第2节 法拉第电磁感应定律 同步练习（Word版含答案）
文档属性
| 名称 | 第2节 法拉第电磁感应定律 同步练习（Word版含答案） |  | |
| 格式 | doc | ||
| 文件大小 | 1.2MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 鲁科版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2022-03-25 17:27:43 | ||
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文档简介
2021-2022学年鲁科版（2019）选择性必修第二册第二章节节练第2节法拉第电磁感应定律
一、单选题
1． 如图，均匀磁场中有一由半圆弧及其直径构成的导线框，半圆直径与磁场边缘重合；磁场方向垂直于半圆面（纸面）向里，磁感应强度大小为B0。使该线框从静止开始绕过圆心O、垂直于半圆面的轴以角速度ω匀速转动半周，在线框中产生感应电流。现使线框保持图中所示位置，磁感应强度大小从B0开始在Δt时间内均匀减小到零。为了产生与线框转动半周过程中同样大小的电流，Δt应为（ ）
A． B． C． D．
2． 如图所示，为水平放置的平行“”形光滑金属导轨，间距为，导轨间有垂直于导轨平面的匀强磁场，磁感应强度大小为，导轨电阻不计。已知金属杆倾斜放置，与导轨成角，单位长度的电阻为，保持金属杆以速度沿平行于的方向滑动金属杆滑动过程中与导轨接触良好。则
A．金属杆的热功率为
B．电路中感应电动势的大小为
C．金属杆所受安培力的大小为
D．电路中感应电流的大小为
3． 如图所示，光滑固定平行金属导轨、所在平面与水平面成角，两端点M、P间接有阻值为R的定值电阻。阻值为r的金属棒垂直导轨放置，其他部分电阻不计，整个装置处在磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场方向垂直导轨平面向上。从时刻开始，棒受到一个平行于导轨向上的外力F作用，由静止开始沿导轨向上运动，运动中棒始终与导轨垂直，且接触良好，通过R的感应电流I随时间t变化的图像如图乙所示，选项图中给出了外力F大小随时间t变化的图像，其中正确的是（ ）
A． B．
C． D．
4． 如图所示，两个半径均为r的半圆形线圈，分别以、为轴，以角速度匀速转动。左侧有垂直纸面向里、磁感应强度大小为B的匀强磁场，右侧线圈始终处在垂直纸面向里、磁感应强度大小为B的匀强磁场中。已知开关S接1时，灯泡正常发光，消耗的电功率为P，灯泡不会被烧坏且阻值恒定。则（ ）
A．开关S接2时，灯泡中的电流方向不变
B．开关S接1或2时，灯泡两端电压的最大值相同
C．开关S接2时，灯泡消耗的电功率为2P
D．仅左侧线圈转速加倍，开关S接1和2时灯泡的平均功率相同
5． 如图所示，灵敏电流表与螺线管组成闭合回路。关于电流表指针偏转角度的情况，下列说法正确的是（ ）
A．将磁铁快速插入螺线管比缓慢插入螺线管时电流表指针偏角大
B．将磁铁从螺线管中拉出时，磁通量减少，故电流表指针偏角一定减小
C．不管磁铁插入快慢，因为磁通量变化相同，故电流表指针偏角相同
D．磁铁放在螺线管中不动时，螺线管中的磁通量最大，故电流表指针偏角最大
6． 一矩形线框置于匀强磁场中，线框平面与磁场方向垂直，先保持线框的面积不变，将磁感应强度在1s时间内均匀地增大到原来的3倍，接着保持增大后的磁感应强度不变，在1s时间内，再将线框的面积均匀地减小到原来的三分之一，先后两个过程中，线框中感应电动势的比值为（ ）
A． B．1 C．3 D．4
7． 如图所示，磁感应强度为的有界匀强磁场的宽度为，一质量为、电阻为、边长为d（dA．进、出磁场过程中电流方向不同
