2019-2020学年高中物理 第4章 揭开电磁关系的奥秘 第2节 电磁感应定律及其应用随堂演练（含解析）鲁科版选修1-1

第2节 电磁感应定律及其应用1决定闭合电路中感应电动势大小的因素是()a磁通量b.磁感应强度c磁通量的变化率 d.磁通量的变化量解析：选c.由法拉第电磁感应定律知en，e.选项c正确2当线圈中的磁通量发生变化时，下列说法中正确的是()a线圈中一定有感应电流b线圈中有感应电动势，其大小与磁通量成正比c线圈中一定有感应电动势d线圈中有感应电动势，其大小与磁通量的变化量成正比解析：选c.线圈中的磁通量发生变化时，根据法拉第电磁感应定律，线圈中有感应电动势产生，其大小与磁通量的变化率成正比，但线圈必须闭合才能有感应电流，故只有c正确3关于发电机和变压器，下列说法中正确的是()a发电机是将电能转变成机械能的装置b发电机输出的电流都是交流电c原线圈匝数大于副线圈的变压器为升压变压器d原线圈匝数大于副线圈的变压器为降压变压器解析：选d.发电机是将机械能转为电能的装置，发电机有直流发电机和交流发电机，故a、b错；由可知当n1n2时，u1u2，即变压器为降压变压器，故c错4穿过一个单匝线圈的磁通量，始终为每秒钟均匀地增加2 wb，则()a线圈中的感应电动势每秒钟增加2 vb线圈中的感应电动势每秒钟减少2 vc线圈中的感应电动势始终是2 vd线圈中不产生感应电动势解析：选c.由穿过线圈的磁通量始终每秒均匀增加2 wb可知，2 wb/s，e2 v，故c项正确5在一磁感应强度b0.5 t的匀强磁场中，垂直于磁场方向水平放置着两根相距为h0.1 m的平行金属导轨mn与pq，导轨的电阻忽略不计在两根导轨的端点n、q之间连接一阻值r0.3 的电阻，导轨上跨放着一根长为l0.2 m，每米长电阻r2.0 的金属棒ab，金属棒与导轨正交放置，交点为c、d，当金属棒以速度v4.0 m/s向左匀速运动时，试求：(1)电阻r中的电流大小和方向；(2)使金属棒做匀速运动的外力；(3)金属棒ab两端点间的电势差解析：金属棒向左匀速运动时，等效电路如图所示，在闭合回路中，金属棒的cd部分相当于电源，内阻rcdhr，电动势ecdbhv.(1)根据欧姆定律，r中电流为i0.4 a方向从n流向q.(2)使棒匀速运动的外力与安培力是一对平衡力，方向向左，大小为ff安bhi0.50.10.4 n0.02 n.(3)金属棒ab两端的电势差等于uacucdudb，由于ucdirecdircd，因此也可以写成uabeabircdblvircd0.50.24 v0.40.12 v0.32 v.答案：(1)0.4 a方向从n流向q(2)0.02 n(3)0.32 v课时作业一、选择题1法拉第发现了磁生电的现象，不仅推动了电磁理论的发展，而且推动了电磁技术的发展，引领人类进入了电气时代下列哪些器件工作时用到了磁生电的现象()a电视机的显像管 b.电动机c指南针 d.发电机解析：选d.电视机的显像管应用了带电粒子在磁场中偏转的原理，电动机应用了通电导线在磁场中受力的原理，指南针应用了同名磁极相斥异名磁极相吸的原理，发电机应用了电磁感应的原理2电磁感应中，感应电动势的大小跟()a穿过闭合电路的磁通量大小有关b穿过闭合电路的磁通量的变化大小有关c穿过闭合电路的磁通量变化的快慢有关d.此闭合电路的电阻值有关解析：选c.根据法拉第电磁感应定律，感应电动势的大小正比于回路中磁通量的变化率，也就是磁通量变化的快慢3如图所示，在竖直向下的匀强磁场中，将一个水平放置的金属棒ab以水平初速度v0抛出，设运动的整个过程中棒的取向不变且不计空气阻力，则金属棒在运动过程中产生的感应电动势大小将()a越来越大 b.越来越小c保持不变 d.无法确定解析：选c.由于导体棒在磁场中做平抛运动，导体棒在水平方向上以v0做匀速运动，而vv0是不变的，故eblvblv0也是不变的4将输入电压为220 v，输出电压为6 v的理想变压器改绕成输出电压为30 v的变压器，副线圈原来是30匝，原线圈匝数不变，则副线圈新增绕的匝数为()a120匝 b.150匝c180匝 d.220匝解析：选a.根据公式可知，原线圈匝数为n1n2301 100(匝)，当副线圈输出电压为30 v时，所以nn230120(匝)5如图所示，理想变压器原、副线圈的匝数比n1n241，原线圈两端连接光滑导轨，副线圈与电阻r相连组成闭合回路当直导线ab在匀强磁场中沿导轨匀速地向右做切割磁感线运动时，安培表a1的读数为12 ma，那么安培表a2的读数为()a0 b.3 mac48 ma d.与r大小有关解析：选a.导线ab切割磁感线产生的感应电动势为eblv，为定值，故变压器原线圈中磁通量无变化，副线圈中无感应电动势，所以a2的示数为零6.理想变压器原、副线圈匝数比为101，以下说法中正确的是()a穿过原、副线圈每一匝磁通量之比是101b穿过原、副线圈每一匝磁通量的变化率相等c原、副线圈每一匝产生的电动势瞬时值之比是101d正常工作时原、副线圈的输入、输出功率之比为101解析：选b.根据变压器原理可知，原、副线圈形成电流是由于电磁感应现象，故每匝磁通量及磁通量的变化率相同，选项b正确，a错对理想变压器由p1p2、，故c、d错误7.用一理想变压器向一负载r供电，如图所示当增大负载电阻r时，原线圈中的电流i1和副线圈中的电流i2之间的关系是()ai2增大，i1也增大bi2增大，i1却减小ci2减小，i1也减小di2减小，i1却增大解析：选c.u1不变，n1、n2不变，则u2不变；i2，当r增大时，i2减小根据u1i1u2i2，i1也减小8如图所示，在磁感应强度为0.2 t的匀强磁场中，长为0.5 m的导体棒ab在金属框架上，以10 m/s的速度向右滑动r1r220 ，其他电阻不计，则流过ab的电流是()a0.2 a方向从ab b.0.4 a方向从abc0.05 a方向从ba d0.1 a方向从ba解析：选d.导体棒ab做切割磁感线运动产生的感应电动势eblv0.20.510 v1.0 v，ab导体棒相当于电源，由右手定则可判定电流方向为ba，总电阻r10 ，i a0.1 a，故d正确二、非选择题9如图所示，半径为r的金属环绕通过某直径的轴oo以角速度做匀速转动，匀强磁场的磁感应强度为b.从金属环的平面与磁场方向重合时开始计时，则在转过30的过程中，环中产生的感应电动势的平均值是多大？解析：金属环在转过30的过程中，磁通量的变化21bssin 300br2，又t，所以e3br2.答案：3br210从航天飞机上释放一个卫星，卫星和航天飞机之间用导电缆绳相连，这种卫星就是绳系卫星，可以用来进行多种科学实验现有一个绳系卫星在赤道上空沿东西方向运行，卫星位于航天飞机的正下方，它和航天飞机之间的距离是20.5 km，卫星所在处地磁场的