2.2法拉第电磁感应定律 练习（Word版含解析）.docx

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1、粤教版（2019）选择性必修二2. 2法拉第电磁感应定律一、单选题1 .如图所示的情况中，金属导体中产生的感应电动势为引U的是（）X X X X X 乙XXXXX 做XXX X X XB.甲、乙、1D.只有乙下说法正确的是（）X X X X XA.丙和丁C.甲、乙、丙、丁2 .如图所示，矩形线框外的ad和反的中点M、N之间连接一电压表，整个装置处于足够大的匀强磁场中，磁场的方向与线框平面垂直，当线框向右匀速平动时，以A.这段导体做切割磁力线运动，MN间有电势差B.穿过线框的磁通量不变化，/N间无感应电动势C. 间无电势差，所以电压表无读数D.虽然电路中无电流，但电压表有示数3.如图所示，。、人

2、是同一导线制成的粗细均匀的闭合导线环，两导线环的半径之比为4:5,其中仅在。环所围区域内有方向垂直于纸面向里的匀强磁场。当该磁场均匀变化时，。、b两环内的感应电流之比为（）感应电流/一R所以感应电流大小之比与半径成反比，等于5:4,故ABD错误，C正确。故选C。4. A【详解】A3杆产生的感应电动势一vE = BLv = 3 2。一 = Bav2A3相当于电源，A3两端电压是路端电压，A3在竖直位置时，两半圆环并联的电阻为R R-X 口r =22=0外 R R 42 2电路电流项卜+ 7AB两端电压U=IR 外解得U = Bav3故选Ao5. A【详解】当金属架以速率u沿着次方向匀速移动时，外

3、边切割磁感线，产生的感应电动势为E-Bhv儿边不切割磁感线，不产生感应电动势。由于金属架中没有感应电流，所以两端的电压等于产生的感应电动势，为U=E=Bhv答案第2页，共10页故选Ao6. D【详解】AC.由图知I学殳t ，0则在。力时间内，线圈内的感应电动势ABBSE = n= nS = nNI A/1tBnS 且在0-0时间内，磁通量的变化率恒定，线框中产生的感应电动势不变，始终为十，故AC错误；B.在m前后磁场方向相反，磁通量变化情况相反，根据楞次定律可知，在这两段时间内线圈内感应电流方向相同，故B错误。D.在为内线圈内的感应电流为B（）SE t。1 =R r rt故D正确。故选D。7.

4、 D【详解】A.磁通量大，磁通量变化量不一定大，选项A错误；B.磁通量变化大，磁通量变化率不一定大，还要看时间，选项B错误；C.磁通量为零，磁通量变化率不一定为零，选项C错误；D.磁通量变化大，磁通量变化率可能很小，感应电动势可能很小，选项D正确。故选D。8. D【详解】答案第3页，共10页带正电的微粒恰好在竖直平面内做匀速圆周运动，可知电场力和重力平衡mg=Eq上极板带负电，根据楞次定律可知，线圈中的磁场8正在增加；此时感应电动势厂，AE = n1d解得 _ mgdAt nq故选Do9. D【详解】A.根据E = 竺可知，穿过线圈的磁通量变化率越大，感应电动势一定越大，故A错误；B.=85中

5、S是指磁通量的有效面积，并不是闭合回路的面积，只有当磁场区域完全覆盖 闭合回路时，二者才相等，故B错误；C.根据产 =3可知，只有当电流垂直于磁感线放置时，电流越大，则受到的安培力才一 定越大，故c错误；D.根据安培力公式有n F 、FB -2 ILsinO IL所以若电流元置于某处所受的磁场力为尸，该处的磁感应强度大小一定不小于，故D正确。故选D。10. A【详解】(兀、金属棒做匀速圆周运动，设速度方向与水平方向夹角为。0-,根据题意可知, 速度在水平方向的分速度答案第4页，共10页vv = % cos 0则感应电动势大小为E - BLvx - BLv0 cos 0根据题意可知，6逐渐增大，