B．进、出磁场过程中通过线框某一横截面的电荷量相等
C．通过磁场的过程中产生的热量为
D．边离开磁场时的速度大小为
8． 如图所示，两竖直放置的平行光滑导轨处于垂直于导轨平面的匀强磁场中，金属杆ab可沿导轨滑动，原先S断开，让ab杆由静止下滑，一段时间后闭合S，则从S闭合开始计时，ab杆的运动速度v随时间t的图像不可能是如图中的（ ）
A． B．
C． D．
9． 如图所示，在光滑的水平面上，有一竖直向下的匀强磁场，分布在宽度为L的区域内，现有一边长为l（lA．1：1 B．2：1 C．3：1 D．4：1
10．如图所示，平行导轨间的距离为d，一端跨接一个电阻R，匀强磁场的磁感应强度为B，方向垂直于平行金属导轨所在的平面。一根足够长的金属棒与导轨成60°角放置。金属棒电阻为R，导轨的电阻不计，当金属棒以v沿垂直于棒的方向滑行时，则下列说法正确的是（ ）
A．电阻R两端电压大小
B．金属杆中感应电流大小
C．金属杆受到的安培力大小
D．电阻R的电功率
二、多选题
11．如图所示，宽度为L、左右两部分倾角均为的足够长光滑金属导轨ACD一A1C1D1分别置于两匀强磁场中，CC1两侧的匀强磁场分别垂直于对应导轨所在平面，CC1左侧磁场的磁感应强度大小为2B，右侧磁场的磁感应强度大小为B。长度均为L，电阻均为R，质量分别为2m、m的导体棒ab、cd分别垂直导轨放置在CC1两侧的导轨上，两导体棒在运动过程中始终垂直于导轨并与导轨接触良好，导轨电阻不计，重力加速度为g。某时刻将导体棒ab、cd由静止释放，下列说法正确的是（ ）
A．任意时刻导体棒ab、cd运动的加速度都相同
B．导体棒ab的最大速度为
C．若导体棒ab下降高度h时达到最大速度，则此过程中导体棒ab克服安培力做的功为
D．若导体棒ab下降高度h时达到最大速度，则此过程经历的时间为
12．如图所示，左端接有阻值为R的定值电阻且足够长的平行光滑导轨CE、DF的间距为L，导轨固定在水平面上，且处在磁感应强度为B、竖直向下的匀强磁场中，一质量为m、电阻为r的导体棒ab垂直导轨放置在导轨上静止，导轨的电阻不计。某时刻给导体棒ab一个水平向右的瞬时冲量I，导体棒将向右运动，最后停下来，则此过程中（ ）
A．导体棒做匀减速直线运动直至停止运动
B．电阻R上产生的焦耳热为
C．通过导体棒ab横截面的电荷量为
D．导体棒ab运动的位移为
13．如图甲所示，为位于竖直平面内的矩形闭合金属线框，在金属线框的下方有一磁感应强度为B的匀强磁场区域，和为匀强磁场区域的水平边界，边界的宽度为S，并与线框的边平行，磁场方向与线框平面垂直。现让金属线框从距的某一高度处静止开始下落，图乙是金属线框从开始下落到完全穿过匀强磁场区域的图像（其中、、相互平行，与横轴平行）。金属线框的质量为m、电阻为R，其边长为L ，边长为，当地的重力加速度为g，下落过程中边始终水平，不计空气阻力，根据题中所给条件，下列说法正确的是（ ）
A．从到过程，线框感应电动势逐渐减小
B．从到过程，线框产生的焦耳热一定小于
C．线框在时刻的速度可能小于
D．若线框从更高处静止释放，则线框进入磁场过程通过线框横截面的电荷量将增大
14．如图所示，两根平行的长直光滑金属导轨M、N的间距为，其底端接有阻值为的电阻，整个装置处在垂直纸面向里，磁感应强度大小为的匀强磁场中。一质量的导体杆在恒力的作用力下从静止开始沿导轨运动，向右运动时导体棒恰好匀速运动，导体棒垂直于导轨放置且与两导轨保持良好接触。设杆接入电路的电阻为，导轨电阻不计。则此过程中（ ）
A．流过导体棒中的电流方向为由b到a B．杆的速度最大值为
C．电阻R上产生的热量为 D．流过电阻R的电荷量为
15．如图所示，有等腰直角三角形的闭合线框，在外力作用下向右匀速地经过一个宽度比边长些的有界匀强磁场区域，线圈中产生的感应电流与运动方向的位移之间的函数图像不可能是（ ）
