2.3感应电动势的大小—法拉第电磁感应定律基础巩固（Word版含答案）

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14题）
1．匀强磁场中有一与磁场垂直的平面，面积为S，该磁场的磁场强度随时间的变化率为，则对应物理量的单位是（　　）
A．欧姆 B．安培 C．伏特 D．特斯拉
2．如图所示，三个相同的金属圆环A、B、C内存在着不同的有界匀强磁场，虚线为圆环的直径.已知所有磁场的磁感应强度随时间的变化关系都满足，磁场方向如图中所示.现测得A环内的感应电流大小为I，则B环、C环内产生的感应电流的大小和分别为（ ）
A．I、0 B．I、 C．、 D．、0
3．关于磁场的说法正确的是（　　）
A．小磁针静止时N极所指的方向就是该处磁感应强度的方向
B．电流元在磁场中某位置受到的磁场力为零，则该位置的磁感应强度一定为零
C．因地磁场影响，在进行奥斯特实验时，通电导线东西放置时实验现象最明显
D．导体在磁场中做切割磁感线运动时产生动生电动势，其本质是导体中的自由电荷受到洛仑兹力作用，通过洛仑兹力对自由电荷做功实现能量的转化
4．如图所示，间距为L的竖直平行金属导轨MN、PQ上端接有电阻R，质量为m、电阻为r的金属杆ab，跨在平行导轨上，垂直导轨平面的水平匀强磁场的磁感应强度为B，不计导轨电阻及一切摩擦，且ab与导轨接触良好．若金属棒ab在竖直向上的外力F作用下以速度V匀速上升，则以下说法正确的是（　 　）
A．a、b两点间的电压为BLV
B．b端电势高于a端电势
C．作用在金属棒ab上的各个力的合力做功等于零
D．拉力F所做的功等于电路中产生的热量
5．下列几种说法中正确的是（　　）
A．线圈中的磁通量变化越大，线圈中产生的感应电动势一定越大
B．穿过线圈的磁通量越大，线圈中的感应电动势越大
C．线圈放在磁场越强的位置，线圈中的感应电动势越大
D．线圈中的磁通量变化越快，线圈中产生的感应电动势越大
6．以下叙述正确的是（　　）
A．奥斯特发现了电流的磁效应，首次揭示了电与磁的联系
B．法拉第得到了感应电流方向的规律：感应电流具有这样的方向，即感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化
C．用右手手掌和手指的方向来判断导线切割磁感线产生感应电流的方向时，大拇指所指的方向就是感应电流的方向
D．法拉第对理论和实验资料进行严格分析后，得出闭合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
7．将一根均匀电阻丝绕成半径为r的闭合圆环，其总电阻为R，置于匀强磁场中，如图所示，磁感应强度随时间变化的规律为B=kt，其中k为正的常数。弧ac所对圆心角为θ，则（　　）
A．环中感应电流大小为
B．a、c两点间电压为
C．ac段的电功率为
D．t时刻ac段所受安培力大小为
8．高中物理教材指出，v-t图像下面的面积等于物体的位移，关于图像中的面积与物理量的对应关系不正确的是
A．F-x图线（力随礼的方向向上位移变化）下面的面积等于力做的功
B．a-t图像（加速度随时间变化）下面的面积等于速度的变化量
C．图线（磁通量随时间变化）下面的面积等于感应电动势的大小
D．I-t图线（电流随时间变化）下面的面积等于通过的电量
9．如图甲所示，线圈固定于匀强磁场中，磁场方向垂直纸面向外，当磁场变化时，线圈边所受安培力向右且变化规律如图乙所示，则磁场的变化情况可能是下图所示的哪一个（　　）

B．
C． D．
10．如图所示， A、B两闭合线圈用同样导线绕成，A有10匝， B有20匝，两圆线圈半径之比为2：1，均匀磁场只分布在B线圈内。当磁场随时间均匀减弱时（　　）
A．A中无感应电流
B．A中无感应电流、B中有恒定的感应电流
C．A、B中感应电动势之比为1：2
D．A、B中感应电流之比为1：1
11．由螺线管、电阻和水平放置的平行板电容器组成的电路如图甲所示。螺线管处于方向竖直向上、磁感应强度大小为的磁场中，随时间变化的图像如图乙所示。一电荷量为的颗粒在时间内悬停在电容器中。则（　　）
A．颗粒带正电
B．时间内，感应电动势增大
C．时间内，电路中没有感应电流
D．时间内，点电势高于点电势
12．如图甲，100匝的线圈（为了表示线圈的绕向，图中只画了2匝）两端A、B与一个理想电压表相连．线圈内有垂直纸面向里的磁场，穿过线圈的磁通量随时间的变化规律如图乙所示．下列说法中正确的是
