2.3感应电动势的大小—法拉第电磁感应定律同步练习（word版含答案）

2.3感应电动势的大小—法拉第电磁感应定律同步练习
一、选择题（共15题）
1．如图所示，一根长为l、横截面积为S的闭合软导线置于光滑水平面上，其材料的电阻率为ρ，导线内单位体积的自由电子数为n，电子的电荷量为e，空间存在垂直纸面向里的磁场。某时刻起磁场开始减弱，磁感应强度随时间的变化规律是B=B0-kt， 当软导线形状稳定时，磁场方向仍然垂直纸面向里，此时（　　）
A．软导线形状如图将保持不变
B．软导线将围成什么形状无法判断
C．导线中的电流为
D．导线中自由电子定向移动的速率为
2．图中、为平行的金属导轨，其电阻可不计，R为定值电阻，C为电容器，L为小灯泡，为可在和上滑动的导体横杆，金属导轨中有垂直于导轨平面的匀强磁场。若用和分别表示图中该处导线中的电流，则当横杆（　　）
A．匀速滑动时， B．减速滑动时，
C．加速滑动时， D．加速滑动时，
3．如图甲所示，圆形的刚性金属线圈与一平行板电容器连接，线圈内存在垂直于线圈平面的匀强磁场，磁感应强度B随时间变化的关系如图乙所示（以图示方向为正方向）．t=0时刻，平行板电容器间一带正电的试卷第1页，共3页
粒子（重力可忽略不计）由静止释放，假设粒子运动未碰到极板，不计线圈内部磁场变化对外部空间的影响，下列粒子在板间运动的速度图象和位移图象（以向上为正方向）中，正确的是（　　）
A． B．
C． D．
4．如图甲所示，100匝的线圈（为表示绕线方向，图中只画了2匝），其两端 A、B 与一个电压表相连。线圈内有垂直于纸面向里的磁场，线圈内的磁通量随时间的变化规律如图乙所示。在 t=0.1s 时，下列说法中正确的是（　　）
A．线圈内磁通量的变化率是 1.5Wb/s B．线圈内磁通量的变化率是 0.5Wb/s
C．回路中的总电动势为 150V D．回路中的总电动势为 100V
5．关于物理学史、物理方法以及原理，以下说法正确的是（ ）
A．奥斯特发现了电流的磁效应，总结出了电磁感应定律
B．物理学中，质点、平均速度、合力与分力、交流电的有效值等物理量的定义均用了等效替代的思想方法
C．根据楞次定律，感应电流的磁场总是要阻碍原磁场的磁通量的变化
D．线圈的磁通量与线圈的匝数无关，线圈中产生的感应电动势也与线圈的匝数无关
6．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．穿过闭合电路中的磁通量减少，则电路中感应电流就减小
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
7．如图甲所示，多匝线圈两端M、N与一个水平放置的平行板电容器相连，线圈内有垂直纸面向里的磁场，线圈中的磁通量在按图乙所示规律变化时，平行板电容器内的带电微粒恰好处于静止状态．下列说法正确的是
A．如果只增加线圈匝数，微粒将向上运动
B．如果只增加线圈匝数，微粒将向下运动
C．如果只将下极板向下缓慢平移，微粒将向上运动
D．如果只将下极板向下缓慢平移，微粒仍然保持静止
8．如下图所示，圆形线圈垂直放在匀强磁场里，第1秒内磁场方向指向纸里，如图乙．若磁感应强度大小随时间变化的关系如图甲，那么，下面关于线圈中感应电流的说法正确的是(　 　)
A．在第1秒内感应电流增大，电流方向为逆时针
B．在第1-3秒内感应电流大小方向都不变，电流方向为顺时针
C．在第2秒内感应电流减小，电流方向为顺时针
D．在第4秒内感应电流大小不变，电流方向为顺时针
9．如图所示，“U”形金属框架固定在水平面上，处于竖直向下的匀强磁场中．现使ab棒突然获得一水平初速度V向右运动，下列说法正确的是
A．ab做匀减速运动
B．回路中电流均匀减小
C．a点电势比b点电势低
D．ab受到的安培力方向水平向左
10．如图1所示，开口的金属圆环位于一随时间t变化的均匀磁场内,磁场方向垂直圆环所在平面(取垂直纸面向里为正方向），磁感应强度B随时间t的变化规律却图2所示．下列图象中能正确反映圆环两端点M、N间的压UMN随时间t的变化规律的是
A． B．
C． D．
11．如图所示，用长度La：Lb＝2：1的同种导线做成圆环a、b，并在A、C处相连，当均匀变化的磁场垂直穿过a环时，环内电流为I1，A、C间电压为U1；若同样磁场穿过b环，环内电流为I2，A、C间电压为U2，则(　　)
A．I1：I2＝1：4 B．I1：I2＝2：1
C．U1：U2＝2：1 D．U1：U2＝4：1
12．空间存在一方向与纸面垂直、大小随时间变化的匀强磁场，其边界如图(a)中虚线MN所示。一硬质细导线的电阻率为ρ、横截面积为S，将该导线做成半径为r的圆环固定在纸面内，圆心O在MN上。t＝0时磁感应强度的方向如图所示；磁感应强度B随时间t的变化关系如图所示。则在t＝0到t＝t1的时间间隔内圆环中的感应电流大小为（　　）
A． B． C． D．
13．如图所示，几位同学在学校的操场上做“摇绳发电”实验：把一条较长电线的两端连在一个灵敏电流计上的两个接线柱上，形成闭合回路。两个同学分别沿东西方向站立，女生站在西侧，男生站在东侧，他们沿竖直方向迅速上下摇动这根电线。假设图中所在位置地磁场方向与地面平行，由南指向北。下列说法正确的是（　　）