6、则感应电动势逐渐减小，故BCD错误，A正确。故选Ao11. A【详解】受电线圈内部磁场向上且增强，据楞次定律可知，受电线圈中产生的感应电流方向由c到 d,即顺时针方向，根据法拉第电磁感应定律可得电动势为Z (- q)故A正确，BCD错误。故选Ao12. B【详解】A.当回路中有感应电流，根据右手定则，从上向下看，流过导体棒的感应电流沿逆时针 方向，即导体棒两端的感应电动势沿逆时针方向，故A错误；B.当导体棒以速度u匀速运动时，导体棒不受安培力，回路中没有感应电流，感应电动势 与电源的电动势等大反向，即 BLvE sin 53可得4Ev =5BL故B正确；C.当导体棒的速度为时，反电动势El B

7、Lu。4回路中的电流为答案第5页，共10页E _ E。 4E 5BLu1 R 4R故C错误；D.当反电动势为品，回路电流为/时，由1=9R改写为IR = E-E0进一步可得I2R = E1-EI故D错误。故选Bo13. C【详解】由UV图像得到，线圈两端的电压大小与时间整正比，即U = kt由法拉第电磁感应定律可得U = BLv联立解得U kt kv =tBL BL BLB、L、上均一定，则速度口与时间，成正比，所以火车做匀加速或匀减速直线运动;由UT图像可知，当火车依次通过线圈A、B时，其运动情况是加速、减速。故选C。14. B【详解】ABD.导线切割磁感线产生的感应电动势答案第6页，共10

8、页E = Blv其中/指的是有效切割长度，当Lt =2时，导线的有效切割长度为零，所以感应电动势为0,此时电流的方向第一次发生改变，故B正确，A、D错误；C.当3Z t = 4v时，电路中的有效切割长度l = d所以感应电动势E = Bdv故C错误。故选Bo15. D【详解】A.零时刻线圈Q中电流变化率为零，根据楞次定律可知线圈P中感应电流为零，不受安培力作用，因此Bv=G,选项A错误；B.0时刻线圈Q中电流减小，根据楞次定律可知为阻碍磁通量变化，线圈P的面积有增大的趋势，同时受到向上的安培力，因此Fv4）的直金属棒必和 /比连接而成的直角金属框，金属框处于磁感应强度大小为8、方向竖直向下的匀

9、强磁 场中。当金属框以大小为u的速度沿着秘方向匀速移动时，直角金属架两端的电压为X X X X X X叫 Bx x,x XXX x lx X X X XX X X X X XA. BIyVB. Bl2V6 .将一面积为S,匝数为的线圈放在匀强磁场中，已知磁场方向垂直于线圈平面,磁感应强度8随时间变化规律如图所示，线圈总电阻为/则（）A.，。时亥U，线圈的感应电动势为零B.m时刻，线圈内的感应电流方向改变c.。为内线圈的感应电动势为竽d. m力内线圈内的感应电流大小为叫S片。7 .下列说法正确的是（）A.磁通量大，磁通量变化量一定大8 .磁通量变化大，磁通量变化率一定大C.磁通量为零，磁通量变化

10、率一定为零D.磁通量变化大，感应电动势可能很小8.如图所示，两块水平放置的金属板距离为乩用导线、开关S与一个匝的线圈连 接，线圈置于方向竖直向上的变化磁场8中。两板间存在如图所示的匀强磁场，当开 关S闭合后，极板间一质量为加，电荷量为+夕的微粒恰好在竖直平面内做匀速圆周运 动，重力加速度为g,则线圈中的磁场8的变化情况和磁通量变化率分别是（）Bi X/X X X（ : ,? X X X X） /江W,工 mgd一一 mgdA.正在增加，= B.正在减弱，-=ArqAZnqc,正在减弱，黑=幽D,正在增加，胃=蛔tq/xtnq9.下列说法中正确的是（）A.根据E = ”可知，穿过线圈的磁通量变化

11、越大，感应电动势一定越大 tB.根据=3S可知，闭合回路的面积越大，穿过该线圈的磁通量一定越大C.根据可知，在磁场中某处放置的电流越大，则受到的安培力一定越大D.电流元置于某处所受的磁场力为R该处的磁感应强度大小一定不小于/10 .如图所示，在竖直向下的匀强磁场中，将一水平放置的金属棒仍以初速度%绕O尸做匀速圆周运动，不计空气阻力，则金属棒在图示运动过程产生的感应电动势大小的变化情况，正确的是（）aA.越来越小B.越来越大C.保持不变D.无法判断11 .图甲为手机及无线充电板，图乙为充电原理示意图。充电板接交流电源，对充电 板供电，充电板内的送电线圈可产生交变磁场，从而使手机内的受电线圈产生交

