2.2法拉第电磁感应定律练习题（word版含答案）
文档属性
| 名称 | 2.2法拉第电磁感应定律练习题（word版含答案） |  | |
| 格式 | doc | ||
| 文件大小 | 450.8KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2022-03-06 07:13:43 | ||
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文档简介
2.2法拉第电磁感应定律专题复习2021—2022学年高中物理人教版（2019）选择性必修第二册
一、选择题（共15题）
1．如图，光滑平行金属导轨固定在水平面上，左端由导线相连，导体棒垂直静置于导轨上构成回路。在外力F作用下，回路上方的条形磁铁竖直向上做匀速运动。在匀速运动过程中外力F做功WF，磁场力对导体棒做功W1，磁铁克服磁场力做功W2，重力对磁铁做功WG，回路中产生的焦耳热为Q，导体棒获得的动能为Ek。则（ ）
A．W2=Q B．W1=Q C．W1=Ek D．WF=Q+Ek
2．在物理学发展过程中许多科学家都做出了重要贡献，下列说法中正确的是（ ）
A．卡文迪许测出了万有引力常数并提出了万有引力定律
B．法拉第提出了法拉第电磁感应定律
C．安培提出了磁场对运动电荷的作用力公式
D．库仑总结并确认了真空中两个静止电荷之间的相互作用规律
3．如图所示的情况中，金属导体中产生的感应电动势为Blv的是（ ）
A．丙和丁 B．甲、乙、丁
C．甲、乙、丙、丁 D．只有乙
4．面积为S的n匝矩形金属线框固定在水平面内，并处于垂直水平面的匀强磁场中，磁场的磁感应强度变化率（p为定值），则时刻，线框中产生的感应电动势大小为（ ）
A．0 B． C． D．
5．如图所示，两个闭合正方形线圈a、b用粗细相同的同种导线绕制而成，匝数相同，线圈a的边长为线圈b边长的3倍，图示区域内有垂直纸面向里的匀强磁场，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，下列说法正确的是（ ）
A．a、b线圈中均产生顺时针方向的感应电流
B．a、b线圈中感应电动势之比为3：1
C．a、b线圈中感应电流之比为3：4
D．a、b线圈中电功率之比为27：1
6．如图所示，闭合导线框的质量可以忽略不计，将它从如图所示的位置匀速拉出匀强磁场．若第一次用时间t拉出，外力所做的功为W1，外力的功率为P1，通过导线截面的电荷量为q1；第二次用时间3t拉出，外力所做的功为W2，外力的功率为P2，通过导线截面的电荷量为q2，则
A．W1=W2，P1= P2，q1B．W1=3W2，P1=3P2，q1＝q2
C．W1=3W2，P1= 9P2，q1＝q2
D．W1=W2，P1= 9P2，q1=3q2
7．如图所示，abcd为一边长为l的正方形导线框，导线框位于光滑水平面内，其右侧为一匀强磁场区域，磁场的边界与线框的cd边平行，磁场区域的宽度为2l，磁感应强度为B，方向竖直向下．线框在一垂直于cd边的水平恒定拉力F作用下沿水平方向运动，直至通过磁场区域．cd边刚进入磁场时，线框开始匀速运动．线框中电流沿逆时针时为正，则导线框从刚进入磁场到完全离开磁场的过程中，a．b两端的电压Uab及导线框中的电流i随cd边的位置坐标x变化的图线可能是（ ）
A． B．
C． D．
8．如图所示，垂直纸面的匀强磁场分布在正方形虚线区域内，电阻均匀的正方形导线框位于虚线区域的中央，两正方形共面且四边相互平行。现将导线框先后朝图示两个方向以速度、分别匀速拉出磁场，拉出时保持线框不离开纸面且速度垂直线框。比较两次移出磁场的过程中，以下说法正确的是（ ）
