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14题）
1．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
2．滑雪是我们北方地区常见的健身、娱乐项目.如图所示，一个滑雪人从静止开始沿山坡滑下，山坡的倾角为θ，每只滑雪板上都装有宽度为d，长度为L的长方形钢板，滑道所处地磁场的磁感应强度为B，方向与滑道平面垂直，人与滑雪板之间绝缘，当滑雪人以速度v匀速下滑时，下列说法正确的是（　　）
A．钢板的电动势为BLv B．钢板的电动势为Bdv
C．穿过钢板的磁通量逐渐减小 D．穿过每只钢板的磁通量为BdLsinθ
3．某同学设计了一种无线供电装置，原理如图甲所示，感应线圈处在垂直于感应线圈平面的磁场中，磁场的磁感应强度变化如图乙所示，规定磁场垂直感应线圈平面向上为正，下列说法正确的是（　　）
A．时间内，感应线圈中的电流方向自b流向a
B．时间内，感应线圈中的电流方向自a流向b
C．保持磁场磁感应强度最大值不变，使其周期减半，则端感应电动势将加倍
D．保持磁场磁感应强度最大值不变，使其周期加倍，则端感应电动势将加倍
4．下列说法正确的是（ ）
A．线圈匝数越多，穿过的磁通量就越大
B．只要导体切割磁感线运动，就一定能产生感应电流
C．感应电动势的大小与磁通量大小无关，而与磁通量的变化率成正比
D．根据楞次定律，感应电流的磁场总是阻碍原磁通量
5．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
6．在磁感应强度为B、方向如图所示的匀强磁场中，金属杆PQ在宽为L的平行金属导轨上以速度v向右匀速滑动，PQ中产生的感应电动势为E1；若磁感应强度增为3B，其它条件不变，所产生的感应电动势大小变为E2，则E1与E2之比及通过电阻R的感应电流方向为（ ）
A．1∶3，a→b B．3∶1，b→a
C．3∶1，a→b D．1∶3，b→a
7．如图所示，矩形线框处于磁感应强度为的匀强磁场中，磁场方向与线框平面垂直，线框长为，长为，为垂直于并可在和上自由滑动的金属杆，且杆与和接触良好，和上单位长度的电阻皆为。让从处开始以速度向右匀速滑动，设与之间的距离为（），则在整个过程中不正确的是（　　）
A．当时，中电流最小 B．当时，中电流最小
C．中电流的最小值为 D．中电流的最大值为
8．如图所示，a、b为两个闭合圆形线圈，用相同材料粗细均匀的导线制成，半径Ra＝2Rb，图示区域内有垂直纸面向外的匀强磁场，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．两线圈内产生逆时针方向的感应电流
B．a、b线圈中感应电动势之比为2：1
C．a、b线圈中感应电流之比为4：1
D．a、b线圈消耗的电功率之比为8：1
9．下列说法符合历史事实的是（　）
A．牛顿首先建立了平均速度、瞬时速度和加速度概念用来描述物体的运动
B．法拉第发现了电磁感应现象，他概括出四类情况能够产生感应电流
C．伽利略直接通过研究自由落体实验得出自由落体运动是匀变速运动
D．奥斯特发现电流的磁效应时将直导线沿南北方向、平行于小磁针放置在其上方，给导线通电，发现小磁针偏转
10．如图所示，金属圆环水平放置在匀强磁场中，磁场方向竖直向上，磁感应强度均匀增大。下列说法正确的是（　　）
A．圆环内产生感应电流是因为自由电子受到洛伦兹力的作用
B．圆环内产生感应电流是因为自由电子受到电场力的作用
C．圆环内产生的感应电流是变化的
D．如果把金属圆环换成金属圆盘，不会产生感应电流
11．如图甲所示，在竖直向上的磁场中，水平放置一个单匝金属圆线圈，线圈所围的面积为0.1 m2，线圈电阻为1 Ω，磁场的磁感应强度大小B随时间t的变化规律如图乙所示，规定从上往下看顺时针方向为线圈中感应电流i的正方向。则（　　）
A．0～5 s内i的最大值为0.1 A B．第4 s末i的方向为正方向
C．第3 s内线圈的发热功率最大 D．3～5 s内线圈有扩张的趋势
12．轻质细线吊着一质量为m=0.42kg、边长为L=1m、匝数n=10的正方形线圈，其总电阻为r=1Ω。在线圈的中间位置以下区域分布着磁场，如图甲所示。磁场方向垂直纸面向里，磁感应强度大小随时间变化关系如图乙所示，整个过程线圈不翻转。g=10m/s2。则（ 　）
A．线圈中产生的感应电流的方向是顺时针
B．感应电动势的大小为5V
C．线圈的电功率为25W
D．在t=4s时轻质细线上的拉力1.2N
13．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．
14．夏天将到，在北半球，当我们抬头观看教室内的电扇时，发现电扇正在逆时针转动．金属材质的电扇示意图如图，由于电磁场的存在，下列关于A、O两点的电势及电势差的说法，正确的是（ ）
A．A点电势比O点电势高
B．A点电势比O点电势低
C．A点电势比O点电势相等
D．扇叶长度越短，转速越快，两点间的电势差数值越大
二、填空题（共4题）
15．用均匀导线做成的正方形线框，每边长为，正方形的一半放在和纸面垂直向里的匀强磁场中，如图所示，当磁场以10的变化率增强时，线框中的电流方向__________（填“顺时针”或“逆时针”），线框中点、两点电势差是_________V.