12、变电 流，再经整流电路转变成直流电后对手机电池充电。为方便研究，现将问题做如下简 化：设受电线圈的匝数为，面积为S,磁场视为匀强磁场。若在力到时间内，磁场 垂直于受电线圈平面向上穿过线圈，其磁感应强度由囱增加到则这段时间内，线 圈中产生的平均感应电动势的大小和感应电流方向（俯视）为（）线圈图甲A.n(BBJS021)顺时针B.汽电_ BJS（，2 -乙）逆时针C.12.逆时针用如图所示的电路来研究反电动势，水平金属导轨通过开关和电池相连，匀强磁 场的磁感应强度8竖直向下，当开关闭合后，光滑导体棒由静止开始运动，与导轨始 终接触良好，导体棒最终以垂直导棒的速度u匀速运动，电池的电动势为区 回路的

13、 总电阻始终为R,导轨的间距为3导棒与金属导轨的夹角始终为53。，sin530 = 0.8, 下列说法正确的是（ ）s eTxxxXXX人 K AA.导体棒两端的感应电动势的方向为a-b4FB.电源的电动势与导棒速度的关系为口 =受 5BLC.当导体棒的速度为时，反电动势为弓回路中的电流为咤 44aD.当反电动势为4,回路的电流为/时，能量转化关系为E/ + o，= /2r13 .火车、高铁是人们日常生活中重要的交通工具，为保障运输的安全，控制中心需 要确定火车位置及其运动状态。有一种电磁装置可以向控制中心传输火车相关信息， 其原理是在火车首节车厢下面安装能产生匀强磁场的磁铁，俯视图如图甲所示

14、，当它 经过安放在两铁轨间的线圈时，会产生一个电信号，被控制中心接收到，当火车依次 通过线圈A、B时，若控制中心接收到线圈两端的电压信号如图乙所示，则说明火车 的运动情况是（）铁轨 1_2x x x x线圈A 线圈B/xxxx%磁铁 , , I _辱接控制中心A.匀速匀速 B.加速加速 C.加速减速 D.减速加速14 .如图所示，将一根绝缘硬金属导线弯曲成一个完整的正弦曲线形状，电阻为R, 它通过两个小金属环与电阻不计的长直金属杆导通，图中心人间距离为3导线组成 的正弦图形顶部或底部到杆的距离都是力已知该金属导线与段金属杆围成的面积 为辿，右边虚线范围内存在磁感应强度大小为3、方向垂直于弯曲导

15、线所在平面向 713里的匀强磁场，磁场区域的宽度为:L,现在外力作用下导线沿杆以恒定的速度u向右 4运动，仁0时刻，环刚从。点进入磁场区域，则下列说法正确的是（）A.右上时刻，回路中的感应电动势为3公 2vB.片与时刻，回路中的感应电流第一次开始改变方向 2vC.3/仁时刻，回路中的感应电动势为2瓦加4vD.讨时刻，回路中的感应电流第一次开始改变方向15 .如图甲所示，圆形线圈P静止在水平桌面上，其正上方固定一螺线管Q, P和Q共轴，Q中通有变化电流，电流随时间变化的规律如图乙所示。P所受的重力为G,桌面对P的支持力为入，P始终保持静止状态，则（）甲A.零时刻尸nG ,此时P无感应电流B.A时

16、刻外G ,此时P中感应电流最大D. t.时刻&=G ,此时穿过P的磁通量最大二、填空题16 .图是一种风速仪示意图，试回答下列问题：（1）有水平风吹来时磁体如何转动？（自上往下看）（2）为什么能用它测定风速大小？ 17 . 1831年（选填“奥斯特或法拉第”）发现了电磁感应现象.大量实验表明，回 路中所产生的感应电动势大小与穿过该回路的磁通量的（选填“变化量”或“变化 率”）成正比.18 .正方形导线框仍川，匝数为10匝，边长为20 cm,在磁感强度为0.2T的匀强磁 场中围绕与8方向垂直的转轴匀速转动，转速为120r/min.当线框从平行于磁场位置开 始转过90。时，线圈中磁通量的变化量是W

