2.3感应电动势的大小——法拉第电磁感应定律基础巩固（word 含答案）

2.3感应电动势的大小—法拉第电磁感应定律基础巩固2021—2022学年高中物理沪教版（2019）选择性必修第二册
一、选择题（共15题）
1．将一磁铁缓慢或者迅速地插到闭合线圈中的相同位置处，不发生变化的物理量是(　　)
A．磁通量的变化率
B．感应电动势的大小
C．磁通量的变化量
D．感应电流的大小
2．如图所示，匀强磁场方向与矩形线框平面垂直，穿过线框的磁通量为。若磁场的磁感应强度大小变为原来的，则磁通量变为（ ）
A． B． C． D．
3．首先通过实验发现电磁感应现象的科学家是（　　）
A．赫兹 B．法拉第 C．爱因斯坦 D．麦克斯韦
4．如图甲所示，10匝的线圈内有一垂直纸面向里的磁场，线圈的磁通量在按图乙所示规律变化，下列说法正确的是（　　）
A．电压表读数为20V B．电压表读数为15V
C．电压表“+”接线柱接B端 D．电压表“+”接线柱接A端
5．以下涉及物理学史上的四个重大发现，其中说法不正确的是（ ）
A．卡文迪许通过扭秤实验，测定出了万有引力恒量
B．奥斯特通过实验研究，发现了电流周围存在磁场
C．纽曼、韦伯在对理论和实验资料进行严格分析后，总结出后人称之为法拉第电磁感应定律的结论
D．牛顿根据理想斜面实验，提出力是改变物体运动状态的原因
6．有一个半径为、共计100匝的圆形线圈处在磁感应强度为的匀强磁场中，初始时线圈平面与磁场垂直，现把线圈平面旋转，则在此过程中穿过线圈的磁通量的变化量大小约为（　　）
A． B．
C． D．
7．矩形导线框固定在匀强磁场中，如图所示，磁感线的方向与导线框所在平面垂直，规定磁场的正方向为垂直纸面向外，磁感应强度B随时间t变化的规律如图所示，则（ ）
A．0～t1时间内，导线框中电流的方向为abcda
B．0～t1时间内，导线框中电流越来越小
C．0～t2时间内，导线框中电流的方向始终为adcba
D．0～t2时间内，导线框ab边受到的安培力大小恒定不变
8．如图所示，乙半径为a、电阻为R的金属圆环(被固定)与匀强磁场垂直，且一半处在磁场中．在Δt时间内，磁感应强度的方向不变．大小由B均匀地增大到3B，在此过程中
A．线圈中产生的感应电动势为
B．线圈中产生的感应电动势为
C．线圈中产生的感应电流为0
D．线圈中产生的感应电流为
9．如图所示，两金属板A、B水平放置，与切口很小的圆形金属线圈用导线相连，线圈内存在垂直纸面向内，磁感应强度随时间均匀增大的匀强磁场，带正电的小球静置于板间的绝缘水平面上．根据题目信息，下列说法正确的是（ ）
A．金属板A带正电
B．两金属板间电压逐渐增加
C．两金属板所带电量逐渐减小
D．小球对绝缘水平面的压力不变
10．在如图甲所示的电路中，穿过螺线管的磁场的磁感应强度B竖直向下，螺线管匝数匝，横截面积螺线管导线电阻，，，在一段时间内，穿过螺线管的磁场的磁感应强度B按如图乙所示的规律变化．则下列说法中正确的是　　
A．闭合S，电路中的电流稳定后电容器下极板带负电
B．螺线管中产生的感应电动势为1V
C．闭合S，电路中的电流稳定后，电阻的电功率为
D．闭合S，电路中的电流稳定后，再断开S，流经的电荷量为
11．如图甲所示，在电阻R＝1 Ω，面积S1＝0.3 m2的圆形线框中心区域存在匀强磁场，圆形磁场区面积S2＝0.2 m2．若取磁场方向垂直纸面向外为正方向，磁感应强度B随时间的变化规律可用图乙描述，则线框中的感应电流I(取顺时针方向为正方向)随时间t的变化图线是(　　)
A． B．
C． D．
12．如图甲所示，半径为r带小缺口的刚性金属圆环固定在竖直平面内，在圆环的缺口两端用导线分别与两块水平放置的平行金属板A、B连接，两板间距为d且足够大。有一变化的磁场垂直于圆环平面，规定向里为正，其变化规律如图乙所示。在平行金属板A、B正中间有一电荷量为q的带电液滴，液滴在0~内处于静止状态。重力加速度为g。下列说法正确的是（　　）
A．液滴的质量为
B．液滴带负电
C．时液滴的运动方向改变
D．t=0.5T时液滴与初始位置相距
13．竖直向上的匀强磁场中，水平放置一单匝金属圆形线圈，线圈所围的面积为0．1m2，线圈的电阻为1Ω．规定图（a）所示感应电流的方向为正方向．磁场的磁感应强度B随时间t的变化规律如图（b）所示，则以下说法正确的是
