物理人教版选修1132法拉第电磁感应定律同步练习教师用卷

1、3.2法拉第电磁感应定律同步练习一、单选题1. 一个闭合线圈放在变化的磁场中，线圈产生的感应电动势为E，若仅将磁通量的变化率增加为原来的4倍，则线圈产生的感应电动势变为()A. 4EB. 2EC. ED. E2【答案】A【解析】解：根据法拉第电磁感应定律：E=nt，可知仅将磁通量的变化率增加为原来的4倍时，线圈中的感应电动势变为4E，故BCD错误，A正确。故选：A。2. 如图所示，由一根金属导线绕成闭合线圈，线圈圆的半径分别为R、2R，磁感应强度B随时间t的变化规律是B=kt(k为常数)，方向垂直于线圈平面.闭合线圈中产生的感应电动势为()A. kR2B. 3kR2C. 4kR2D. 5kR2

2、【答案】B【解析】解：由图可知，闭合部分的面积为：S=(2R)2R2=3kR2；故感应电动势E=Bst=ks=3kR2故选：B3. 下面关于感应电动势和感应电流的说法中，正确的是()A. 在一个电路中产生了感应电流，一定存在感应电动势B. 在一个电路中产生了感应电动势，一定存在感应电流C. 在某一电路中磁通量变化越大，电路中的感应电动势也就越大D. 在某一电路中磁通量变化越小，电路中的感应电动势也就越小【答案】A【解析】解：AB、感应电流产生的条件是闭合回路中磁通量发生变化，因此当有感应电动势时，只有闭合电路，才有感应电流产生.故A正确，B错误；C、根据E=Nt，磁通量变化越大，磁通量的变化率

3、不一定大，感应电动势不一定大，故C错误；D、根据E=Nt，穿过线圈的磁通量变化越快，磁通量变化率越大，则感应电动势越大，与磁通量的变化大小无关.故D错误故选：A4. 用相同的导线绕制的边长分别为L和2L的正方形闭合线框，以相同的速度匀速进入右侧的匀强磁场，如图所示，在线框进入磁场的过程中a、b和c、d两点间的电压分别为U甲和U乙，ab边和cd边所受的安培力分别为F甲和F乙，则下列判断正确的是()A. U甲=U乙B. U甲=2U乙C. F甲=F乙D. F甲=F乙2【答案】D【解析】解：AB、线框进入磁场后切割磁感线，a、b中产生的感应电动势是c、d中电动势的一半，而不同的线框的电阻不同，设甲线框

4、电阻为4r，乙线框的电阻8r，则有：U甲=BLv3r4r=34BLv，U乙=B2Lv6r8r=32BLv，故2U甲=U乙.故AB错误；CD、根据安培力表达式F=BIL；E=BLv，及R=LS，从而得出安培力综合式为：F=SB24L 安培力与线框边长成正比，所以有：F甲=12F乙；故C错误，D正确；故选：D5. 研究表明，地球磁场对鸽子识别方向起着重要作用.鸽子体内的电阻大约为103，当它在地球磁场中展翅飞行时，会切割磁感线，在两翅之间产生动生电动势.这样，鸽子体内灵敏的感受器即可根据动生电动势的大小来判别其飞行方向.若某处地磁场磁感应强度的竖直分量约为0.5104T.鸽子以20m/s速度水平滑

5、翔，则可估算出两翅之间产生的动生电动势约为()A. 30mVB. 3mVC. 0.3mVD. 0.03mV【答案】C【解析】解：鸽子两翅间距离约30cm，即L=30cm=0.3m 当鸽子以20m/s的速度垂直切割磁感线时产生的感应电动势最大，由E=BLv得：最大感应电动势为：E=BLv=5105T0.3m20m/s=0.3mV 故选：C 6. 关于线圈中感应电动势的大小，以下的说法中正确的是()A. 与通过线圈平面的磁感应强度成正比B. 与通过线圈平面的磁通量大小成正比C. 与通过线圈平面的磁感线的条数成正比D. 与通过线圈平面的磁通量变化率成正比【答案】D【解析】解：由法拉第电磁感应定律可知