A．线框中产生的感应电流方向相反
B．边两端的电压之比为
C．线框中产生的焦耳热之比为
D．通过导线框某一截面的电荷量之比为
9．边长为的正方形线框在光滑水平面上以初速度进入有界磁场，匀强磁场的宽度，如图所示，则线框进入该磁场后的感应电流的图像不可能是选项中的（ ）
A． B．
C． D．
10．如图甲所示，在足够长的光滑斜面上放置着矩形金属线框，整个斜面内存在垂直于斜面方向的匀强磁场。匀强磁场的磁感应强度B随时间t的变化规律如图乙所示（规定垂直斜面向上为正方向）。t＝0时刻将线框由静止释放，在线框下滑的过程中，下列说法正确的是（ ）
A．线框中将产生交变电流
B．线框MN边受到的安培力方向始终不变
C．经时间t，线框的速度大小为gtsinθ
D．由于电磁阻尼作用，经时间t，线框的速度小于gtsinθ
11．如图所示MN、GH为平行导轨，AB、CD为跨在导轨上的两根横杆，导轨和横杆均为导体。有匀强磁场垂直于导轨所在平面，方向如图。用I表示回路中的电流（ ）
A．当AB不动CD向右滑动时，I0且沿顺时针方向
B．当AB向左、CD向右滑动且速度大小相等时，I=0
C．当AB、CD都向右滑动且速度大小相等时，I=0
D．当AB、CD都向右滑动，且AB速度大于CD速度时，I0且沿逆时针方向
12．如图所示，一个边长为L的正方形线框从匀强磁场的上方由静止开始自由下落高度h后，恰好匀速进入磁感应强度为B的匀强磁场中。已知线框的电阻为R，下列说法正确的是（ ）
A．线框进入磁场时产生的感应电动势为
B．线框进入磁场过程中受到的安培力大小为
C．线框进入磁场的过程中，产生的电能为mg（h+L）
D．整个线框都在磁场中运动时，机械能转化成电能
13．如图所示，固定在水平面上的光滑平行导轨间距为L，右端接有阻值为R的电阻，空间存在方向竖直、磁感应强度为B的匀强磁场．质量为m、电阻为r的导体棒ab与固定弹簧相连并垂直导轨放置．初始时刻，弹簧处于自然长度．现给导体棒水平向右的初速度v0，导体棒开始沿导轨往复运动，运动过程中始终与导轨垂直并保持良好接触．若导体棒电阻r与电阻R的阻值相等，不计导轨电阻，则下列说法中正确的是
A．初始时刻导体棒受到的安培力方向水平向右
B．初始时刻导体棒两端的电压Uab=BLv0
C．导体棒开始运动后速度第一次为零时，弹簧的弹性势能
D．导体棒整个运动过程中电阻R上产生的焦耳热
14．如图所示，间距为L的足够长的平行金属导轨固定在斜面上，导轨一端接入阻值为R的定值电阻，t=0时，质量为m的金属棒由静止开始沿导轨下滑，t=T时，金属棒的速度恰好达到最大值vm，整个装置处于垂直斜面向下、磁感应强度为B的匀强磁场中，已知金属棒与导轨间的动摩擦因数为μ，金属棒在运动过程中始终与导轨垂直且接触良好，金属棒及导轨的电阻不计，下列说法正确的是( )
A． 时，金属棒的速度大小为
B．0～T的过程中，金属棒机械能的减少量等于R上产生的焦耳热
C．电阻R在0～内产生的焦耳热小于～T内产生的焦耳热
D．金属棒0～内机械能的减少量大于～T内机械能的减少量
15．如图所示，竖直放置的“”形光滑导轨宽为L，矩形匀强磁场Ⅰ、Ⅱ的高和间距均为d，磁感应强度为质量为m的水平金属杆由静止释放，进入磁场Ⅰ和Ⅱ时的速度相等。金属杆在导轨间的电阻为R，与导轨接触良好，其余电阻不计，重力加速度为g。金属杆（ ）
A．刚进入磁场Ⅰ时加速度方向竖直向下
B．穿过磁场Ⅰ的时间大于在两磁场之间的运动时间
C．穿过两磁场产生的总热量为3mgd