16．在“畅想家乡美好未来”的主题班会上，同学们奇想妙设，纷纷出计献策．王林同学设计了城市未来磁悬浮轨道列车交通方案，图纸如图所示，请你分析该方案中应用到的物理知识有：（只要求写出两条）
（1）________________________________;
（2）________________________________．
17．匀强磁场中有一半径为0.2m的圆形闭合线圈，线圈平面与磁场垂直。已知线圈共50匝，其阻值为2Ω。匀强磁场磁感应强度B在01s内从零均匀变化到0.2 T，在15 s内从0.2 T均匀变化到 -0.2 T。则0.5s 时该线圈内感应电动势的大小E＝_________V；在15s内通过线圈的电荷量q＝_________C。
18．在“探究影响感应电流方向的因素”的实验中，
（1）已将电池组、滑动变阻器、带铁芯的线圈A、线圈B、电表及开关按如图所示部分连接，要把电路连接完整正确，则N连接到________（选填“a”“b”“c”或“M”），M连接到________（选填“a”“b”“c”或“N”）。
（2）正确连接电路后，开始实验探究，某同学发现当他将滑动变阻器的滑动端P向右加速滑动时，灵敏电流计指针向右偏转，由此可以判断_______。
A．线圈A向上移动或滑动变阻器滑动端P向左加速滑动，都能引起灵敏电流计指针向左偏转
B．线圈A中铁芯向上拔出或断开开关，都能引起灵敏电流计指针向右偏转
C．滑动变阻器的滑动端P匀速向左或匀速向右滑动，灵敏电流计指针都静止在中央
D．因为线圈A、线圈B的绕线方向未知，故无法判断灵敏电流计指针偏转的方向
（3）某同学第一次将滑动变阻器的触头P慢慢向右移动，第二次将滑动变阻器的触头P快速向右移动，发现电流计的指针摆动的幅度第二次的幅度大，原因是线圈中的____（填“磁通量”或“磁通量的变化”或“磁通量变化率”）第二次比第一次的大。
三、综合题（共4题）
19．国庆阅兵时，我国的“飞豹FBC-1”型歼击轰炸机在天安门上空沿水平方向自东向西呼啸而过，该机的翼展为12.7m，北京地区地磁场的竖直分量为4.7×10-5T，该飞机飞过天安门时的速度为声速的0.7倍，求
（1）该机两翼尖间的电势差？
（2）从驾驶员角度来说，哪侧机翼的电势比较高？
20．如图所示，一边长为L、阻值为R的正方形金属线框，放在光滑绝缘的水平面上，整个装置放在方向竖直向上、磁感应强度为B的匀强磁场中，它的一边与磁场的边界MN重合。线框在一大小为F的水平恒力作用下由静止开始向左运动，并最终以恒定的速度匀速离开磁场区域，线框离开磁场的全过程所用时间为t0。
（1）线框中感应电流的方向是顺时针还是逆时针？
（2）求线框匀速运动时速度的大小v；
（3）求被拉出磁场的过程中，线框中的平均感应电动势。
21．如图a所示，光滑水平直金属轨道宽L=0.4m，左端连接定值电阻R，轨道电阻不计．轨道内存在有界匀强磁场，磁感应强度B=0.5T．一根质量m=0.2kg、不计电阻的金属杆垂直轨道放置，在轨道上以初速度v0进入磁场向右运动，通过施加一个水平拉力F使金属杆做加速度大小a=1 m/s2的匀减速运动直至速度为零．若以F向右为正，金属杆在磁场中运动的过程中F和金属杆运动速度v的关系如图b所示．
（1）试分析当v=1 m/s时金属杆在水平方向的受力情况；
（2）求当v=1 m/s时金属杆所受安培力FA的大小；
（3）求定值电阻R的大小；
（4）若金属杆以v0=2m/s进入磁场，恰好运动到磁场右边界时速度为0，试讨论若金属杆以v0＜2 m/s的不同数值进入磁场，金属杆从进入磁场到速度为零的过程中，拉力F的大小和方向变化情况．
22．如图1所示，一个圆形线圈的匝数n=1000匝，线圈面积S=0.02m2，线圈的电用，线圈外接一个阻值的电阻，把线圈放入一方向垂直线圈平面向里的匀强磁场中，磁感应强度随时间的变化规律如图2所示。求
（1）在内穿过线圈的磁通量变化量；
（2）前4s内产生的感应电动势；
（3）6s内通过电阻R的电荷量q。
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．D
2．B
3．C
4．C
5．A
6．A
7．A
8．D
9．D
10．B
11．D
12．D
13．D
14．A
15． 逆时针 -0.1
16． 电磁感应的原理 磁场中同名磁极相斥原理
17． 1.256 1.256
18． a c B 磁通量的变化率
19．（1）0.142V；（2）左侧。
20．（1） 逆时针；（2） ；（3）
21．（1）向左的安培力FA作用（2） （3） （4）方向始终向左
22．（1）；（2）1V；（3）0.8C
答案第1页，共2页