选修3-2 4.4 法拉第电磁感应定律 同步练习(word含答案)
文档属性
| 名称 | 选修3-2 4.4 法拉第电磁感应定律 同步练习(word含答案) |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 404.0KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（新课程标准） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2022-01-23 06:38:46 | ||
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文档简介
选修3-2 4.4 法拉第电磁感应定律 同步练习
一、单项选择题（共10小题；共40分）
1. 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 过程中以下描述错误的是
A. 线圈中 时刻感应电动势最大
B. 线圈中 时刻感应电动势为零
C. 线圈中 时刻感应电动势最大
D. 线圈中 至 时间内平均感应电动势为
2. 下列关于感应电动势大小的说法，正确的是
A. 线圈中磁通量变化越大，产生的感应电动势一定越大
B. 线圈中磁通量越大，产生的感应电动势一定越大
C. 线圈放在磁感应强度越强的地方，产生的感应电动势一定越大
D. 线圈中磁通量变化越快，产生的感应电动势越大
3. 穿过闭合回路的磁通量 随时间 变化的图象分别如图 所示，下列关于回路中产生的感应电动势的论述，正确的是
A. 图 中，回路产生的感应电动势恒定不变
B. 图 中，回路产生的感应电动势一直在变大
C. 图 中，回路在 时间内产生的感应电动势小于在 时间内产生的感应电动势
D. 图 中，回路产生的感应电动势先变小再变大
4. 如图所示，栅栏大门朝正南方向，在门的四个角上钉有四个钉子，沿着钉子绕有 匝的大线圈，穿过该线圈的最大磁通量为 ，那么，小明在 内把关闭的大门打开并转过 的过程中，线圈中产生的感应电动势约为
A. B. C. D.
5. 关于感应电动势，下列说法中正确的是
A. 电源电动势就是感应电动势
B. 产生感应电动势的那部分导体相当于电源
C. 在电磁感应现象中没有感应电流就一定没有感应电动势
D. 电路中有电流就一定有感应电动势
6. 如图所示， 、 两个闭合正方形线圈用同样的导线制成，匝数均为 匝，边长 ，图示区域内有垂直纸面向里的匀强磁场，且磁感应强度随时间均匀增大，不考虑线圈之间的相互影响，则
A. 两线圈内产生顺时针方向的感应电流
B. 、 线圈中感应电动势之比为
C. 、 线圈中感应电流之比为
D. 、 线圈中电功率之比为
7. 如图画出的是穿过一个单匝闭合线圈的磁通量随时间的变化规律，以下哪些认识是正确的
A. 第 末线圈中的感应电动势是
B. 第 末线圈中的瞬时电动势比第 末的小
C. 第 末线圈中的瞬时电动势为零
D. 第 末和 末的瞬时电动势的方向相同
8. 穿过某线圈的磁通量随时间变化的关系如图所示，在下列几段时间内，线圈中感应电动势最小的是
A. B. C. D.
9. 如图所示，一个圆形线圈的匝数为 ，半径为 ，线圈平面与匀强磁场垂直，且一半处在磁场中。在 时间内，磁感应强度的方向不变，大小由 均匀地增大到 。在此过程中，线圈中产生的感应电动势为
A. B. C. D.
10. 如图 所示， 匝的线圈（图中只画了 匝）两端 、 与一个理想电压表相连。线圈内有指向纸内方向的磁场，线圈中的磁通量在按图 所示规律变化。下列说法正确的是
A. 电压表的示数为 ， 端接电压表正接线柱
B. 电压表的示数为 ， 端接电压表正接线柱
C. 电压表的示数为 ， 端接电压表正接线柱
D. 电压表的示数为 ， 端接电压表正接线柱
二、填空题（共4小题；共12分）
11. 如图所示，半径为 的金属环绕通过某直径的轴 以角速度 做匀速转动，匀强磁场的磁感应强度为 ，从金属环面与磁场方向重合时开始计时，则在金属环转过 角的过程中，环中产生的电动势的平均值是 。
12. 一个单匝矩形线圈，在 的时间内穿过它的磁通量由 增加到 ，则线圈中磁通量的变化量 ，线圈中的感应电动势 。
13. 如图所示，同一闭合线圈，第一次用一根条形磁铁插入，第二次用两根条形磁铁插入，前后插入的速度相同，问哪一次电流表指针偏转角度大 （第一次或第二次）
14. 如图所示，是“用 探究回路中感应电动势大小与磁通量变化快慢的关系”实验的装置图，实验时让小车以不同的速度靠近螺线管，得到在不同 内的感应电动势的平均值 ，重复上述步骤可得一组 和 值，点击软件界面，屏幕出现 图线，实验中因磁铁相对螺线管位置的变化相同，各次实验螺线管中的磁通量的变化量都相同，可见感应电动势 和 成正比关系。
三、解答题（共3小题；共39分）
15. 一个有 匝的闭合导体线圈，若在 内，通过线圈的磁通量由 均匀地减小到零，则在这段时间内线圈产生的感应电动势为多少
16. 如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） 。（填“顺时针”或“逆时针”）
（2）当条形磁体转到图示位置（与线圈轴线平行）时，电流计的示数 。（填“最大”或“最小”）
17. 如图所示，匝数为 ，面积为 的矩形线圈在匀强磁场 中匀速转动，角速度为 ，求线圈从图示位置转过 时间内的平均感应电动势.
