2023年法拉第电磁感应定律练习题.pdf

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1、(完整 word 版)法拉第电磁感应定律练习题 1 一、考点、热点回顾（一）知识整合 1感应电动势：无论电路是否闭合，只要穿过电路的 发生变化，电路中就一定有 ，若电路是闭合的就有 产生感应电动势的那部分导体就相当于一个 2.法拉第电磁感应定律文字表述:。表达式为 .式中n表示_，表示_,t表示_，t表示_ 。3闭合电路的一部分导体做切割磁感线运动,则导体中的感应电动势为_,式中表示_，当等于_ 时公式变为_。式中的L是 。v若是平均速度，则E为 ；若v为瞬时速度，则E为 .若导体的运动不切割磁感线，则导体中 感应电动势。4一段长为的导体,在匀强磁场中,以角速度垂直于磁场的方向绕导体的一端做切

2、割磁感线运动,则导体中的感应电动势为_。（二）重难点阐释 1.在tnE中，E的大小是由线圈的匝数及磁通量的变化率决定的，与及之间无大小上的必然联系。大，及t不一定大；t大，及也不一定大。2公式tnE与E=BLVsin的比较 研究对象不同:前者是一个回路(不一定闭合)，后者是一段直导线(或等效成直导线)。适用范围不同：前者具有普遍性，无论什么方式引起的的变化都适用，后者只适用一部分导体做切割磁感线运动的情况。条件不同：前者不一定是匀强磁场,tBSntSBntnE。E由t决定与大小无必然联系;后者B、L、v之间应取两两互相垂直的分量，可采用投影的办法.意义不同：前者求得是平均电动势；后者 v若是平

3、均速度，则E为平均电动势;若v为瞬时速度，则E为瞬时电动势。二、典型例题【例 1】如果闭合电路中的感应电动势很大,那一定是因为(）A穿过闭合电路的磁通量很大 B穿过闭合电路的磁通量变化很大 C穿过闭合电路的磁通量的变化很快 D闭合电路的电阻很小【例 2】穿过一个单匝线圈的磁通量始终保持每秒均匀地减少 2 Wb，则()A线圈中感应电动势每秒增加 2 V B线圈中感应电动势每秒减少 2 V C线圈中无感应电动势 D线圈中感应电动势大小不变 【例 3】。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ab以水平初速度v0抛出，设在(完整 word 版)法拉第电磁感应定律练习题 2 整个过程中棒

4、的方向不变且不计空气阻力，则在金属棒运动过程中产生的感应电动势大小变化情况是（）A越来越大 B越来越小 C保持不变 D无法判断 【例 4】如图所示，将直径为d,电阻为R的闭合金属环从匀强磁场B拉出，求 这一过程中(1)磁通量的改变量（2)通过金属环某一截面的电量 【例 5】:下列说法正确的是(）A、线圈中磁通量变化越大,线圈中产生的感应电动势一定越大 B、线圈中的磁通量越大,线圈中产生的感应电动势一定越大 C、线圈处在磁场越强的位置，线圈中产生的感应电动势一定越大 D、线圈中磁通量变化得越快，线圈中产生的感应电动势越大【例 6】：一个匝数为 100、面积为 10cm2的线圈垂直磁场放置,在 0

5、。5s 内穿过它的磁场从 1T 增加到9T。求线圈中的感应电动势.【例 7】、如图所示，在磁感强度为 0.1T 的匀强磁场中有一个与之垂直的金属框 ABCD,框电阻不计，上面接一个长 0。1m的可滑动的金属丝 ab，已知金属丝质量为 0.2g，电阻 R0.2，不计阻力，求金属丝ab 匀速下落时的速度.例一解析：选 C.根据法拉第电磁感应定律，感应电动势取决于穿过闭合电路的磁通量的变化率即磁通量的变化快慢与磁通量大小、磁通量变化量大小、电路电阻无必然联系，所以 C项正确,A、B、D错误(完整 word 版)法拉第电磁感应定律练习题 3 例二答案：D 例三解析：选 C.金属棒水平抛出后,在垂直于磁

6、场方向上的速度不变，由EBlv知，电动势也不变，故C正确 例四解析:(1)由已知条件得金属环的面积S(错误!)2错误!磁通量的改变量 BS错误!。（2)由法拉第电磁感应定律E错误!又因为错误!错误!，q错误!t 所以q错误!错误!.答案：(1）d2B4(2）错误!例五 D 例六解：由电磁感应定律可得 E=n/t 由 联立可得 E=n/t 代如数值可得 例 7(4ms)问 1：将上题的框架竖直倒放，使框平面放成与水平成 30角,不计阻力，B垂直于框平面，求 vm？答案：(2ms)问 2：上题中若 ab 框间有摩擦阻力，且0.2,求 vm？答案：（1。3m s)问 3：若不计摩擦,而将 B方向改为

