高考物理选修知识点巩固练习 法拉第电磁感应定律 提高

【巩固练习】一、选择题1穿过一个单匝线圈的磁通量始终保持每秒钟均匀地减少2Wb，则（ ） A线圈中的感应电动势每秒钟增加2 V B线圈中的感应电动势每秒钟减少2 V C线圈中无感应电动势 D线圈中感应电动势保持不变2闭合回路的磁通量随时间t变化图象分别如图所示，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图甲回路中感应电动势恒定不变 B图乙回路中感应电动势恒定不变 C图丙回路中0t1，时间内感应电动势小于t1t2时间内感应电动势 D图丁回路中感应电动势先变大后变小3在匀强磁场中，有一个接有电容器的导线回路，如图所示，已知电容C=30F，回路的长和宽分别为=5 cm，=8 cm，磁场变化率为5102 Ts，则（ ） A电容器带电荷量为2109 C B电容器带电荷量为4109 C C电容器带电荷量为6109 C D电容器带电荷量为8109 C4（2015 哈尔滨校级期中）粗细均匀的电阻丝围成图所示的线框，置于正方形有界匀强磁场中，磁感应强度为B，方向垂直于线框平面，图中abbc2cd2de2ef2fa2L。现使线框以同样大小的速度v匀速沿四个不同方向平动进入磁场，并且速度方向始终与线框先进入磁场的那条边垂直，则在通过如图所示位置时，下列说法中正确的是()Aab两点间的电势差图中最大Bab两点间的电势差图中最大C回路电流图中最大D回路电流图中最小5环形线圈放在匀强磁场中，设在第1 s内磁场方向垂直于线圈平面向里，如图甲所示。若磁感应强度随时间t的变化关系如图乙所示，那么在第2 s内，线圈中感应电流的大小和方向是（ ） A大小恒定，逆时针方向 B大小恒定，顺时针方向 C大小逐渐增加，顺时针方向 D大小逐渐减小，逆时针方向6(2014 江苏卷）如图所示，一正方形线圈的匝数为n，边长为a，线圈平面与匀强磁场垂直，且一半处在磁场中。在t时间内，磁感应强度的方向不变，大小由B均匀地增大到2B。在此过程中，线圈中产生的感应电动势为 A B C D7物理实验中常用一种叫做“冲击电流计”的仪器测定通过电路的电荷量，如图所示，探测线圈与冲击电流计串联后可用来测定磁场的磁感应强度。已知线圈匝数为n，面积为S，线圈与冲击电流计组成的回路电阻为R。若将线圈放在被测匀强磁场中，开始线圈平面与磁场垂直，现把探测线圈翻转180，冲击电流计测出通过线圈的电荷量为q，由上述数据可测出被测磁场的磁感应强度为（ ） A B C D8光滑曲面与竖直平面的交线是抛物线，如图所示。抛物线的方程为y=x2，其下半部处在一个水平方向的匀强磁场中，磁场的上边界是y=a的直线（图中的虚线所示），一个质量为m的小金属块从抛物线y=b（ba）处以速度v沿抛物线下滑，假设抛物线足够长，则金属块在曲面上滑动的过程中产生的总的焦耳热是（ ） Amgb B Cmg(ba) D二、填空题9如图所示，A、B两个闭合线圈用同样的导线制成，匝数都为10匝，半径RA=2RB，图示区域内有磁感应强度均匀减小的匀强磁场，则A、B线圈中产生的感应电动势之比为EAEB=_，线圈中的感应电流之比为IAIB=_。10如图所示，长为L的导线下悬一小球，在竖直向上的匀强磁场中做圆锥摆运动，圆锥的偏角为，摆球的角速度为，磁感应强度为B，则金属导线中产生的感应电动势大小为_。 三、解答题11电阻为R的矩形线框abcd，边长ab=，ad=h，质量为m，自某一高度自由落下，通过一匀强磁场，磁场方向垂直纸面向里，磁场区域的宽度为h，如图所示，若线框恰好以恒定速度通过磁场，求线框中产生的焦耳热。（不考虑空气阻力） 12如图所示，导体圆环半径为a，导体棒OC可绕O点转动，C端与环接触良好且无摩擦，圆环的电阻不计，导体棒OC的电阻为r，定值电阻的阻值为R，现使OC绕O以角速度匀速转动，求电阻R两端的电压和驱动OC棒转动的外力功率。 13(2014 苏南六市模拟)如图所示，光滑导轨MN和PQ固定在同一水平面上，两导轨距离为L，两端分别接有阻值均为R的定值电阻R1和R2，两导轨间有一边长为的正方形区域abcd，该区域内有方向竖直向下的匀强磁场，磁感应强度为B。一质量为m的金属杆与导轨接触良好并静止于ab处，现用一恒力F沿水平方向拉杆，使之由静止向右运动，若杆出磁场前已做匀速运动，不计导轨及金属杆的电阻。求：(1)金属杆出磁场前的瞬间流过R1的电流大小和方向；(2)金属杆做匀速运动时的速率；(3)金属杆穿过整个磁场过程中R1上产生的电热。【答案与解析】一、选择题1【答案】D 【解析】由题意知：，故，保持不变。2【答案】B 【解析】因，则可据图象斜率判断知图甲中，即电动势E为0；图乙中为恒量，即电动势E为一恒定值；图丙中E前E后；图丁中图象斜率先减后增，即回路中感应电动势先减后增，故只有B选项正确。3【答案】C 【解析】回路中感应电动势等于电容器两板间的电压，。电容器的电荷量为q=CU=CE=301062104 C=6109C，C选项正确。4【答案】A【解析】设ab段电阻为r，图中ab两点间的电势差U3Ir，图中ab两点间的电势差UIr，图中ab两点间的电势差UIr/2，图中ab两点间的电势差UIr，所以ab两点间的电势差图中最大，选项A正确B错误。回路电流图中最小，其他回路电流相等，选项C、D错误。5【答案】A 【解析】由图乙可知，第2 s内为定值，由知，线圈中感应电动势为定值，所以感应电流大小恒定。第2 S内磁场方向向外，穿过线圈的磁通量减少，由楞次定律判断知感应电流为逆时针方向，A项正确。6【答案】B【解析】当磁场增强时线圈中产生感生电动势：，B项正确7【答案】A 【解析】，所以。8【答案】D 【解析】金属块在进入磁场或离开磁场的过程中，穿过金属块的磁通量发生变化，产生电流，进而产生热量。最后，金属块在高为a的曲面上往复运动。减少的机械能为。二、填空题9【答案】11 12 【解析】A、B两环中磁通量变化率相同，线圈匝数相同，由可得EAEB=11，又因为，故RARB=21，所以IAI1=12。10【答案】 【解析】导体在磁场中转动，导线本身与磁场不垂直，应考虑切割磁感线的有效长度。 导线的有效长度为， 据知，电动势。三、解答题11【答案】2 mgh 【解析】从线框开始进入磁场到线框刚好离开磁场的过程中，线框匀速运动，动能不变，由能量守恒关系可知，重力势能的减少量等于线框中产生的焦耳热，即Q=2 mgh。12【答案】 【解析】OC产生的电动势为，电路中电流，R两端电压，外力功率等于电路的热功率。13【答案】(1) ，方向从M到P；(2) ；(3) FL。【解析】(1)设流过金属杆中的电流为I，由平衡条件得：FBI解得I因R1R2，所以流过R1的电流大小为