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．下列关于电磁感应的说法正确的是（　 　）
A．在电磁感应现象中，有感应电动势，就一定有感应电流
B．穿过某电路的磁通量变化量越大，产生的感应电动势就越大
C．闭合电路置于磁场中，当磁感应强度为零时，感应电动势可能很大
D．公式E=Blv中的l是导体的长度
2．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
3．在物理学发展的历程中，许多物理学家的科学研究推动了人类文明的进程，以下对几位物理学家所做科学贡献的叙述正确的是（ ）
A．牛顿运用理想实验法得出“力不是维持物体运动的原因”
B．安培总结出了真空中两个静止点电荷之间的作用规律
C．爱因斯坦创立相对论，提出了一种崭新的时空观
D．法拉第在对理论和实验资料进行严格分析后，总结出了法拉第电磁感应定律
4．无线充电器指不用导线连接到需要充电的设备上进行充电的器材，充电器中送电线圈产生的磁场作用于需要充电设备的受电线圈中,通过电磁感应实现充电过程,则充电时
A．不需要消耗能量
B．充电线圈中通入恒定电流
C．充电效果不受摆放位置影响
D．受电线圈接受变化磁场产生感应电流
5．穿过2匝闭合线圈的磁通量每秒连续均匀地增大2Wb，则：（ ）
A．线圈中的感应电动势将均匀增大
B．线圈中的感应电流将均匀增大
C．线圈中的感应电动势将保持4V不变
D．线圈中的感应电流保持2A不变
6．将闭合多匝线圈置于仅随时间变化的磁场中，线圈平面与磁场方向垂直，关于线圈中产生的感应电动势，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大，感应电动势越大
D．穿过线圈的磁通量变化越快，感应电动势越大
7．如图是法拉第研制成的世界上第一台发电机模型的原理图．将铜盘放在磁场中，让磁感线垂直穿过铜盘，图中a、b导线与铜盘的中轴线处在同一平面内，转动铜盘，就可以使闭合电路获得电流．若图中铜盘半径为L，匀强磁场的磁感应强度为B，回路总电阻为R，从上往下看逆时针匀速转动铜盘的角速度为ω．则下列说法正确的是（ ）
A．回路中有大小和方向作周期性变化的电流
B．回路中电流大小恒定，且等于
C．若将匀强磁场改为仍然垂直穿过铜盘的正弦变化的磁场，不转动铜盘，灯泡中也没有电流流过
D．法拉第首先总结出磁场对电流作用力的规律
8．如下图所示，一金属弯杆处在磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场中，已知ab＝bc＝L，当它以速度v向右平动时，a、c两点间的电势差为（　　）
A．BLv B．BLvcosθ C．BLvsinθ D．BLv（1＋sinθ）
9．在竖直方向的匀强磁场中，水平放置一圆形导体环。规定导体环中电流的正方向如图甲所示，磁场方向向上为正方向。当磁感应强度B随时间t按图乙变化时，导体环中感应电流随时间变化的图像是（　　）
A． B．
C． D．
10．铁路上使用一种电磁装置向控制中心传输信号以确定火车的位置，能产生匀强磁场的磁铁被安装在火车首节车厢下面，如图所示(俯视图)，当它经过安放在两铁轨间的线圈时，便会产生一个电信号，通过和线圈相连的电压传感器被控制中心接收，从而确定火车的位置，现一列火车以加速度a驶来，则电压信号关于时间的图象为（　　）
A． B． C． D．
11．用图像描述物理量之间的关系具有更加直观的特点。下列四幅描述物理量关系的图象中正确的是（ ）
A．真空中两点电荷间库仑力F与距离r间的关系
B．电容器的电容与所带电荷量Q之间的关系
C．单匝闭合线圈中感应电动势与磁通量变化量ΔΦ的关系
D．闭合电路中电源输出功率P与外电路电阻R大小间的关系
12．在中国珠海国际航空航天博览会上，中国歼10战机飞行表演的精彩动作令广大观众赏心悦目，歼10战机的机翼长度约10米，若珠海附近的地磁场的水平分量，竖直分量。当歼10战机以的速度从西向东水平飞过高空时，下列说法中正确的是（ ）
A．机翼的南端电势高，电势差约是
B．机翼的南端电势高，电势差约是
C．机翼的北端电势高，电势差约是
D．机翼的北端电势高，电势差约是
13．如图所示，在均匀分布的磁场中，放置一个闭合的匝数为n的线圈，线圈面积为S，线圈平面与磁场方向垂直。下列说法正确的是（ ）
A．若磁感应强度大小为B，则穿过线圈的磁通量为nBS
B．磁感应强度越大线圈中产生的感应电动势越大
C．磁感应强度变化越快，线圈中产生的感应电动势越大
D．磁感应强度变化越大，线圈中产生的感应电动势越大
14．如图所示，在水平向右的匀强磁场中，磁感应强度大小为B，有一边长为L的正方形导线框，以为轴从图示位置逆时针匀速转动，角速度为。轴距为，距为，下列说法正确的是（　　）
A．感应电动势的最大值为
B．感应电动势的最大值为
C．从图示位置开始转过的过程中，磁通量的变化量为
D．从图示位置开始转过的过程中，磁通量的变化量为
15．下列关于物理学史的说法正确的是（　　）
A．特斯拉发现了电流的磁效应，因此用他的名字作为磁感应强度的单位