7、竖直向上,求 vm？答案：（2。67m s)问 4:若此时再加摩擦0。2，求 vm?答案：(1.6m s)问 5：如图所示在问 2 中的 BC中间加0。3v、r0.8 的电池，求 vm？答案:（20m s）三、习题练习 基础达标:1、穿过一个电阻为 R=1的单匝闭合线圈的磁通量始终每秒钟均匀的减少 2Wb，则：（）A、线圈中的感应电动势每秒钟减少2V B、线圈中的感应电动势是2V(完整 word 版)法拉第电磁感应定律练习题 4 C、线圈中的感应电流每秒钟减少2A D、线圈中的电流是2A 2下列几种说法中正确的是：（）A、线圈中的磁通量变化越大,线圈中产生的感应电动势一定越大 B、穿过线圈的磁

8、通量越大，线圈中的感应电动势越大 C、线圈放在磁场越强的位置，线圈中的感应电动势越大 D、线圈中的磁通量变化越快，线圈中产生的感应电动势越大 3、长度和粗细均相同、材料不同的两根导线，分别先后放在U形导轨上以同样的速度在同一匀强磁场中作切割磁感线运动，导轨电阻不计，则两导线：（）A、产生相同的感应电动势 B、产生的感应电流之比等于两者电阻率之比 C、产生的电流功率之比等于两者电阻率之比；D、两者受到相同的磁场力 4、在理解法拉第电磁感应定律tnE及改写形势tBnsE，tSnBE的基础上（线圈平面与磁感线不平行)，下面叙述正确的为:（）A、对给定线圈,感应电动势的大小跟磁通量的变化率成正比 B、

9、对给定的线圈，感应电动势的大小跟磁感应强度的变化 B成正比 C、对给定匝数的线圈和磁场，感应电动势的大小跟面积的平均变化率tS成正比 D、题目给的三种计算电动势的形式，所计算感应电动势的大小都是t时间内的平均值 5、如图1中，长为L的金属杆在外力作用下,在匀强磁场中沿水平光滑导轨匀 速 运动，如果速度v不变，而将磁感强度由B增为2B.除电阻R外，其它电阻不计。那么：（）A、作用力将增为4倍 B、作用力将增为2倍 C、感应电动势将增为2倍 D、感应电流的热功率将增为4倍 6、如图2所示，固定于水平绝缘平面上的粗糙平行金属导轨，垂直于导轨平面有一匀强磁场.质量为m 的金属棒cd垂直放在导轨上，除电

10、阻R和金属棒cd的电阻r外,其余电阻不计；现用水平恒力F作用于金属棒cd上，由静止开始运动的过程中，下列说法正确的是：（)A、水平恒力F对cd棒做的功等于电路中产生的电能 B、只有在cd棒做匀速运动时,F 对cd棒做的功才等于电路中产生的电能 C、无论cd棒做何种运动，它克服安培力所做的功一定等于电路中产生的电能 D、R两端的电压始终等于cd棒中的感应电动势的值 7、如图3所示,把金属圆环匀速拉出磁场，下列叙述正确的是：(）A、向左拉出和向右拉出所产生的感应电流方向相反 B、不管向什么方向拉出，只要产生感应电流，方向都是顺时针 C、向右匀速拉出时，感应电流方向不变 D、要将金属环匀速拉出,拉力

11、大小要改变 8、有一个n匝线圈面积为S，在t时间内垂直线圈平面的磁感应强度变化了B，则这段时间内穿过n匝线圈的磁通量的变化量为 ，磁通量的变化率为 ,穿过一匝线圈的磁通量的变化量为 ,磁通量的变化率为 。c d F R(完整 word 版)法拉第电磁感应定律练习题 5 9、如图4所示，前后两次将磁铁插入闭合线圈的相同位置，第一次用时0。2S，第二次用时1S;则前后两次线圈中产生的感应电动势之比 。10、如图5所示，用外力将单匝矩形线框从匀强磁场的边缘匀速拉出设线框的面积为S，磁感强度为B，线框电阻为R，那么在拉出过程中，通过导线截面的电量是_ 能力提升：11、在图 6 中，闭合矩形线框 abc

