所以sinsin 60 60 BLvBLv 由欧姆定律 由欧姆定律I I 得得I I 故 故B B正确 正确 E E B BL Lv v 3 3 2 2 E E R R 3 3B BL Lv v 2 2R R 答案 答案 B B 8 8 粗细均匀的电阻丝围成的正方形线框置于有界匀强磁场中 磁场方向垂 粗细均匀的电阻丝围成的正方形线框置于有界匀强磁场中 磁场方向垂 直于线框平面 其边界与正方形线框的边平行 现使线框以同样大小的速度沿直于线框平面 其边界与正方形线框的边平行 现使线框以同样大小的速度沿 四个不同方向平移出磁场 如图四个不同方向平移出磁场 如图6 6所示 则在移出过程中线框的一边所示 则在移出过程中线框的一边a a b b两点间两点间 电势差绝对值最大的是电势差绝对值最大的是 图图6 6 解析 将线框等效成直流电路 设线框每条边的电阻为解析 将线框等效成直流电路 设线框每条边的电阻为r r A A B B C C D D对应对应 的等效电路图分别如图甲 乙 丙 丁所示 故的等效电路图分别如图甲 乙 丙 丁所示 故B B正确 正确 答案 答案 B B 9 9 如图 如图7 a 7 a 所示 一个电阻值为所示 一个电阻值为R R 匝数为 匝数为n n的圆形金属线圈与阻值为的圆形金属线圈与阻值为2 2R R的的 电阻电阻R R1 1连接成闭合回路 线圈的半径为连接成闭合回路 线圈的半径为r r1 1 在线圈中半径为 在线圈中半径为r r2 2的圆形区域内存在的圆形区域内存在 垂直于线圈平面向里的匀强磁场 磁感应强度垂直于线圈平面向里的匀强磁场 磁感应强度B B随时间随时间t t变化的关系图线如图变化的关系图线如图 b b 所示 图线与横 纵轴的截距分别为所示 图线与横 纵轴的截距分别为t t0 0和和B B0 0 导线的电阻不计 求 导线的电阻不计 求0 0至至t t1 1时间内时间内 图图7 7 1 1 通过电阻通过电阻R R1 1上的电流大小 上的电流大小 2 2 通过电阻通过电阻R R1 1上的电量上的电量q q及电阻及电阻R R1 1上产生的热量 上产生的热量 解析 解析 1 1 由法拉第电磁感应定律可知由法拉第电磁感应定律可知 E E n n n n S S t t B B t t n n r r B B0 0 t t0 02 2 2 2 n nB B0 0 r r2 2 2 2 t t0 0 通过通过R R1 1的电流的电流I I E E 3 3R R n nB B0 0 r r2 2 2 2 3 3R Rt t0 0 2 2 通过通过R R1 1的电量的电量 q q I I t t1 1 n nB B0 0 r r2 2 2 2t t1 1 3 3R Rt t0 0 R R1 1产生的热量产生的热量 Q Q I I2 2R R1 1t t1 1 2 2 2 2R R t t1 1 n nB B0 0 r r2 2 2 2 3 3R Rt t0 0 2 2n n2 2B B2 2 0 0 2 2r r4 4 2 2t t1 1 9 9R Rt t2 2 0 0 答案 答案 1 1 2 2 n nB B0 0 r r2 2 2 2 3 3R Rt t0 0 n nB B0 0 r r2 2 2 2t t1 1 3 3R Rt t0 0 2 2n n2 2B B2 2 0 0 2 2r r4 4 2 2t t1 1 9 9R Rt t2 2 0 0 10 10 如图如图8 8所示 两根足够长的金属导轨所示 两根足够长的金属导轨abab cdcd竖直放置 竖直放置 导轨间距离为导轨间距离为L L 电阻不计 在导轨上端并接两个额定功率均为 电阻不计 在导轨上端并接两个额定功率均为 P P 电阻均为 电阻均为R R的小灯泡 整个系统置于匀强磁场中 磁感应强的小灯泡 整个系统置于匀强磁场中 磁感应强 度方向与导轨所在平面垂直 现将一质量为度方向与导轨所在平面垂直 现将一质量为m m 电阻可以忽略的 电阻可以忽略的 金属棒金属棒MNMN从图示位置由静止开始释放 金属棒下落过程中保持水平 且与导轨从图示位置由静止开始释放 金属棒下落过程中保持水平 且与导轨 接触良好 已知某时刻后两灯泡保持正常发光 重力加速度为接触良好 已知某时刻后两灯泡保持正常发光 重力加速度为g g 求 求 图图8 8 1 1 磁感应强度的大小 磁感应强度的大小 2 2 灯泡正常发光时导体棒的运动速率 灯泡正常发光时导体棒的运动速率 解析 解析 1 1 设小灯泡的额定电流为设小灯泡的额定电流为I I0 0 有 有P P I I R R 2 2 0 0 由题意 在金属棒沿导轨竖直下落的某时刻后 小灯泡保持正常发光 流由题意 在金属棒沿导轨竖直下落的某时刻后 小灯泡保持正常发光 流 经经MNMN的电流为的电流为I I 2 2I I0 0