答案
第一部分
1. C
【解析】由图知 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，故A正确。
在 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，C错误。
根据法拉第电磁感应定律得：平均感应电动势 ，故D正确。
2. D
【解析】线圈中磁通量变化大，但磁通量变化率不一定越大，所以产生的感应电动势也不一定越大，故A错误；
线圈中磁通量大，但磁通量变化率不一定越大，所以产生的感应电动势也不一定越大，故B错误；
线圈放在磁感应强度越强的地方，磁通量虽然较大，但变化率不一定大，所以产生的感应电动势也不一定越大，故C错误；
线圈中磁通量变化越快，产生的感应电动势越大，故D正确。
3. D
【解析】图 中 不变， 感应电动势等于 ，故A错误；在图 中， 恒定，产生的感应电动势也恒定，故B错误；在图 中， 内的 大于 内的 ，故C错误；在图 中，图线斜率先减小后增大，所以感应电动势也是先变小后变大，故选项D正确。
4. B
【解析】门关闭时，穿过门上线圈的磁通量为中 ，将门打开转过 时磁通量为 ，则有 ，由公式 得，线圈中产生的感应电动势的大小为 ，选项B正确，A 、C、D错误。
5. B
【解析】电源电动势的来源很多，不一定是由于电磁感应产生的，所以选项A错误；
在电磁感应现象中，如果没有感应电流，也可以有感应电动势，C错误；
电路中的电流可能是由化学电池或其它电池作为电源提供的，所以有电流不一定有感应电动势.
6. C
【解析】根据楞次定律结合安培定则可知，两线圈内产生逆时针方向的感应电流，选项A错误。
根据 知，磁感应强度的变化率相等，两线圈匝数相等，边长之比为 ，则感应电动势之比为 ；根据电阻定律 可知，两线圈长度之比为 ，则电阻之比为 ，根据欧姆定律得，感应电流之比为 ，选项B错误，C正确。
根据 知，感应电动势之比为 ，感应电流之比为 ，则电功率之比为 ，选项D错误。
7. A
【解析】由法拉第电磁感应定律知感应电动势 ， 内，，则第 末线圈中的感应电动势大小是 ，选项A正确； 图线的斜率表示磁通量的变化率，感应电动势的大小与磁通量的变化率成正比，由图象知第 末线圈中的瞬时电动势比第 末的大，选项B错误；第 末穿过线圈的磁通量的变化率不为零，电动势不为零，选项C错误； 图象中，第 末和 末的图线斜率一正一负，瞬时电动势的方向相反，选项D错误。
8. D
【解析】根据 得，感应电动势与磁通量的变化率成正比。 图线的斜率表示磁通量的变化率，由题图可知， 内磁通量的变化率最小，则产生的感应电动势最小，选项D正确，A、B、C错误。
9. B
【解析】由法拉第电磁感应定律可知，感应电动势 ，选项B正确，A、C、D错误。
10. B
【解析】线圈相当于电源，由楞次定律可知 相当于电源的正极， 相当于电源的负极。故 应该与理想电压表的 号接线柱相连。由法拉第电磁感应定律得：，故B正确，ACD错误。
第二部分
11.
12. ；
13. 第二次
14. ；
第三部分
15.
16. （1） 逆时针
（2） 最小
17.