A．电压表的示数为50V，A点电势高于B点电势
B．电压表的示数为0.5V，A点电势高于B点电势
C．电压表的示数为50V，B点电势高于A点电势
D．电压表的示数为0.5V，B点电势高于A点电势
13．如图所示，处在匀强磁场中的线圈匝数为n，面积为S，磁场方向平行于线圈轴线向右，若在Δt时间内，磁感应强度大小由B1均匀增加到B2，则该段时间线圈两端a和b之间的电势差φa－φb
A．恒为 B．从0均匀变化到
C．恒为 D．从0均匀变化到
14．如图甲所示，光滑导轨水平放置在与水平方向夹角为60°的斜向下的匀强磁场中，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(规定斜向下为正方向)，导体棒ab垂直导轨放置，除电阻R的阻值外，其余电阻不计，导体棒ab在水平外力F作用下始终处于静止状态．规定a→b的方向为电流的正方向，水平向右的方向为外力F的正方向，则在0～t1时间内，选项图中能正确反映流过导体棒ab的电流i和导体棒ab所受水平外力F随时间t变化的图象是（ ）
A．B．C．D．
二、填空题（共4题）
15．如图为线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动时，穿过线圈的磁通量随时间变化的图象，线圈的匝数为100匝，已知t=0时线圈平面与磁感线垂直，则在0至0.005 s的时间内线圈中产生的平均感应电动势的大小为________ V.
16．一个有100匝的闭合导体线圈，若在0.02s内，通过线圈的磁通量是由零均匀地增加到0.04Wb，在这段时间内通过线圈的磁通量改变了_____Wb，线圈产生的感应电动势为_____V。
17．一个单匝闭合圆形线圈置于垂直线圈平面的匀强磁场中，当磁感应强度变化率恒定时，线圈中的感应电动势为E，感应电流为I.若把这根导线均匀拉长，从而使圆半径增大一倍，则此时线圈中的感应电动势为_______，感应电流为_________.
18．如图所示，是“用DIS探究回路中感应电动势大小与磁通量变化快慢的关系”实验的装置图，实验时让小车以不同的速度靠近螺线管，得到在不同内的感应电动势的平均值E，重复上述步骤可得一组和E值，点击软件界面，屏幕出现E-___________图线，实验中因磁铁相对螺线管位置的变化相同，各次实验螺线管中的磁通量的变化量都相同，可见感应电动势E和__________成正比关系。
三、综合题（共4题）
19．如图甲所示的螺线管，线圈匝数n=2000，横截面积为S=10cm2，电阻r=1Ω，与螺线管串联的外电阻R1=4Ω，R2=3Ω，向右穿过螺线管的匀强磁场的磁感应强度按图乙所示规律变化。求：
（1）螺线管产生的感应电动势大小；
（2）电路中电流的大小；
（3）螺线管两端的电压大小，并说明M、P两点哪点相当于电源正极。
20．直角坐标系中的第一象限内分布着方向垂直纸面向下的磁场，磁感应强度沿水平轴方向均相同，沿竖直轴正方向的磁感应强度（，且为常量），一边长为、质量为、电阻为的正方形导体线框的边刚好与轴重合，如图所示。现将线框从静止开始释放，求：
（1）正方形导体线框的最大速度（重力加速度为）；
（2）通过线框某一边横截面的电荷量与位移的关系。
21．均匀导线制成的单匝正方形闭合线框abcd，每边长为L，总电阻为R，总质量为m．将其置于磁感强度为B的水平匀强磁场上方h处，如图所示，线框由静止起自由下落，线框平面保持在竖直平面内，且cd边始终与水平的磁场边界平行．当cd边刚进入磁场时，则
(1)求线框中产生的感应电动势大小；
(2)求cd两点间的电势差大小．
22．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。
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．C
2．D
3．A
4．C
5．D
6．A
7．A
8．C
9．D
10．C
11．C
12．A
13．C
14．D
15．400
16． 0.04 200
17． 4E I
18．
19．（1）4V；（2）0.5A；（3）3.5V，M点
20．（1）；（2）
21．(1) (2)
22．（1）；（2）
答案第1页，共2页