A． B．
C． D．
三、解答题
16．如图甲所示，一个匝数的圆形导体线圈，面积，电阻。在线圈中存在面积的垂直线圈平面向外的匀强磁场区域，磁感应强度随时间变化的关系如图乙所示。有一个阻值的电阻与圆形线圈两端、连接如图甲。求：
（1）线圈中产生的感应电动势；
（2）、两点间的电压。
17．如图甲所示是某同学设计的一种振动发电装置的示意图，一个半径r=0.10m、匝数n=20的线圈套在永久磁铁槽中，磁场的磁感线均沿半径方向均匀分布（其右视图如图乙所示）。在线圈所在位置磁感应强度B的大小均为B=0.20T，线圈的电阻为R=0.5Ω，它的引出线接有R=9.5Ω的小电珠L。外力推动线圈框架的P端，使线圈沿轴线做往复运动，便有电流通过电珠。当线圈向右的位移x随时间t变化的规律如图丙所示时（x取向右为正）。求：
（1）线圈运动时产生的感应电动势E的大小；
（2）每一次推动线圈运动过程中作用力F的大小：
（3）该发电机的输出功率P。
2021-2022学年鲁科版（2019）选择性必修第二册第二章节节练第2节法拉第电磁感应定律（参考答案）
一、单选题
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 C A B B A B C B C D
二、多选题
题号 11 12 13 14 15
答案 BD CD AB AD BCD
三、解答题
16．（1）；（2）
17．（1）2V；（2）0.5N；（3）0.38W
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第 2 页，共 2 页
一、单选题
1． 如图，均匀磁场中有一由半圆弧及其直径构成的导线框，半圆直径与磁场边缘重合；磁场方向垂直于半圆面（纸面）向里，磁感应强度大小为B0。使该线框从静止开始绕过圆心O、垂直于半圆面的轴以角速度ω匀速转动半周，在线框中产生感应电流。现使线框保持图中所示位置，磁感应强度大小从B0开始在Δt时间内均匀减小到零。为了产生与线框转动半周过程中同样大小的电流，Δt应为（ ）
A． B． C． D．
2． 如图所示，为水平放置的平行“”形光滑金属导轨，间距为，导轨间有垂直于导轨平面的匀强磁场，磁感应强度大小为，导轨电阻不计。已知金属杆倾斜放置，与导轨成角，单位长度的电阻为，保持金属杆以速度沿平行于的方向滑动金属杆滑动过程中与导轨接触良好。则
A．金属杆的热功率为
B．电路中感应电动势的大小为
C．金属杆所受安培力的大小为
D．电路中感应电流的大小为
3． 如图所示，光滑固定平行金属导轨、所在平面与水平面成角，两端点M、P间接有阻值为R的定值电阻。阻值为r的金属棒垂直导轨放置，其他部分电阻不计，整个装置处在磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场方向垂直导轨平面向上。从时刻开始，棒受到一个平行于导轨向上的外力F作用，由静止开始沿导轨向上运动，运动中棒始终与导轨垂直，且接触良好，通过R的感应电流I随时间t变化的图像如图乙所示，选项图中给出了外力F大小随时间t变化的图像，其中正确的是（ ）
A． B．
C． D．
4． 如图所示，两个半径均为r的半圆形线圈，分别以、为轴，以角速度匀速转动。左侧有垂直纸面向里、磁感应强度大小为B的匀强磁场，右侧线圈始终处在垂直纸面向里、磁感应强度大小为B的匀强磁场中。已知开关S接1时，灯泡正常发光，消耗的电功率为P，灯泡不会被烧坏且阻值恒定。则（ ）
A．开关S接2时，灯泡中的电流方向不变
B．开关S接1或2时，灯泡两端电压的最大值相同
C．开关S接2时，灯泡消耗的电功率为2P
D．仅左侧线圈转速加倍，开关S接1和2时灯泡的平均功率相同