【解析】由楞次定律可判断线圈从图示位置转过 时间内，线圈中的平均感应电动势 。
磁通量是没有方向的标量，但却有正负。
如果我们规定磁感线从线圈的一侧穿入另一侧，穿出磁通量为正，那么从另一侧穿入这一侧穿出时，磁通量就为负了。
设线圈转过 时，穿过它的磁通量 ，那么图示位置时穿过它的磁通量 。
由法拉第电磁感应定律得：。
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一、单项选择题（共10小题；共40分）
1. 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 过程中以下描述错误的是
A. 线圈中 时刻感应电动势最大
B. 线圈中 时刻感应电动势为零
C. 线圈中 时刻感应电动势最大
D. 线圈中 至 时间内平均感应电动势为
2. 下列关于感应电动势大小的说法，正确的是
A. 线圈中磁通量变化越大，产生的感应电动势一定越大
B. 线圈中磁通量越大，产生的感应电动势一定越大
C. 线圈放在磁感应强度越强的地方，产生的感应电动势一定越大
D. 线圈中磁通量变化越快，产生的感应电动势越大
3. 穿过闭合回路的磁通量 随时间 变化的图象分别如图 所示，下列关于回路中产生的感应电动势的论述，正确的是
A. 图 中，回路产生的感应电动势恒定不变
B. 图 中，回路产生的感应电动势一直在变大
C. 图 中，回路在 时间内产生的感应电动势小于在 时间内产生的感应电动势
D. 图 中，回路产生的感应电动势先变小再变大
4. 如图所示，栅栏大门朝正南方向，在门的四个角上钉有四个钉子，沿着钉子绕有 匝的大线圈，穿过该线圈的最大磁通量为 ，那么，小明在 内把关闭的大门打开并转过 的过程中，线圈中产生的感应电动势约为
A. B. C. D.
5. 关于感应电动势，下列说法中正确的是
A. 电源电动势就是感应电动势
B. 产生感应电动势的那部分导体相当于电源
C. 在电磁感应现象中没有感应电流就一定没有感应电动势
D. 电路中有电流就一定有感应电动势
6. 如图所示， 、 两个闭合正方形线圈用同样的导线制成，匝数均为 匝，边长 ，图示区域内有垂直纸面向里的匀强磁场，且磁感应强度随时间均匀增大，不考虑线圈之间的相互影响，则
A. 两线圈内产生顺时针方向的感应电流
B. 、 线圈中感应电动势之比为
C. 、 线圈中感应电流之比为
D. 、 线圈中电功率之比为
7. 如图画出的是穿过一个单匝闭合线圈的磁通量随时间的变化规律，以下哪些认识是正确的
A. 第 末线圈中的感应电动势是
B. 第 末线圈中的瞬时电动势比第 末的小
C. 第 末线圈中的瞬时电动势为零
D. 第 末和 末的瞬时电动势的方向相同
8. 穿过某线圈的磁通量随时间变化的关系如图所示，在下列几段时间内，线圈中感应电动势最小的是
A. B. C. D.
9. 如图所示，一个圆形线圈的匝数为 ，半径为 ，线圈平面与匀强磁场垂直，且一半处在磁场中。在 时间内，磁感应强度的方向不变，大小由 均匀地增大到 。在此过程中，线圈中产生的感应电动势为
A. B. C. D.
10. 如图 所示， 匝的线圈（图中只画了 匝）两端 、 与一个理想电压表相连。线圈内有指向纸内方向的磁场，线圈中的磁通量在按图 所示规律变化。下列说法正确的是
A. 电压表的示数为 ， 端接电压表正接线柱
B. 电压表的示数为 ， 端接电压表正接线柱
C. 电压表的示数为 ， 端接电压表正接线柱
D. 电压表的示数为 ， 端接电压表正接线柱
二、填空题（共4小题；共12分）
11. 如图所示，半径为 的金属环绕通过某直径的轴 以角速度 做匀速转动，匀强磁场的磁感应强度为 ，从金属环面与磁场方向重合时开始计时，则在金属环转过 角的过程中，环中产生的电动势的平均值是 。
12. 一个单匝矩形线圈，在 的时间内穿过它的磁通量由 增加到 ，则线圈中磁通量的变化量 ，线圈中的感应电动势 。
13. 如图所示，同一闭合线圈，第一次用一根条形磁铁插入，第二次用两根条形磁铁插入，前后插入的速度相同，问哪一次电流表指针偏转角度大 （第一次或第二次）
14. 如图所示，是“用 探究回路中感应电动势大小与磁通量变化快慢的关系”实验的装置图，实验时让小车以不同的速度靠近螺线管，得到在不同 内的感应电动势的平均值 ，重复上述步骤可得一组 和 值，点击软件界面，屏幕出现 图线，实验中因磁铁相对螺线管位置的变化相同，各次实验螺线管中的磁通量的变化量都相同，可见感应电动势 和 成正比关系。
三、解答题（共3小题；共39分）
15. 一个有 匝的闭合导体线圈，若在 内，通过线圈的磁通量由 均匀地减小到零，则在这段时间内线圈产生的感应电动势为多少
16. 如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） 。（填“顺时针”或“逆时针”）
（2）当条形磁体转到图示位置（与线圈轴线平行）时，电流计的示数 。（填“最大”或“最小”）
17. 如图所示，匝数为 ，面积为 的矩形线圈在匀强磁场 中匀速转动，角速度为 ，求线圈从图示位置转过 时间内的平均感应电动势.
