高中物理 课时训练3法拉第电磁感应定律 新人教版选修3-2

用心 爱心 专心1 课时训练课时训练3 3 法拉第电磁感应定律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 用心 爱心 专心2 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 0 B Blv0 C 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 用心 爱心 专心3 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 40 0 50 4 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 4 4 0 0 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 s 4 s内的平均感应电动势 E nS 1 00