A．第1s内，线圈具有扩张趋势
B．第3s内，线圈的发热功率最大
C．第4s时，感应电流的方向为负
D．0～5 s时间内，感应电流的最大值为0．1A
14．半径为r、电阻为R的n匝圆形线圈在边长为l的正方形abcd之外，匀强磁场充满并垂直穿过该正方形区域，如图甲所示。当磁场随时间的变化规律如图乙所示时，则穿过圆形线圈磁通量的变化率和t0时刻线圈产生的感应电流分别为（　　）
A．， B．，0
C．， D．，0
15．如图所示为一种早期发电机的原理示意图，该发电机由固定的圆形线圈和一对用铁芯连接的圆柱形磁铁构成，两磁极相对于线圈平面对称．当磁极绕转轴匀速转动时，磁极中心在线圈平面上的投影沿圆弧MOP运动（O是线圈的中心）．在磁极的投影从M点运动到P点的过程中
A．流过电流表的电流由F指向E
B．流过电流表的电流先增大再减小
C．流过电流表的电流先减小再增大
D．流过电流表的电流先增大再减小，然后再增大、再减小
二、填空题（共4题）
16．在如图所示的回路中，若回路面积从变到，磁感应强度同时从变到、方向垂直纸面向里，则回路中的磁通量的变化量为________。
17．A、C两个闭合线圈为同样的导线，均绕成10匝，半径为rA＝2rC，内有如图所示的有理想边界的匀强磁场．若磁场均匀地减小，则A、C环中感应电动势之比EA∶EC＝________，产生的感应电流之比IA∶IC＝________.
18．金属杆ABC处于磁感强度B=0.1T的匀强磁场中，磁场方向垂直纸面向里。已知AB=BC=20cm，当金属杆在图中标明的速度方向运动时，测得A、C两点间的电势差是3.0V，则可知移动速度v = _______m/s，其中A、B两点间的电势差UAB= ________V
19．如图所示，将条形磁体从同一高度插入线圈的实验中。
（1）快速插入和缓慢插入，磁通量的变化量ΔΦ相同吗？指针偏转角度相同吗？
（2）分别用一根磁体和两根磁体以同样速度快速插入，磁通量的变化量ΔΦ相同吗？指针偏转角度相同吗？
（3）感应电动势的大小取决于什么？
三、综合题（共4题）
20．如图所示，两光滑平行金属导轨固定于同一水平面上，相距，左端与一电阻R相连；整个系统置于匀强磁场中，磁感应强度大小为B，方向竖直向下。一质量为m的导体棒置于导轨上，在水平外力F的作用下沿导轨静止开始向右滑动，滑动过程中始终保持与导轨垂直并接触良好，导轨和导体棒的电阻均可忽略。求：
（1）速度为v时，导体棒的中的电流；
（2）导体棒的最大速度vmax。
21．如图所示，光滑导轨在竖直平面内，匀强磁场的方向垂直于导轨平面，磁感应强度B=0.5T，电源的电动势为1.5 V，内阻不计．当电键K拨向a时，导体棒（电阻为R）PQ恰能静止。当K拨向b后，导体棒PQ在1 s内扫过的最大面积为多少？（导轨电阻不计）
22．如图甲所示，横截面积的100匝圆形导体线圈A处在变化的磁场中，磁场方向垂直纸面，其磁感应强度B随时间t的变化规律如图乙所示，设垂直纸面向外为磁感应强度的正方向。R1为电阻箱，其最大阻值为，，线圈的内阻。求：
(1)时通过R2的电流方向和大小；
(2)R1消耗的最大功率。
23．如图所示，磁感应强度B=0.2 T的匀强磁场中有一折成30°角的金属导轨aOb，导轨平面垂直磁场方向，一条直导线MN垂直Ob方向放置在导轨上并接触良好．当MN以v=4 m／s的速度从导轨O点开始向右沿水平方向匀速运动时，若所有导线（轨）单位长度的电阻r=0.1Ω/m，求：
（1）经过时间t后，闭合回路的感应电动势的瞬时值；
（2）闭合回路中的电流大小和方向．
参考答案
1．C
2．B
3．B
4．D
5．D
6．D
7．A
8．B
9．D
10．D
11．C
12．A
13．C
14．A
15．D
16．13.6
17．1:1 1:2
18．100m/s 2V
19．（1）磁通量的变化量相同，但磁通量变化的快慢不同，快速插入比缓慢插入时指针偏转角度大；（2）用两根磁体快速插入时磁通量的变化量较大，磁通量变化率也较大，指针偏转角度较大；（3）感应电动势的大小取决于的大小
20．（1）；（2）
21．3m2
22．(1)，从a到b；(2)
23．（1）E=1.85t（2）1.70A，方向逆时针