A．当电线到最低点时，感应电流最大
B．当电线向上运动时，B点电势高于A点电势
C．当电线向上运动时，通过灵敏电流计的电流是从A经过电流计流向B
D．两个同学沿南北方向站立时，电路中能产生更大的感应电流
14．如图甲所示，abcd是由导体做成的框架，其平面与水平面成θ角，质量为m的导体棒PQ与ab、cd接触良好，回路的面积为S．整个装置放在垂直于框架平面的变化的磁场中，磁感应强度随时间变化情况如图乙所示，PQ始终静止．则下面说法正确的是（ ）
A．导体棒中感应电流的方向由P到Q
B．导体棒中感应电流大小恒定
C．导体棒PQ所受安培力的方向水平向右
D．导体棒PQ所受安培力的大小恒定
15．如图所示，匀强磁场的上下边界水平，宽度为，方向垂直纸面向里。质量为、边长为的正方形导线框始终沿竖直方向穿过该磁场，已知边进入磁场时的速度为，边离开磁场时的速度也为，重力加速度的大小为。下列说法正确的是（　　）
A．线框进入和离开磁场时产生的感应电流方向相同
B．线框进入和离开磁场时受到的安培力方向相反
C．从边进入磁场到边离开磁场的过程中，安培力所做的功为
D．从边进入磁场到边离开磁场的过程中，线框可能先做加速运动后做减速运动
二、填空题（共4题）
16．如图所示，匀强磁场的磁感应强度B=0.1T，导体ab可在平行金属导轨上自由滑动，导轨宽cd=0.2m．若导体ab以v=10m/s的速度向右匀速运动，则ab中的感应电动势的大小为________V，通过ab中的感应电流的方向为_______（选填“a至b”或“b至a”）．
17．如图，桌面上放着一个单匝矩形线圈，线圈中心上方有一竖立的条形磁铁，此时穿过线圈的碰通量为0.04Wb，现使磁铁竖直下落，经0.2s后磁铁的S极落到线圈内的桌面上，这时穿过线圈的磁通最为0.12Wb。此过程中穿过线圈的磁通量增加了______Wb，线圈中的感应电动势大小为______V。
18．垂直于纸面的匀强磁场穿过边长为L、电阻为R的单匝正方向金属线框，t=0时刻的磁场方向如图甲所示，匀强磁场的磁感应强度随时间的变化如图乙所示，t=t0时刻abcd回路的电流方向为_________（填“顺时针”或“逆时针”），t=2t0时刻ac边受到的安培力的方向为水平__________（填“向左”或“向右”），大小为________。
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．如图甲所示，一正方形单匝闭合线框放置于粗糙的水平桌面上，边长a=cm，质量m=10g、电阻R=0.1Ω，虚线是线框对角线，虚线左侧空间存在竖直向下的匀强磁场，磁感应强度大小B随时间t变化的关系如图乙所示。已知线框与桌面之间的动摩擦因数 =0.10。设线框与桌面之间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度g=10m/s2，求：
（1）t=0.1s时刻线框所受安培力的大小和方向；
（2）线框在滑动前所产生的焦耳热。
21．如图甲所示，横截面积为0.2m2的100匝圆形线圈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．设向外为B的正方向，线圈A上的箭头方向（即俯视时的逆时针方向）为感应电流I的正方向，R1＝4Ω，R2＝6Ω，C＝30μF，线圈内阻不计．求电容器0-2s过程中的电压和2s后电容器放电的电荷量.
22．如图所示，正方形闭合线圈边长为0.2 m、质量为0.1 kg、电阻为0.1 Ω．在倾角为30°的斜面上的砝码质量为0.4 kg，匀强磁场磁感应强度为0.5 T．不计一切摩擦．砝码沿斜面下滑线圈开始进入磁场时，它恰好做匀速运动．(g取10 m/s2)
(1)求线圈匀速上升的速度大小
(2)在线圈匀速进入磁场的过程中，砝码对线圈做了多少功
(3)线圈进入磁场的过程中产生多少焦耳热
23．如图所示，两根足够长的光滑平行金属导轨、，间距为d，导轨所在平面与水平面成角，、间接阻值为的电阻。匀强磁场的方向垂直导轨所在平面向上，磁感应强度大小为。质量为、阻值为、长度为d的金属棒放在两导轨上，在平行于导轨的拉力作用下，以速度匀速向上运动。已知金属棒与导轨始终垂直并且保持良好接触，重力加速度为。求：
（1）金属棒产生的感应电动势；
（2）通过电阻的电流大小和方向；
（3）拉力的功率。
参考答案：
1．C
2．D
3．C
4．B
5．C
6．D
7．A
8．B
9．D
10．B
11．C
12．C
13．C
14．B
15．C
16． 0.2 b至a
17． 0.08
18． 逆时针 向右
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）0.002N，水平向右；（2）5×10-4J
21．0.24V ， 7.2×10－6C
22．(1)10m/s (2)0.4J (3)0.2J
23．（1）；（2）；电流方向为；（3）
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