12、d 位于磁感应强度为 B的匀强磁场中，ad 边位于磁场边缘，线框平面与磁场垂直，ab、ad 边长分别用 L1、L2表示，若把线圈沿 v 方向匀速拉出磁场所用时间为t,则通过线框导线截面的电量是:（)A、1 2BL LR t B、1 2BL LR C、1 2BL Lt D、12BL L(完整 word 版)法拉第电磁感应定律练习题 6 12、如图 7 所示，两个互连的金属圆环,粗金属环的电阻为细金属环 电 阻 的21，磁场方向垂直穿过粗金属环所在的区域，当磁感应强度随时 间 均 匀变化时，在粗环内产生的感应电动势为 E，则 a、b 两点的电势差为 。13、如图8所示，两光滑平行金属导轨水平放置在

13、匀强磁场中，磁场与导轨所在平面垂直，金属棒可沿导轨自由移动，导轨一端跨接一个定值电阻，金属棒和导轨电阻不计；现用恒力将金属棒沿导轨由静止向右拉，经过时间1t速度为v,加速度为1a，最终以2v做匀速运动。若保持拉力的功 率 恒定,经过时间2t，速度也为v,但加速度为2a，最终同样以2v的速度做匀速运动,则：（)121221213)(2)()()(aaDaaCttBttA 14、如图9所示，金属杆ab以恒定速率v在光滑平行导轨上向右滑行,设整个电路中总电阻为R（恒定不变），整个装置置于垂直纸面向里的匀强磁场中,下列叙述正确的是：(）A、ab杆中的电流与速率v成正比；B、磁场作用于ab杆的安培力与速

14、率v成正比；C、电阻R上产生的电热功率与速率v的平方成正比;D、外力对ab杆做的功的功率与速率v的平方成正比.15、如图10所示，一个圆形线圈的匝数n=1000，线圈面积S=200cm2,线圈的电阻r=1，线圈外接一个阻值R=4的电阻，把线圈放入一方向垂直线圈平面向里的匀强磁场中，磁感应强度随时间变化规律如图所示;求：（1）、前4S内的感应电动势（2）、前5S内的感应电动势 16、如图11所示,金属导轨MN、PQ 之间的距离L=0。2m,导轨左端所接的电阻R=1，金属棒ab可沿导轨滑动，匀强磁场的磁感应强度为B=0。5T，ab 在外力作用下以V=5m/s的速度向右匀速滑动，求金属棒所受安培力的

15、大小。17、如图12所示，在连有电阻R=3r的裸铜线框ABCD 上，以AD 为对称轴放置另一个正方形的小裸铜线框abcd，整个小线框处于垂直框面向里、磁感强度为B的匀强磁场中已知小线框每边长L，每边电阻为r，其它电阻不计.现使小线框以速度v向右平移，求通过电阻R的电流及R两端的电压 R P Q M N a b C D A B R a b c d(完整 word 版)法拉第电磁感应定律练习题 7 18、在磁感强度B=5T 的匀强磁场中,放置两根间距d=0.1m的平行光滑直导轨，一端接有电阻R=9,以及电键S和电压表垂直导轨搁置一根电阻r=1的金属棒ab，棒与导轨良好接触现使金属棒以速度v=10m

16、/s匀速向右移动,如图13所示，试求：（1）电键S闭合前、后电压表的示数；（2）闭合电键S,外力移动棒的机械功率 19、如图14所示,电阻为R的矩形线圈abcd，边长ab=L，bc=h，质量为m。该线圈自某一高度自由落下，通过一水平方向的匀强磁场,磁场区域的宽度为h，磁感应强度为B.若线圈恰好以恒定速度通过磁场,则线圈全部通过磁场所用的时间为多少？20、如图15所示，长为L的金属棒ab与竖直放置的光滑金属导轨接触良好（导轨电阻不计），匀强磁场中的磁感应强度为B、方向垂直于导轨平面，金属棒无初速度释放，释放后一小段时间内,金属棒下滑的速度逐渐 ，加速度逐渐 。(完整 word 版)法拉第电磁感应定律练习题 8 21竖直放置的光滑U形导轨宽0.5m，电阻不计，置于很大的磁感应强度是1T的匀强磁场中，磁场垂直于导轨平面，如图16所示,质量为10g，电阻为1的金属杆PQ 无初速度释放后，紧贴导轨下滑（始终能处于水平位置)。问：（1）到通过PQ 的电量达到0.2c 时，PQ 下落了多大高度？（2）若此时PQ 正好到达最大速度，此速度多大？（3)以上过程产生了多少热量？P Q