17、b,线圈中磁通量平均变化率为Wb/s,平均感应电动势为 V.三、解答题19 .为了测量列车运行的速度大小，人们采用了如图a所示的装置，它由一块安装在 列车车头底部的强磁体和设置在轨道底下的一组线圈及电流测量记录仪（未画出）组 成。当列车经过线圈上方时，线圈中产生的感应电流数据被记录下来，列车的加速度 和速度就能根据这些数据求出。假设强磁体端面磁场的磁感应强度B = 0.004T,且全 部集中在端面附近，方向与端面相垂直。强磁体的宽度与线圈宽度相同，且都很小。线圈匝数 =5,长L = 0.2m,电阻H = 0.4O （包括引出线的电阻），记录下来的电流-130m处列车的速度匕和v2的大位移图像如

18、图b所示。试计算在离O （原点）30m、O.lOr0.05；-O 1 1 1 1：10 20 30-0.05-O.lOr-0.15-0 50 60 70 80 90100110120s/mW14020 .在开展研究性学习的过程中，某同学设计了一个利用线圈测量转轮转速的装置。 如图所示，在转轮的边缘贴上小磁体，将小线圈靠近轮边放置，接上数据采集器和计 算机（DIS实验器材）。如果小线圈的面积为S,圈数为N匝，小磁体附近的磁感应强 度最大值为日同路的总电阻为凡 实验中发现，轮子转过。角，小线圈的磁感应强度 由最大值变为零。因此，该同学说“只要测得此时感应电流的平均值/,就可测出转轮 转速的大小。”

19、请你运用所学的知识，通过计算对该同学的结论作出评价。o显示器线圈 数据 计算机 采集器21 .如图甲所示，N = 200匝的线圈(图中只画了 2匝)，电阻 = 2。，其两端与一个R = 48Q的电阻相连，线圈内有指向纸内方向的磁场。线圈中的磁通量按图乙所示规 律变化。(1)判断通过电阻R的电流方向和线圈产生的感应电动势E ；(2)求电阻尺的热功率P。甲乙22 .磁电式电流表的构造如图(。)所示，在蹄形磁铁的两极间有一个可以绕轴转动的 线圈，转轴上装有螺旋弹簧和指针。蹄形磁铁和铁芯间的磁场均匀辐向分布，如图(匕)所示。两侧存在圆心角为20。的无磁场区域。小王同学将其改装为一个手摇式发电机，正负接

20、线柱之间接入负载。图中线框边长La/?=10cm, Lbc= 15cm,共有100匝，线框顺时针匀速转动其角速度=7rrad/s, 4d边和。c边所在处的磁感应强度B=2T,线圈内阻不计，线圈从图示位置开始转动。求：(1)线圈转过?时感应电动势的大小。7T(2)线圈转过弥的过程中通过线圈的磁通量的变化量A。(3)负载两端的电压。图a图b参考答案:1. B【详解】根据动生电动势公式E=Blv其中的/应指导体的有效切割长度，甲、乙、丁中的有效切割长度均为/,则电动势后=BM而丙的有效切割长度为0,则电动势为0。故选Bo2. A【详解】BCD.线框在匀强磁场水平向右匀速移动时，穿过线框回路的磁通量没有改变，则知没有 感应电流产生，但与两边在切割磁感线，则两边产生感应电动势，相当于两节电池 并联，。与江。与d间有电势差，但电压表没有示数，因为只有有电流时，电压表才有示 数，故BCD错误。A.由题意可知，这段导体参与切割磁感线运动，因此MN间有电势差，故A正确。 故选Ao3. C【详解】 两环所处磁场变化快慢一致，所以当相同，处于磁场中的有效面积S也相等，所以由法 拉第电磁感应定律 E=N Ar知两者感应电动势相等。两环是用同一导线制成，粗细均匀，所以由电阻定律Rp 一S知两环电阻比等于圆环周长之比，由圆的周长公式=2兀氏知，电阻比等于半径之比4:5。答案第1页，共10页