答案
第一部分
1. C
【解析】由图知 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，故A正确。
在 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，C错误。
根据法拉第电磁感应定律得：平均感应电动势 ，故D正确。
2. D
【解析】线圈中磁通量变化大，但磁通量变化率不一定越大，所以产生的感应电动势也不一定越大，故A错误；
线圈中磁通量大，但磁通量变化率不一定越大，所以产生的感应电动势也不一定越大，故B错误；
线圈放在磁感应强度越强的地方，磁通量虽然较大，但变化率不一定大，所以产生的感应电动势也不一定越大，故C错误；
线圈中磁通量变化越快，产生的感应电动势越大，故D正确。
3. D
【解析】图 中 不变， 感应电动势等于 ，故A错误；在图 中， 恒定，产生的感应电动势也恒定，故B错误；在图 中， 内的 大于 内的 ，故C错误；在图 中，图线斜率先减小后增大，所以感应电动势也是先变小后变大，故选项D正确。
4. B
【解析】门关闭时，穿过门上线圈的磁通量为中 ，将门打开转过 时磁通量为 ，则有 ，由公式 得，线圈中产生的感应电动势的大小为 ，选项B正确，A 、C、D错误。
5. B
【解析】电源电动势的来源很多，不一定是由于电磁感应产生的，所以选项A错误；
在电磁感应现象中，如果没有感应电流，也可以有感应电动势，C错误；
电路中的电流可能是由化学电池或其它电池作为电源提供的，所以有电流不一定有感应电动势.
6. C
【解析】根据楞次定律结合安培定则可知，两线圈内产生逆时针方向的感应电流，选项A错误。
根据 知，磁感应强度的变化率相等，两线圈匝数相等，边长之比为 ，则感应电动势之比为 ；根据电阻定律 可知，两线圈长度之比为 ，则电阻之比为 ，根据欧姆定律得，感应电流之比为 ，选项B错误，C正确。
根据 知，感应电动势之比为 ，感应电流之比为 ，则电功率之比为 ，选项D错误。
7. A
【解析】由法拉第电磁感应定律知感应电动势 ， 内，，则第 末线圈中的感应电动势大小是 ，选项A正确； 图线的斜率表示磁通量的变化率，感应电动势的大小与磁通量的变化率成正比，由图象知第 末线圈中的瞬时电动势比第 末的大，选项B错误；第 末穿过线圈的磁通量的变化率不为零，电动势不为零，选项C错误； 图象中，第 末和 末的图线斜率一正一负，瞬时电动势的方向相反，选项D错误。
8. D
【解析】根据 得，感应电动势与磁通量的变化率成正比。 图线的斜率表示磁通量的变化率，由题图可知， 内磁通量的变化率最小，则产生的感应电动势最小，选项D正确，A、B、C错误。
9. B
【解析】由法拉第电磁感应定律可知，感应电动势 ，选项B正确，A、C、D错误。
10. B
【解析】线圈相当于电源，由楞次定律可知 相当于电源的正极， 相当于电源的负极。故 应该与理想电压表的 号接线柱相连。由法拉第电磁感应定律得：，故B正确，ACD错误。
第二部分
11.
12. ；
13. 第二次
14. ；
第三部分
15.
16. （1） 逆时针
（2） 最小
17.
【解析】由楞次定律可判断线圈从图示位置转过 时间内，线圈中的平均感应电动势 。
磁通量是没有方向的标量，但却有正负。
如果我们规定磁感线从线圈的一侧穿入另一侧，穿出磁通量为正，那么从另一侧穿入这一侧穿出时，磁通量就为负了。
设线圈转过 时，穿过它的磁通量 ，那么图示位置时穿过它的磁通量 。
由法拉第电磁感应定律得：。
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