沪科版（2019）高二物理选择性必修第二册《第2章电磁感应与现代生活》2.3感应电动势的大小——法拉第电磁感应的定律基础练习（word含答案）

12611100105156002.3感应电动势的大小——法拉第电磁感应的定律基础练习
一、单选题
1.下列说法正确的是（?? ）
A.?电视机铭牌上所标的“额定电压220 V”指的是交流电压的峰值
B.?交流发电机是利用电磁感应的原理来工作的
C.?在远距离输电中，采用高压输电的目的是为了增大输电线路中的电流
D.?在高压输电中要用到变压器，变压器铁芯中会产生感应电流——涡流，但这种涡流不会有热效应
2.如图所示的LC振荡电路中，某时刻线圈中磁场方向向上，且电路的电流正在减小，则此时（?? ）
A.?a点电势比b点低?????????????????????????????????????????????????B.?电容器两极板间场强正在减小
C.?电路中电场能正在增大???????????????????????????????????????D.?线圈中感应电动势正在减小
3.如图所示，abc为边长为L的正三角形线框，匀强磁场与线框平面垂直，其宽度为L。现线框从图位置以恒定的速度通过场区，线框中的感应电流随时间的变化图象正确的是（逆时针为电流的正方向）（?? ）
A.??????????????????? B.?
C.????????????????????? D.?
4.如图所示，电阻率均匀的矩形线框在匀强磁场内运动，(1)(3)(4)三个图中线框在图示平面内平动，(2)图中线框绕转轴转动，以下说法正确的是（?? ）
A.?(1)图中，流过ab边的电流为零，ab两点间电势差为零
B.?(2)图中图示位置处，流过ab边的电流不为零，ab两点电势差不为零
C.?(3)图中，流过ab边的电流为零，ab两点电势差不为零
D.?(4)图中，流过ab边的电流为零，ab两点电势差也为零
5.如图甲所示，间距为L的光滑导轨水平放置在竖直向下的匀强磁场中，磁感应强度为B，轨道左侧连接一定值电阻R。水平外力F平行于导轨，随时间t按图乙所示变化，导体棒在F作用下沿导轨运动，始终垂直于导轨，在0~t0时间内，从静止开始做匀加速直线运动。图乙中t0、F1、F2为已知量，不计ab棒、导轨电阻。则（?? ）
A.?在t0以后，导体棒一直做匀速直线运动
B.?在t0以后，导体棒一直做匀加速直线运动
C.?在0~t0时间内，导体棒的加速度大小为 2(F2?F1)RB2L2t0
D.?在0~t0时间内，通过导体棒横截面的电荷量为 (F2?F1)t02BL
6.一个U形金属线框在匀强磁场中绕OO′轴以相同的角速度匀速转动，通过导线给同一电阻R供电，如图甲、乙所示．其中甲图中OO′轴右侧有磁场，乙图中整个空间均有磁场，两磁场磁感应强度相同．则甲、乙两图中交流电流表的示数之比为(?? )
A.?1∶ 2???????????????????????????????????B.?1∶2???????????????????????????????????C.?1∶4???????????????????????????????????D.?1∶1
7.如图甲所示，线圈总电阻r =0.5Ω，匝数n =10，其端点a、b与R =1.5Ω的电阻相连，线圈内磁通量变化规律如图乙所示。关于a、b两点电势 φa 、 φb 及两点电势差 Uab ，正确的是（?? ）
A.?φa>φb,Uab=1.5V??????????????????????????????????????????? B.?φa<φb,Uab=?1.5V
C.?φa<φb,Uab=?0.5V??????????????????????????????????????? D.?φa>φb,Uab=0.5V
8.如图所示，半径为r的n匝线圈套在边长为L的正方形abcd之外，匀强磁场局限在正方形区域内且垂直穿过正方形，当磁感应强度以 ΔBΔt 的变化率均匀增加时，线圈中产生感应电动势的大小为（?? ）
A.?πr2ΔBΔt??????????????????????????????B.?L2ΔBΔt??????????????????????????????C.?nπr2ΔBΔt??????????????????????????????D.?nL2ΔBΔt
9.如图甲所示，单匝正方形导线框左半部分处于垂直于线框的磁场中，该磁场的磁感应强度B随时间t变化的规律如图乙所示。已知图甲中虚线ab处于正方形线框的正中央，与线框交于a、b两点，且刚好处于磁场的右边界上，正方形线框的边长为L，总电阻为R，图乙中的B0和t0均为已知。下列说法正确的是（?? ）