D．释放时距磁场Ⅰ上边界的高度h可能小于
二、填空题（共4题）
16．某学生小组在一次探究电磁感应实验中，利用如图中甲所示，100匝的线圈（为表示线圈的绕向，图中只画了两匝）两端A、B与一个电压表相连，线圈内有垂直纸面向里的变化磁场，线圈中的磁通量按图乙所示的规律变化，已知线圈电阻为10Ω，电压表内阻为990Ω。那么∶
(1)在0.1s时间内，线圈产生的感应电动势为__________V；
(2)AB两点的电势为__________（选填“A＞B”或“A＜B”）；
(3)电压表的读数为__________V。
17．如图所示，放置在水平桌面上的平行光滑金属框架宽为0.6m，金属棒ab垂直框架两边放置，电阻R＝1Ω，金属棒ab的电阻r＝0.2Ω，其余电阻不计，整个装置处于竖直向下的的匀强磁场中，磁感应强度B＝0.5T，当ab棒以4m/s的速度匀速向右运动时，ab棒中的电流大小为________A，维持金属棒ab匀速运动所需的外力大小为______ N。
18．导线切割磁感线时的感应电动势
（1）导线垂直于磁场方向运动，B、l、v两两垂直时，如图所示，E=Blv。
（2）导线的运动方向与导线本身垂直，但与磁感线方向夹角为θ时，如图所示，E=___________。
（3）导体棒切割磁感线产生感应电流，导体棒所受安培力的方向与导体棒运动方向___________，导体棒克服___________做功，把其他形式的能转化为电能。
19．如图所示的电路可用来研究电磁感应现象及判定感应电流的方向
（1）在图中用实线代替导线把它们连成实验电路。( )
（2）将线圈A插入线圈B中，合上开关S，能使线圈B中磁通量增加的实验操作是( )
A．插入铁芯F
B．拔出线圈A
C．使变阻器阻值R变小
D．断开开关S
（3）某同学第一次将滑动变阻器的触头P从变阻器的左端快速滑到右端，第二次将滑动变阻器的触头P从变阻器的左端慢慢滑到右端，发现电流计的指针摆动的幅度大小不同，第一次比第二次的幅度______（填写“大”或“小”），原因是线圈中的______（填写“磁通量”或“磁通量的变化量”或“磁通量变化率”）第一次比第二次的大。
三、综合题（共4题）
20．如图甲所示，螺线管线圈的匝数n=1500匝，横截面积S=20cm2，导线的总电阻r=2.0Ω，R1=3.0Ω，R2=25Ω。穿过螺线管的磁场的磁感应强度B按图乙所示规律变化，求：
（1）线圈产生的感应电动势大小；
（2）R2消耗的电功率。
21．如图所示，金属杆ab可在平行金属导轨上滑动，金属杆电阻，长，导轨一端串接一电阻，匀强磁场磁感应强度，当ab以向右匀速运动过程中，求：
（1）ab间感应电动势E和ab间的电压U；
（2）所加沿导轨平面的水平外力F的大小；
（3）在2s时间内电阻R上产生的热量Q。
22．两根平行光滑金属导轨MN和PQ放置在同一水平面内，其间距L=0.60m，磁感应强度B=0.50T的匀强磁场垂直轨道平面竖直向下，两导轨之间连接有阻值R=2.8Ω的电阻。在导轨上有一质量m=0.10kg的金属棒ab与导轨垂直，金属棒在两导轨间的电阻r=0.20Ω，如图所示。给金属棒一个瞬时冲量使其以v0=10m/s的初速度开始运动。设金属棒始终与导轨垂直且接触良好。
(1)当金属棒在导轨上运动的速度为料v1=5.0m/s时，求：
①电阻R两端的电压及其电功率；
②金属棒的加速度大小：
(2)请通过论述定性说明，金属棒在导轨上运动过程中速度和加速度的变化情况。
23．如图所示，竖直放置的平行导轨上搁置了一根与导轨接触良好的金属棒，当棒下落时，能垂直切割磁感线，试标出棒的感应电流方向和所受磁场力的方向.
