2.2法拉第电磁感应定律基础巩固（word 含答案）

2.2法拉第电磁感应定律基础巩固2021—2022学年高中物理粤教版（2019）选择性必修第二册
一、选择题（共15题）
1．如图所示，在范围足够大的匀强磁场中有一矩形线框，线圈平面平行于磁场方向。做下列运动时，通过线圈的磁通量会发生变化的是（ ）
A．线圈绕边转动 B．线圈绕边转动
C．线圈向上平移 D．线圈向右平移
2．磁感应强度的单位是用下面哪位科学家的名字命名的（　　）
A．特斯拉 B．法拉第 C．韦伯 D．安培
3．关于电磁感应现象的有关说法中，正确的是（ ）
A．只要穿过闭合电路中的磁通量不为零，闭合电路中就一定有感应电流发生
B．只要做切割磁感线的运动，闭合电路就一定会产生感应电流
C．穿过闭合电路中的磁通量越大，闭合电路中的感应电动势越大
D．穿过闭合电路中的磁通量变化越快，闭合电路中感应电动势越大
4．如图所示，、为两条平行的水平放置的金属导轨，左端接有定值电阻R，金属棒斜放在两导轨之间，与导轨接触良好，。磁感应强度为B的匀强磁场垂直于导轨平面，设金属棒与两导轨间夹角为，以速度v水平向右匀速运动，不计导轨和金属棒的电阻，则流过金属棒中的电流为（　　）
A． B． C． D．
5．2016 年底以来，共享单车风靡全国各大城市，如图所示，单车的车锁内集成了嵌入式芯片、GPS模块和 SIM 卡等，便于监控单车在路上的具体位置。用户仅需用手机上的客户端软件扫描二维码，即可自动开锁，骑行时手机 APP 上能实时了解单车的位置；骑行结束关锁后 APP 就显示计时、计价、里程等信息。此外，单车能够在骑行过程中为车内电池充电，满足定位和自动开锁等过程中的用电。根据以上信息判断下列说法正确是（　　）
A．单车的位置信息是借助北斗卫星导航系统准确定位的
B．由手机 APP 上的显示信息，不能求出骑行的路程
C．单车是利用电磁感应原理实现充电的
D．单车在被骑行过程中受到地面的摩擦力表现为阻力
6．将多匝闭合线圈置于仅随时间变化的磁场中，关于线圈中产生的感应电动势和感应电流，下列表述正确的是（　　）
A．感应电动势的大小与线圈的匝数无关
B．穿过线圈的磁通量越大，感应电动势越大
C．穿过线圈的磁通量变化越快，感应电动势越大
D．感应电流产生的磁场方向与原磁场方向始终相同
7．下列说法正确的是
A．在建立“合力与分力”和“点电荷”的概念时都用到了“等效替代”方法
B．“Wb/m2”和“N·A/m”均可用来表示磁感应强度的单位
C．伽利略用斜面实验来研究自由落体运动规律，开创了运用逻辑推理和实验研究相结合的科学方法
D．安培首先提出了“场”的概念，使人们认识了物质存在的另一种形式
8．如图所示是“简易电动机”的装置，即用一节号干电池负极吸附一块圆柱形强磁铁，铜导线上端与电池正极接触，下面两端与强磁铁接触，铜导线组成的线框就能转动起来。则下列说法正确的是（　　）
A．线框转动是由于受到洛伦兹力作用
B．如果强磁铁上表面是极，那么从上往下看，线框做逆时针转动
C．线框可以一直保持匀速转动
D．电池输出的电功率等于线框旋转的机械功率
9．关于楞次定律，下列说法正确的是（　　）
A．法拉第通过实验探究得到了楞次定律
B．楞次定律体现了电磁感应现象中的能量守恒
C．楞次定律不适用于判断导体棒在磁场中切割磁感线时产生的感应电流的方向
D．由楞次定律可知，闭合电路中感应电动势的大小，跟穿过这一电路的磁通量的变化率成正比
10．关于电磁感应现象和感应电动势的大小，下列说法正确的是（　　）
A．闭合电路中磁通量改变越快，感应电动势就越大
B．闭合电路中磁通量的改变量越大，感应电动势就越大
C．只要闭合电路内有磁通量，闭合电路中就有感应电流产生
D．闭合电路中某时刻的磁通量为零，该时刻的感应电动势一定为零
11．关于电磁感应现象，下列说法正确的是（　　）
A．线圈放在磁场中就一定能产生感应电流
B．感应电流的磁场总是阻碍原来磁场的磁通量的变化
C．穿过线圈的磁通量变化量越大，感应电动势越大
D．闭合线圈放在匀强磁场中做切割磁感线运动时，一定能产生感应电流
12．如图甲为手机及无线充电板。图乙为充电原理示意图。交流电源接充电板，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n，面积为S，若在到时间内，磁场垂直于受电线圈平面向上穿过线圈，其磁感应强度由均匀增加到。下列说法正确的是（　　）
A．c点的电势高于d点的电势
B．受电线圈中感应电流方向由d到c
C．c、d之间的电势差为
D．若想增大c、d之间的电势差，可以仅增加送电线圈中的电流的变化率
13．如右图所示，一半圆形铝框处在水平向外的非匀强磁场中，场中各点的磁感应强度为，y为该点到地面的距离，c为常数，B0为一定值．铝框平面与磁场垂直，直径ab水平，(空气阻力不计)铝框由静止释放下落的过程中( )