A.?线框中的感应电流的大小为 I=B0L2t0R?????????????????B.?a、b两点间的电压大小为 U=B0L24t0
C.?在0~t0时间内，通过线框的电量为 q=B0L2R??????D.?在0~t0时间内，线框的热功率为 P=B02L44t0R
10.关于产生感应电流的条件，下述说法正确的是（ ??）
A.?位于磁场中的闭合线圈，一定能产生感应电流；
B.?闭合线圈和磁场发生相对运动，一定能产生感应电流；
C.?闭合线圈作切割磁感线运动，一定能产生感应电流；
D.?穿过闭合线圈的磁感线条数发生变化，一定能产生感应电流、
11.如图所示，在垂直于纸面足够大范围内的匀强磁场中，有一个矩形线圈 abcd，线圈平面与磁场垂直，O1O2是线圈的对称轴。应使线圈怎样运动才能使其中产生感应电流（?? ）
A.?向左或向右平动????????????B.?向上或向下平动????????????C.?垂直于纸面向里平动????????????D.?绕 O1O2 转动
12.如图所示，线圈M和线圈N绕在同一个铁芯上，下列说法正确的是（?? ）
A.?当闭合开关S的瞬间，线圈N中没有感应电流产生
B.?当线圈M中有恒定电流通过时，线圈N中没有感应电流产生
C.?当断开开关S的瞬间，线圈N中没有感应电流产生
D.?在上面三种情况中，如果线圈N中有感应电流，则线圈N的右端相当于条形磁铁的N极
二、填空题
13.如图所示，A、B两个闭合线圈用同样的导线制成，匝数均为 10 匝，半 rA=2rB ，图示区域内有匀强磁场，且磁感应强度随时间均匀减小。A、B线圈中产生的感应电动势之比为________ ，两线圈的感应电流之比为________。
14.一闭合线圈有50匝，总电阻R=20Ω，穿过它的磁通量在0.1s内由 8×10?3Wb 均匀增加到 1.6×10?2Wb ，则线圈中的感应电动势的平均值E=________V，感应电流的平均值I=________A。
15.穿过单匝闭合线圈的磁通量随时间变化的Φ-t图象如图所示,由图知0-5s线圈中感应电动势大小为________V,5-10s线圈中感应电动势大小为________V,10-15s线圈中感应电动势大小为________V．
16.如图所示，两个用相同导线制成的不闭合环A和B，半径RA＝2RB ， 两环缺口间用电阻不计的导线连接．当一均匀变化的匀强磁场只垂直穿过A环时，a、b两点间的电势差为U．若让这一均匀变化的匀强磁场只穿过B环，则a、b两点间的电势差为________．
三、解答题
17.如图甲，两根足够长的平行光滑金属导轨固定在水平面内，导轨间距为1.0m，左端连接阻值R=4.0Ω的定值电阻；匀强磁场磁感应强度B=0.5T、方向垂直导轨所在平面向下；质量m=0.2kg.长度L=1.0m、电阻r=1.0Ω的金属杆置于导轨上，向右运动并与导轨始终保持垂直且接触良好。t=0时对杆施加一平行于导轨方向的外力，杆运动的v-t图象如图乙所示。除定值电阻及金属杆外其余电阻不计，求：在t=2.0s时电阻R的功率及外力的大小和方向。
18.一个300匝的线圈，穿过它的磁通量在 0.01s 内由 6×10?2Wb 均匀地减小到 3×10?2Wb. 求线圈中的感应电动势的大小.
19.一导体棒长 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 β=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
一、单选题
1. B 2. C 3. B 4. D 5. D 6. A 7. A 8. D 9. B 10. D 11. D 12. B
二、填空题
13. 4:1；2:1
14. 4；0.2
15. 1；0；2
16. U2
三、解答题
17. 根据v-t图象可知t=2.0s时，金属杆的速度大小为2.0m/s，此时金属杆产生的感应电动势
E=Blv ①
回路中产生的感应电流 I=ER+r ②
电阻R的功率 P=I2R ③
由运动学公式得其加速度大小 a=v0?0Δt ④
金属杆受到的安培力大小 F安=BIl ⑤
由牛顿第二定律有 F安+F=ma ⑥
联立①~⑥式解得P=0.16W；F=0.3N，方向水平向左。
18.解:根据法拉第电磁感应定律得： E=nΔΦΔt=300×0.06?0.030.01V=900V
19.解:若速度方向与磁感线方向夹角 β=30° ，导体棒中感应电动势的大小为：
E=Blvsinβ=0.1×0.4×5×sin30°V=0.1V ；
当导体棒垂直切割磁感线时，产生的感应电动势最大，最大感应电动势为：
Emax=Blv=0.1×0.4×5V=0.2V