( )
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．C
2．D
3．B
4．A
5．D
6．C
7．C
8．D
9．D
10．C
11．C
12．B
13．D
14．C
15．B
16． 50 A＞B 49.5
17． 1 0.3
18． 夹角为，水平向左 安培力
19． AC 大 磁通量变化率
20．（1）6V；（2）1W
21．（1）3V；2V；（2）1.2N；（3）8J
22．(1)①1.4V，0.70W；②1.5m/s2；(2)加速度随速度的减小而减小
23．
答案第1页，共2页
一、选择题（共15题）
1．如图，光滑平行金属导轨固定在水平面上，左端由导线相连，导体棒垂直静置于导轨上构成回路。在外力F作用下，回路上方的条形磁铁竖直向上做匀速运动。在匀速运动过程中外力F做功WF，磁场力对导体棒做功W1，磁铁克服磁场力做功W2，重力对磁铁做功WG，回路中产生的焦耳热为Q，导体棒获得的动能为Ek。则（ ）
A．W2=Q B．W1=Q C．W1=Ek D．WF=Q+Ek
2．在物理学发展过程中许多科学家都做出了重要贡献，下列说法中正确的是（ ）
A．卡文迪许测出了万有引力常数并提出了万有引力定律
B．法拉第提出了法拉第电磁感应定律
C．安培提出了磁场对运动电荷的作用力公式
D．库仑总结并确认了真空中两个静止电荷之间的相互作用规律
3．如图所示的情况中，金属导体中产生的感应电动势为Blv的是（ ）
A．丙和丁 B．甲、乙、丁
C．甲、乙、丙、丁 D．只有乙
4．面积为S的n匝矩形金属线框固定在水平面内，并处于垂直水平面的匀强磁场中，磁场的磁感应强度变化率（p为定值），则时刻，线框中产生的感应电动势大小为（ ）
A．0 B． C． D．
5．如图所示，两个闭合正方形线圈a、b用粗细相同的同种导线绕制而成，匝数相同，线圈a的边长为线圈b边长的3倍，图示区域内有垂直纸面向里的匀强磁场，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，下列说法正确的是（ ）
A．a、b线圈中均产生顺时针方向的感应电流
B．a、b线圈中感应电动势之比为3：1
C．a、b线圈中感应电流之比为3：4
D．a、b线圈中电功率之比为27：1
6．如图所示，闭合导线框的质量可以忽略不计，将它从如图所示的位置匀速拉出匀强磁场．若第一次用时间t拉出，外力所做的功为W1，外力的功率为P1，通过导线截面的电荷量为q1；第二次用时间3t拉出，外力所做的功为W2，外力的功率为P2，通过导线截面的电荷量为q2，则
A．W1=W2，P1= P2，q1
C．W1=3W2，P1= 9P2，q1＝q2
D．W1=W2，P1= 9P2，q1=3q2
7．如图所示，abcd为一边长为l的正方形导线框，导线框位于光滑水平面内，其右侧为一匀强磁场区域，磁场的边界与线框的cd边平行，磁场区域的宽度为2l，磁感应强度为B，方向竖直向下．线框在一垂直于cd边的水平恒定拉力F作用下沿水平方向运动，直至通过磁场区域．cd边刚进入磁场时，线框开始匀速运动．线框中电流沿逆时针时为正，则导线框从刚进入磁场到完全离开磁场的过程中，a．b两端的电压Uab及导线框中的电流i随cd边的位置坐标x变化的图线可能是（ ）
A． B．
C． D．
8．如图所示，垂直纸面的匀强磁场分布在正方形虚线区域内，电阻均匀的正方形导线框位于虚线区域的中央，两正方形共面且四边相互平行。现将导线框先后朝图示两个方向以速度、分别匀速拉出磁场，拉出时保持线框不离开纸面且速度垂直线框。比较两次移出磁场的过程中，以下说法正确的是（ ）
A．线框中产生的感应电流方向相反
B．边两端的电压之比为
C．线框中产生的焦耳热之比为
D．通过导线框某一截面的电荷量之比为