6、；E=nt，即E与磁通量的变化率成正比，与磁通量的大小无关，即电动势取决于磁通量的变化快慢，同时与磁感应强度、磁感线条数均无关，故D正确，ABC错误；故选：D7. 如图，一载流长直导线和一矩形导线框固定在同一平面内，线框在长直导线左侧，且其长边与长直导线平行.已知在t=0到t=t1的时间间隔内，直导线中电流i发生某种变化，而线框中感应电流总是沿顺时针方向；线框受到的安培力的合力先水平向右、后水平向左.设电流i正方向与图中箭头方向相同，则i随时间t变化的图线可能是()A. B. C. D. 【答案】A【解析】解：线框中感应电流沿顺时针方向，由安培定则可知，感应电流的磁场垂直于纸面向里；由楞次定律

7、可得：如果原磁场增强时，原磁场方向应垂直于纸面向外，由安培定则可知，导线电流方向应该向下，为负的，且电流越来越大；由楞次定律可知：如果原磁场方向垂直于纸面向里，则原磁场减弱，直线电流变小，由安培定则可知，直线电流应竖直向上，是正的；A、由图示可知，直线电流按A所示变化，感应电流始终沿顺时针方向，由楞次定律可知，在i大于零时，为阻碍磁通量的减小，线框受到的合力水平向左，在i小于零时，为阻碍磁通量的增加，线框受到的合力水平向右，故A正确；B、图示电流不能使线框中的感应电流始终沿顺时针方向，故B错误；C、图示电流使线框中的感应电流沿顺时针方向，但线框在水平方向受到的合力始终水平向左，故C错误；D、图

8、示电流使线框中产生的感应电流沿逆时针方向，故D错误；故选：A。二、多选题8. 今将磁铁缓慢或者迅速插入一闭合线圈(始末位置相同)，试对比在上述两个过程中，相同的物理量是()A. 磁通量的变化量B. 磁通量的变化率C. 线圈中产生的感应电流D. 流过线圈导线截面的电荷量【答案】AD【解析】解：A、当条形磁铁插入线圈的瞬间，穿过线圈的磁通量增加，产生感应电流.条形磁铁第一次缓慢插入线圈时，磁通量增加慢.条形磁铁第二次迅速插入线圈时，磁通量增加快，但磁通量变化量相同.根据q=R，可知，导体某一横截面的电荷量也相同，故AD正确；B、根据法拉第电磁感应定律第二次线圈中产生的感应电动势大，则磁通量变化率也

9、大根据法拉第电磁感应定律第二次线圈中产生的感应电动势大，再欧姆定律可知第二次感应电流大，即I2I1.故BC错误；故选：AD9. 一个圆形线圈放在磁感应强度均匀变化的匀强磁场中，线圈平面与磁感线成30角，要想使线圈中产生的感应电流增大1倍，可采用的方法是()A. 将线圈的匝数增加1倍B. 将线圈的面积增加1倍C. 将线圈的直径增加1倍D. 使线圈平面与磁感线垂直【答案】CD【解析】解：A、法拉第电磁感应定律：E=Nt，将线圈的匝数变化时，说明t一定时，E与N成正比.当线圈匝数增加为原来的1倍，则线圈产生的感应电动势也增加为原来的1倍，但线圈电阻也增加原来的1倍，因此线圈中的感应电流没有变化.故A

10、错误；B、法拉第电磁感应定律：E=Nt，将线圈的面积增加1倍时，则也增加1倍，则线圈产生的感应电动势是原来的2倍，由电阻定律R=LS截，可得线圈电阻是原来的2倍，因此线圈中的感应电流是原来的2倍，故B错误C、法拉第电磁感应定律：E=Nt，将线圈的直径增加1倍时，则线圈面积是原来的4倍，因此也是原来的4倍，所以线圈产生的感应电动势是原来的4倍，由电阻定律R=LS截，可得线圈电阻是原来的2倍，因此线圈中的感应电流是原来的2倍，即线圈中产生的感应电流增大1倍，故C正确；D、法拉第电磁感应定律：E=Nt，由线圈平面与磁感线成30角，变为线圈平面与磁感线垂直.将线圈的磁通量增加1倍，则线圈产生的感应电动