A．铝框回路磁通量不变，感应电动势为0
B．回路中感应电流沿顺时针方向，直径ab两点间电势差为0
C．铝框下落的加速度大小一定小于重力加速度g
D．直径ab受安培力向上，半圆弧ab受安培力向下，铝框下落加速度大小可能等于g
14．目前无线电力传输已经比较成熟，如图所示为一种非接触式电源供应系统．这种系统基于电磁感应原理可无线传输电力，两个感应线圈可以放置在左右相邻或上下相对的位置，原理示意图如图所示．利用这一原理，可以实现对手机进行无线充电。下列说法正确的是（　　）
A．若A线圈中输入电流，B线圈中就会产生感应电动势
B．只有A线圈中输入变化的电流，B线圈中才会产生感应电动势
C．A中电流越大，B中感应电动势越大
D．A中电流变化越快，B中感应电动势越小
15．如图，边长的正方形线框共有10匝，靠着墙角放着，线框平面与地面的夹角．该区域有磁感应强度、水平向右的匀强磁场．现将边向右拉动，边经着地。在这个过程中线框中产生的平均感应电动势的大小与方向（ ）
A． 方向： B． 方向：
C． 方向： D． 方向：
二、填空题（共4题）
16．如图所示，单匝线圈ABCO面积为，匀强磁场的磁感应强度B=0.2T，方向沿x轴正方向，通过线圈的磁通量为______Wb；将线圈由图示位置绕z轴向下转过60，此时通过线圈的磁通量为_____Wb。
17．一闭合线圈有50匝，总电阻R=20Ω，穿过它的磁通量在0.1s内由均匀增加到，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。
18．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：线圈中的感应电动势是___________，线圈中的电流是___________。
19．某学习小组在“研究回路中感应电动势大小与磁通量变化快慢的关系”实验中采用了如图甲所示的实验装置。
（1）实验需用螺旋测微器测量挡光片的宽度△d，如图乙所示，△d=___________mm；
（2）在实验中，让小车以不同速度靠近螺线管，记录下光电门挡光时间△t内感应电动势的平均值E，改变速度多次实验，得到多组数据。这样的实验设计满足了物理实验中常用的控制变量法”，你认为小车以不同速度靠近螺线管过程中不变的量是∶在△t时间内__________；
（3）得到多组△t与E的数据之后，若以E为纵坐标、△t为横坐标画出E-△t图像，发现图像是一条曲线不容易得出清晰的实验结论，为了使画出的图像为一条直线，最简单的改进办法是以__________为横坐标；
（4）根据改进后画出的图像得出的结论是∶在误差允许的范围内__________。
三、综合题（共4题）
20．如图所示，一单匝矩形线圈有一半面积处在匀强磁场中，此时穿过线圈的磁通量=0.02Wb。现将矩形线圈从图中实线位置沿水平方向向右移至虚线所示位置，用时，此时穿过线圈的磁通量=0.04Wb。求此过程中：
（1）线圈内磁通量的变化量；
（2）线圈内产生的感应电动势E1；
（3）若其他条件不变，只将单匝线圈换成100匝线圈，线圈内产生的感应电动势E2。
21．如图，水平平行光滑金属导轨宽为L，导体棒PQ从图中位置开始以速度v沿导轨水平向右匀速通过一正方形 abcd磁场区域。ac垂直于导轨且平行于导体棒，ac左侧的磁感应强度为B，ac右侧的磁感应强度为2B且方向相反，定值电阻阻值为R，导轨和金属棒的电阻均不计。求∶
（1）当 时，流过电阻R瞬时电流的大小及方向；
（2）导体棒从b运动到d过程中电路平均电动势的大小。
22．在如图所示的三维坐标系中，有与x轴同方向的磁感应强度为B的匀强磁场，一矩形导线框，面积为S，电阻为R，其初始位置abcd与xz平面的夹角为θ，以z轴为转动轴沿顺时针方向匀速转动2θ角到达a'b'cd位置，角速度为。求：
(1)这一过程中导线框中产生的感应电动势的平均值；
(2)若θ为60°，当导线框恰好到达a'b'cd位置时感应电动势的瞬时值。
23．有一个1000匝的线圈，在0.4s内穿过它的磁通量从0.02Wb增加0.09Wb，求线圈中的感应电动势。
参考答案
1．B
2．A
3．D
4．A
5．C
6．C
7．C
8．B
9．B
10．A
11．B
12．D
13．C
14．B
15．A
16．0 0.3
17．4 0.2
18．2V 2A
19．5.663#5.664#5.6655.666#5.667 穿过线圈的磁通量的变化量 感应电动势与磁通量变化率成正比（或者在磁通量变化量相同的情况下，感应电动势与时间成反比）
20．（1）0.02Wb；（2）0.02V；（3）2V
21．（1）；电流方向为N到M；（2）
22．(1)(2)
23．175V