9．边长为的正方形线框在光滑水平面上以初速度进入有界磁场，匀强磁场的宽度，如图所示，则线框进入该磁场后的感应电流的图像不可能是选项中的（ ）
A． B．
C． D．
10．如图甲所示，在足够长的光滑斜面上放置着矩形金属线框，整个斜面内存在垂直于斜面方向的匀强磁场。匀强磁场的磁感应强度B随时间t的变化规律如图乙所示（规定垂直斜面向上为正方向）。t＝0时刻将线框由静止释放，在线框下滑的过程中，下列说法正确的是（ ）
A．线框中将产生交变电流
B．线框MN边受到的安培力方向始终不变
C．经时间t，线框的速度大小为gtsinθ
D．由于电磁阻尼作用，经时间t，线框的速度小于gtsinθ
11．如图所示MN、GH为平行导轨，AB、CD为跨在导轨上的两根横杆，导轨和横杆均为导体。有匀强磁场垂直于导轨所在平面，方向如图。用I表示回路中的电流（ ）
A．当AB不动CD向右滑动时，I0且沿顺时针方向
B．当AB向左、CD向右滑动且速度大小相等时，I=0
C．当AB、CD都向右滑动且速度大小相等时，I=0
D．当AB、CD都向右滑动，且AB速度大于CD速度时，I0且沿逆时针方向
12．如图所示，一个边长为L的正方形线框从匀强磁场的上方由静止开始自由下落高度h后，恰好匀速进入磁感应强度为B的匀强磁场中。已知线框的电阻为R，下列说法正确的是（ ）
A．线框进入磁场时产生的感应电动势为
B．线框进入磁场过程中受到的安培力大小为
C．线框进入磁场的过程中，产生的电能为mg（h+L）
D．整个线框都在磁场中运动时，机械能转化成电能
13．如图所示，固定在水平面上的光滑平行导轨间距为L，右端接有阻值为R的电阻，空间存在方向竖直、磁感应强度为B的匀强磁场．质量为m、电阻为r的导体棒ab与固定弹簧相连并垂直导轨放置．初始时刻，弹簧处于自然长度．现给导体棒水平向右的初速度v0，导体棒开始沿导轨往复运动，运动过程中始终与导轨垂直并保持良好接触．若导体棒电阻r与电阻R的阻值相等，不计导轨电阻，则下列说法中正确的是
A．初始时刻导体棒受到的安培力方向水平向右
B．初始时刻导体棒两端的电压Uab=BLv0
C．导体棒开始运动后速度第一次为零时，弹簧的弹性势能
D．导体棒整个运动过程中电阻R上产生的焦耳热
14．如图所示，间距为L的足够长的平行金属导轨固定在斜面上，导轨一端接入阻值为R的定值电阻，t=0时，质量为m的金属棒由静止开始沿导轨下滑，t=T时，金属棒的速度恰好达到最大值vm，整个装置处于垂直斜面向下、磁感应强度为B的匀强磁场中，已知金属棒与导轨间的动摩擦因数为μ，金属棒在运动过程中始终与导轨垂直且接触良好，金属棒及导轨的电阻不计，下列说法正确的是( )
A． 时，金属棒的速度大小为
B．0～T的过程中，金属棒机械能的减少量等于R上产生的焦耳热
C．电阻R在0～内产生的焦耳热小于～T内产生的焦耳热
D．金属棒0～内机械能的减少量大于～T内机械能的减少量
15．如图所示，竖直放置的“”形光滑导轨宽为L，矩形匀强磁场Ⅰ、Ⅱ的高和间距均为d，磁感应强度为质量为m的水平金属杆由静止释放，进入磁场Ⅰ和Ⅱ时的速度相等。金属杆在导轨间的电阻为R，与导轨接触良好，其余电阻不计，重力加速度为g。金属杆（ ）
A．刚进入磁场Ⅰ时加速度方向竖直向下
B．穿过磁场Ⅰ的时间大于在两磁场之间的运动时间
C．穿过两磁场产生的总热量为3mgd
D．释放时距磁场Ⅰ上边界的高度h可能小于
二、填空题（共4题）
16．某学生小组在一次探究电磁感应实验中，利用如图中甲所示，100匝的线圈（为表示线圈的绕向，图中只画了两匝）两端A、B与一个电压表相连，线圈内有垂直纸面向里的变化磁场，线圈中的磁通量按图乙所示的规律变化，已知线圈电阻为10Ω，电压表内阻为990Ω。那么∶
(1)在0.1s时间内，线圈产生的感应电动势为__________V；