B．奥斯特发现了电流的磁效应，并发现了电磁感应现象
C．法拉第在分析了许多实验事实后提出，感应电流应具有这样的方向，即感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通上的变化
D．在法拉第、纽曼、韦伯等人工作的基础上，人们认识到：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，后人称之为法拉第电磁感应定律
二、填空题（共4题）
16．感生电动势：
由______电场产生的电动势叫感生电动势。
17．法拉第电磁感应定律
（1）内容：闭合电路中感应电动势的大小，跟穿过这一电路的_________成正比。
（2）公式：E=n，其中n为线圈的匝数。
（3）在国际单位制中，磁通量的单位是_________，感应电动势的单位是_________。
18．如图所示，一线圈从左侧进入磁场，线圈匝数是10匝。在此过程中，线圈中的磁通量将____（选填“增大”或“减小”）。若上述过程所经历的时间为0.2s，线圈中产生的感应电动势为8V，则线圈中的磁通量变化了_____Wb。
19．如图为“研究电磁感应现象”的实验装置。
如果在闭合电键时发现灵敏电流计的指针向右偏了一下，那么合上电键后可能出现的情况有：
（1）原线圈插入副线圈后，将滑动变阻器触头迅速向左拉时，灵敏电流计指针将向_______（填“左”或者“右”）偏转一下。
（2）如上图所示，把原线圈从同样高度插到副线圈中同样的位置处，第一次快插，第二次慢插，两情况下线圈中产生的感应电动势的大小关系是_______，（填＞，＝，或＜）
三、综合题（共4题）
20．在范围足够大、方向竖直向下的匀强磁场中，B＝0.2 T，有一水平放置的光滑框架，宽度为l＝0.4 m，如图所示，框架上放置一质量为0.05 kg、电阻为1 Ω的金属杆cd，框架电阻不计．若cd杆以恒定加速度a＝2 m/s2，由静止开始做匀变速直线运动，则：
(1)第5 s末，回路中的电流多大？
(2)第5 s末，作用在cd杆上的水平外力多大？
21．如图所示，水平轨道与半径为r的半圆弧形轨道平滑连接于S点，两者均光滑且绝缘，并安装在固定的竖直绝缘平板上。在平板的上下各有一块相互正对的水平金属板P、Q，两板间的距离为d。半圆轨道的最高点T、最低点S、及P、Q板右侧边缘点在同一竖直线上。装置左侧有一半径为L的水平金属圆环，圆环平面区域内有竖直向下、磁感应强度大小为B的匀强磁场，一根长度略大于L的金属棒一端置于圆环上，另一端与过圆心的竖直转轴连接，转轴带动金属杆转动，在圆环边缘和转轴处引出导线分别与P、Q连接，图中电阻阻值为R，不计其它电阻。右侧水平轨道上有一带电量为+q、质量为的小球1以速度向左运动，与前面静止的、质量也为的不带电小球2发生碰撞，碰后粘合在一起共同向左运动，小球和粘合体均可看作质点，碰撞过程没有电荷损失，设P、Q板正对区域间才存在电场。重力加速度为g。
(1)计算小球1与小球2碰后粘合体的速度大小v；
(2)若金属杆转动的角速度为ω，计算图中电阻R消耗的电功率P；
(3)要使两球碰后的粘合体能从半圆轨道的最低点S做圆周运动到最高点T，计算金属杆转动的角速度的范围。
22．磁动力作为一种新型动力系统已经越来越多的应用于现代社会．如图所示为电磁驱动装置的简化示意图，间距的两根足够长的平行长直金属导轨倾斜放置，导轨平面与水平面的夹角，两导轨上端接有的电阻．质量的导体棒垂直放置在导轨上，与导轨接触良好，导体棒与导轨间的动摩擦因数，导轨和导体棒的电阻均不计，导轨平面上的矩形区域（如图中虚线框所示）内存在着磁感应强度的匀强磁场，磁场方向垂直导轨平面向上．（）
（1）若磁场保持静止，导体棒从距离磁场区域处由静止下滑，恰好匀速穿过磁场区域，求的大小；
（2）若导体棒处于磁场区域内，当磁场以某一速度沿导轨平面匀速向上运动时，可以使导体棒以的速度沿导轨匀速向上运动，导体棒在运动过程中始终处于磁场区域内，求磁场运动的速度大小，以及为维持导体棒的运动此时系统提供的功率P．
23．如图所示，两根足够长的光滑平行金属导轨MN、PQ间距为L=0.5m，其电阻不计，两导轨及其构成的平面均与水平面成30°角。完全相同的两金属棒ab、cd分别垂直导轨放置，每棒两端都与导轨始终有良好接触，已知两棒质量均为m=0.02kg、电阻均为R=0.1Ω。整个装置处在垂直干导轨平面向上的匀强磁场中，磁感应强度B=0.2T。棒ab在平行于导轨向上的力F作用下，沿导轨向上匀速运动，而棒cd恰好能够保持静止。取g=10m/s2。问：
(1)棒ab匀速运动的速度多大？
(2)棒ab受到的力F多大？
(3)若某段时间内力F做的功为0.4J，这段时间内棒cd产生的热量是多少？
参考答案
1．C
2．C
3．C
4．D
5．C
6．D
7．C
8．C
9．A
10．D
11．D
12．D
13．C
14．B
15．D
16．感生
17．磁通量的变化率 韦伯（Wb） 伏（V）
18．增大 0.16
19．左 ＞
20．(1) 0.8 A(2) 0.164N
21．(1)；(2)；(3)≤ω≤
22．(1) (2) ，
23．（1）；（2）；（3）