11、势也增加为原来的1倍，由于线圈电阻没有变化，因此线圈中的感应电流也增加1倍.故D正确；故选：CD 10. 关于闭合电路中线圈的感应电动势E、磁通量，磁通量的变化量及磁通量的变化率t、线圈的匝数N之间的关系，下列说法中正确的是()A. 很大时，E一定很大B. =0时，E可能最大C. t=0时，E一定等于0D. N越多，一定很大，故E也一定很大【答案】BC【解析】解：ABC、由法拉第电磁感应定律可知，闭合电路的感应电动势与磁通量的变化率成正比，与磁通量及磁通量的变化大小无关，t=0时，E一定等于0，故A错误，B、C正确，D、=Bs，与匝数N无关，故D错误；故选：BC11. 一个面积恒为S=0.04

12、m2，匝数n=100匝的线圈垂直放入匀强磁场中，已知磁感应强度B随时间t变化的规律如图，则下列说法正确的是()A. 在02s内，穿过线圈的磁通量的变化率等于0.08Wb/sB. 在02s内，穿过线圈的磁通量的变化率等于0C. 在02s内，线圈中产生的感应电动势等于8VD. 在第3s末线圈中产生的电动势为0【答案】AC【解析】解：A、由图象t=BtS=24102Wb/s=8102Wb/s，故A正确，B、开始的2s内穿过线圈的磁通量的变化量不等于零，故B错误；C、根据法拉第电磁感应定律得：E=nt=nBtS=10024102Wb/s=8V，可知它们的感应电动势大小为8V，故C正确；D、由图看出，第

13、3s末线圈中的磁通量为零，但磁通量的变化率不为零，感应电动势也不等于零，故D错误；故选：AC12. 单匝矩形线圈在匀强磁场中匀速转动，转轴垂直于磁场.若线圈所围面积里磁通量随时间变化的规律如图所示.则()A. 线圈中O时刻感应电动势最小B. 线圈中C时刻感应电动势为零C. 线圈中C时刻感应电动势最大D. 线圈从O至C时间内平均感应电动势为0.4V【答案】BD【解析】解：A、B、C由图知t=0时刻图象切线斜率最大，则磁通量的变化率为最大，则由法拉第电磁感应定律得知：感应电动势最大，不为零，而在C时刻切线斜率为零，磁通量的变化率为零，则感应电动势为零.故B正确，AC错误；D、根据法拉第电磁感应定律

14、得平均感应电动势E=t=21030.005V=0.4V，故D正确故选：BD三、计算题13. 在应用法拉第电磁感应定律求感应电动势时有两种方法，请你分别写出这两种表达式并指出表达式的应用范围【答案】解：由法拉第电磁感应定律可知；E=nt，即E与磁通量的变化率成正比，即电动势取决于磁通量的变化快慢，此公式应用于平均感应电动势的计算；对于导体切割磁感线产生感应电动势的情况，常采用E=BLv来计算，使用条件为B、L、v两两垂直的情况，不垂直式进行正交分解，取垂直的分量.此公式既可以计算匀强磁场中导体运动产生的平均感应电动势，也可以计算非匀强磁场瞬时感应电动势【解析】由法拉第电磁感应定律可知，闭合电路中

15、产生的感应电动势的大小与磁通量的变化率成正比，一般公式为：E=nt，其中n为线圈的匝数；对于导体切割磁感线产生感应电动势的情况，常采用E=BLv来计算学习物理规律关键要弄明白使用的条件和情景，在具体的情境中合理选择运用14. 一个300匝的线圈，穿过它的磁通量在0.01s内由6102Wb均匀地减小到3102Wb.求线圈中的感应电动势的大小【答案】解：根据法拉第电磁感应定律得：E=Nt=3000.060.030.01V=900V；答：线圈中的感应电动势为900V【解析】线圈的磁通量变化时，产生感应电动势，由法拉第电磁感应定律可得感应电动势大小平均感应电动势的大小由Nt，而瞬时感应电动势则由E=BLV来求得，注意V是切割磁感线的速度，L是有效切割长度15. 一导体棒长l=40cm，在磁感强度B=0.1T的匀强磁场中作切割磁感线运动，运动的速度v=5.0m/s，若速度方向与磁感线方向夹角=30，则导体棒中感应电动势的大小是多少V？此导体棒在作切割磁感线运动时，若速度大小不变，可能产生的最大感应电动势为多少V？【答案】解：若速度方向与磁感线方向夹角=30，导体棒中感应电动势的大小为：E=Blvsin=0.10.45sin30V=0.1V；当导体棒垂直切割磁感线时，产生的