(2)AB两点的电势为__________（选填“A＞B”或“A＜B”）；
(3)电压表的读数为__________V。
17．如图所示，放置在水平桌面上的平行光滑金属框架宽为0.6m，金属棒ab垂直框架两边放置，电阻R＝1Ω，金属棒ab的电阻r＝0.2Ω，其余电阻不计，整个装置处于竖直向下的的匀强磁场中，磁感应强度B＝0.5T，当ab棒以4m/s的速度匀速向右运动时，ab棒中的电流大小为________A，维持金属棒ab匀速运动所需的外力大小为______ N。
18．导线切割磁感线时的感应电动势
（1）导线垂直于磁场方向运动，B、l、v两两垂直时，如图所示，E=Blv。
（2）导线的运动方向与导线本身垂直，但与磁感线方向夹角为θ时，如图所示，E=___________。
（3）导体棒切割磁感线产生感应电流，导体棒所受安培力的方向与导体棒运动方向___________，导体棒克服___________做功，把其他形式的能转化为电能。
19．如图所示的电路可用来研究电磁感应现象及判定感应电流的方向
（1）在图中用实线代替导线把它们连成实验电路。( )
（2）将线圈A插入线圈B中，合上开关S，能使线圈B中磁通量增加的实验操作是( )
A．插入铁芯F
B．拔出线圈A
C．使变阻器阻值R变小
D．断开开关S
（3）某同学第一次将滑动变阻器的触头P从变阻器的左端快速滑到右端，第二次将滑动变阻器的触头P从变阻器的左端慢慢滑到右端，发现电流计的指针摆动的幅度大小不同，第一次比第二次的幅度______（填写“大”或“小”），原因是线圈中的______（填写“磁通量”或“磁通量的变化量”或“磁通量变化率”）第一次比第二次的大。
三、综合题（共4题）
20．如图甲所示，螺线管线圈的匝数n=1500匝，横截面积S=20cm2，导线的总电阻r=2.0Ω，R1=3.0Ω，R2=25Ω。穿过螺线管的磁场的磁感应强度B按图乙所示规律变化，求：
（1）线圈产生的感应电动势大小；
（2）R2消耗的电功率。
21．如图所示，金属杆ab可在平行金属导轨上滑动，金属杆电阻，长，导轨一端串接一电阻，匀强磁场磁感应强度，当ab以向右匀速运动过程中，求：
（1）ab间感应电动势E和ab间的电压U；
（2）所加沿导轨平面的水平外力F的大小；
（3）在2s时间内电阻R上产生的热量Q。
22．两根平行光滑金属导轨MN和PQ放置在同一水平面内，其间距L=0.60m，磁感应强度B=0.50T的匀强磁场垂直轨道平面竖直向下，两导轨之间连接有阻值R=2.8Ω的电阻。在导轨上有一质量m=0.10kg的金属棒ab与导轨垂直，金属棒在两导轨间的电阻r=0.20Ω，如图所示。给金属棒一个瞬时冲量使其以v0=10m/s的初速度开始运动。设金属棒始终与导轨垂直且接触良好。
(1)当金属棒在导轨上运动的速度为料v1=5.0m/s时，求：
①电阻R两端的电压及其电功率；
②金属棒的加速度大小：
(2)请通过论述定性说明，金属棒在导轨上运动过程中速度和加速度的变化情况。
23．如图所示，竖直放置的平行导轨上搁置了一根与导轨接触良好的金属棒，当棒下落时，能垂直切割磁感线，试标出棒的感应电流方向和所受磁场力的方向.
( )
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．C
2．D
3．B
4．A
5．D
6．C
7．C
8．D
9．D
10．C
11．C
12．B
13．D
14．C
15．B
16． 50 A＞B 49.5
17． 1 0.3
18． 夹角为，水平向左 安培力
19． AC 大 磁通量变化率
20．（1）6V；（2）1W
21．（1）3V；2V；（2）1.2N；（3）8J
22．(1)①1.4V，0.70W；②1.5m/s2；(2)加速度随速度的减小而减小
23．
答案第1页，共2页