2019_2020学年高中物理第一章电磁感应3法拉第电磁感应定律练习（含解析）教科版.docx

法拉第电磁感应定律一、单项选择题1闭合回路的磁通量随时间t变化图像分别如图中所示，关于回路中产生的感应电动势的下列论述，其中正确的是()A图的回路中感应电动势恒定不变B图的回路中感应电动势恒定不变C图的回路中0t1时间内的感应电动势小于t1t2时间内的感应电动势D图的回路中感应电动势先变大，再变小解析：由法拉第电磁感应定律En知，E与成正比，是磁通量的变化率，在-t图像中图线的斜率即为.图中斜率为0，所以E0.图中斜率恒定，所以E恒定因为图中0t1时间内图线斜率大小大于t1t2时间内斜率大小，所以图中0t1时间内的感应电动势大于t1t2时间内的感应电动势图中斜率先变小再变大，所以回路中的电动势先变小再变大故B正确，A、C、D错误答案：B2.一个面积为S4102 m2、匝数为n100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B随时间t变化的规律如图所示，则下列判断正确的是()A在开始的2 s内穿过线圈的磁通量的变化率等于8 Wb/sB在开始的2 s内穿过线圈的磁通量的变化量等于零C在开始的2 s内线圈中产生的感应电动势的大小等于8 VD在第3 s末线圈中的感应电动势等于零解析：在开始的2 s内，磁通量的变化量为|22|4102 Wb0.16 Wb，磁通量的变化率0.08 Wb/s，感应电动势大小为En8 V，故A、B错，C对；第3 s末虽然磁通量为零，但磁通量的变化率为0.08 Wb/s，感应电动势不等于零，故D错答案：C3如图所示，将一半径为r的金属圆环在垂直于环面的磁感应强度为B的匀强磁场中用力握中间成“8”字形，并使上、下两圆半径相等如果环的电阻为R，则此过程中流过环的电荷量为()A. B.C0 D.解析：通过环的电荷量只与磁通量的变化量和环的电阻有关，与时间等其他量无关，因此Br22B2Br2，流过环的电荷量q.答案：B4.如图所示，MN、PQ为两条平行的水平放置的金属导轨，左端接有定值电阻R，金属棒ab斜放在两导轨之间，与导轨接触良好磁感应强度为B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L，金属棒与导轨间夹角为60，以速度v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()AI BICI DI解析：公式EBLv适用于B、L、v三者互相垂直的情况，本题B与L、B与v是相互垂直的，但L与v不垂直，故取L垂直于v的长度Lsin ，即有效切割长度，所以EBLvsin 60BLv，由欧姆定律I得I，故B正确答案：B5.如图所示，圆环a和b的半径之比rarb21，且粗细相同，由同样材料的导线构成，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，当只有a环置于磁场中与只有b环置于磁场中两种情况下，A、B两点的电势差之比为()A11 B21C31 D41解析：设b环的面积为S，由题可知a环的面积为4S，若b环的电阻为R，则a环的电阻为2R.当a环置于磁场中时，a环等效为内电路，b环等效为外电路，A、B两端的电压为路端电压，根据法拉第电磁感应定律得E，UAB.当b环置于磁场中时E，UAB，所以UABUAB21.答案：B二、多项选择题6.如图所示，闭合开关S，将条形磁铁插入闭合线圈，第一次用0.2 s，第二次用0.4 s，并且两次的起始和终止位置相同，则()A第一次磁通量变化较快B第一次G的最大偏角较大C第二次G的最大偏角较大D若断开S，G均不偏转，故均无感应电动势解析：将磁铁插入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，第一次时间短变化快，感应电动势大，故A、B正确，C错误；若断开S，无感应电流，但有感应电动势，故D错误答案：AB7.如图所示，单匝线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动，穿过线圈的磁通量随时间t的关系可用图像表示，则()A在t0时刻，线圈中的磁通量最大，感应电动势也最大B在t1102 s时刻，感应电动势最大C在t2102 s时刻，感应电动势为零D在02102 s时间内，线圈中感应电动势的平均值为零解析：由法拉第电磁感应定律知E，故t0及t2102 s时刻，E0，A错，C对t1102 s，E最大，B对.02102 s，0，E0，D错答案：BC8如图甲所示线圈的匝数n100匝，横截面积S50 cm2，线圈总电阻r10 ，沿轴向有匀强磁场，设图示磁场方向为正，磁场的磁感应强度随时间按如图乙所示规律变化，则在开始的0.1 s内()A磁通量的变化量大小为0.25 WbB磁通量的变化率为2.5102 Wb/sCa、b间电压为0D在a、b间接一个理想电流表时，电流表的示数为0.25 A解析：通过线圈的磁通量与线圈匝数无关，以0.1 s时刻磁通量方向为正，则线圈中磁通量的变化量为B2S(B1S)，代入数据得(0.10.4)50104 Wb2.5103 Wb，A错误；磁通量的变化率Wb/s2.5102Wb/s，B正确；根据法拉第电磁感应定律可知，当a、b间断开时，其间电压等于线圈产生的感应电动势，感应电动势大小为En2.5 V且恒定，C错误；在a、b间接一个理想电流表时相当于a、b间接通而形成回路，回路总电阻即为线圈的总电阻，故感应电流大小I0.25 A，D正确答案：BD9.粗细均匀的导线绕成匝数为n、半径为r的圆形闭合线圈如图所示，线圈放在磁场中，磁场方向与线圈平面垂直，磁感应强度随时间均匀增大，线圈中产生的感应电流为I，下列说法正确的是()A电流I与匝数n成正比B电流I与线圈半径r成正比C电流I与线圈面积S成正比D电流I与导线横截面积S0成正比解析：由题给条件可知感应电动势为Enr2，电阻为R，电流I，联立以上各式得I，则可知B、D项正确，A、C错误答案：BD三、非选择题10.在磁感应强度为B的匀强磁场中，长为l的金属棒OA在垂直于磁场方向的平面内绕O点以角速度匀速转动，如图所示，求金属棒OA上产生的感应电动势解析：由vr，可知各点处速度与该点到O点的距离r成正比，速度都与棒垂直，我们可以求出棒OA上各点的平均速度v，即与棒中点的速度相同(只有成正比例的量，中点值才等于平均值)可得EBlvBlBl2.答案：Bl211.如图所示，水平放置一矩形导体框，细棒ab可在框上自由移动，整个装置处在磁感应强度为0.4 T的匀强磁场中，磁场方向与水平面成30角，ab长0.2 m，电阻为0.1 ，其余部分电阻不计，棒在水平力作用下以2 m/s的速率匀速向右运动，求回路中的电功率解析：与速度v垂直的磁感应强度B的分量为BBsin 30，棒ab产生的感应电动势E(Bsin 30)Lv0.40.50.22 V0.08 V，通过棒的感应电流I A0.8 A，回路中的电功率PEI0.080.8 W6.4102 W.答案：6.4102 W12如图甲所示，轻质细线吊着一质量m0.32 kg、边长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，磁场方向垂直纸面向里，大小随时间的变化关系如图乙所示，从t0开始经t0时间细线开始松弛，g取10 m/s2.求：(1)从t0到tt0时间内线圈中产生的电动势；(2)从t0到tt0