5． 如图所示，灵敏电流表与螺线管组成闭合回路。关于电流表指针偏转角度的情况，下列说法正确的是（ ）
A．将磁铁快速插入螺线管比缓慢插入螺线管时电流表指针偏角大
B．将磁铁从螺线管中拉出时，磁通量减少，故电流表指针偏角一定减小
C．不管磁铁插入快慢，因为磁通量变化相同，故电流表指针偏角相同
D．磁铁放在螺线管中不动时，螺线管中的磁通量最大，故电流表指针偏角最大
6． 一矩形线框置于匀强磁场中，线框平面与磁场方向垂直，先保持线框的面积不变，将磁感应强度在1s时间内均匀地增大到原来的3倍，接着保持增大后的磁感应强度不变，在1s时间内，再将线框的面积均匀地减小到原来的三分之一，先后两个过程中，线框中感应电动势的比值为（ ）
A． B．1 C．3 D．4
7． 如图所示，磁感应强度为的有界匀强磁场的宽度为，一质量为、电阻为、边长为d（d
B．进、出磁场过程中通过线框某一横截面的电荷量相等
C．通过磁场的过程中产生的热量为
D．边离开磁场时的速度大小为
8． 如图所示，两竖直放置的平行光滑导轨处于垂直于导轨平面的匀强磁场中，金属杆ab可沿导轨滑动，原先S断开，让ab杆由静止下滑，一段时间后闭合S，则从S闭合开始计时，ab杆的运动速度v随时间t的图像不可能是如图中的（ ）
A． B．
C． D．
9． 如图所示，在光滑的水平面上，有一竖直向下的匀强磁场，分布在宽度为L的区域内，现有一边长为l（l
10．如图所示，平行导轨间的距离为d，一端跨接一个电阻R，匀强磁场的磁感应强度为B，方向垂直于平行金属导轨所在的平面。一根足够长的金属棒与导轨成60°角放置。金属棒电阻为R，导轨的电阻不计，当金属棒以v沿垂直于棒的方向滑行时，则下列说法正确的是（ ）
A．电阻R两端电压大小
B．金属杆中感应电流大小
C．金属杆受到的安培力大小
D．电阻R的电功率
二、多选题
11．如图所示，宽度为L、左右两部分倾角均为的足够长光滑金属导轨ACD一A1C1D1分别置于两匀强磁场中，CC1两侧的匀强磁场分别垂直于对应导轨所在平面，CC1左侧磁场的磁感应强度大小为2B，右侧磁场的磁感应强度大小为B。长度均为L，电阻均为R，质量分别为2m、m的导体棒ab、cd分别垂直导轨放置在CC1两侧的导轨上，两导体棒在运动过程中始终垂直于导轨并与导轨接触良好，导轨电阻不计，重力加速度为g。某时刻将导体棒ab、cd由静止释放，下列说法正确的是（ ）
A．任意时刻导体棒ab、cd运动的加速度都相同
B．导体棒ab的最大速度为
C．若导体棒ab下降高度h时达到最大速度，则此过程中导体棒ab克服安培力做的功为
D．若导体棒ab下降高度h时达到最大速度，则此过程经历的时间为
12．如图所示，左端接有阻值为R的定值电阻且足够长的平行光滑导轨CE、DF的间距为L，导轨固定在水平面上，且处在磁感应强度为B、竖直向下的匀强磁场中，一质量为m、电阻为r的导体棒ab垂直导轨放置在导轨上静止，导轨的电阻不计。某时刻给导体棒ab一个水平向右的瞬时冲量I，导体棒将向右运动，最后停下来，则此过程中（ ）
A．导体棒做匀减速直线运动直至停止运动
B．电阻R上产生的焦耳热为
C．通过导体棒ab横截面的电荷量为
D．导体棒ab运动的位移为
13．如图甲所示，为位于竖直平面内的矩形闭合金属线框，在金属线框的下方有一磁感应强度为B的匀强磁场区域，和为匀强磁场区域的水平边界，边界的宽度为S，并与线框的边平行，磁场方向与线框平面垂直。现让金属线框从距的某一高度处静止开始下落，图乙是金属线框从开始下落到完全穿过匀强磁场区域的图像（其中、、相互平行，与横轴平行）。金属线框的质量为m、电阻为R，其边长为L ，边长为，当地的重力加速度为g，下落过程中边始终水平，不计空气阻力，根据题中所给条件，下列说法正确的是（ ）
A．从到过程，线框感应电动势逐渐减小
B．从到过程，线框产生的焦耳热一定小于
C．线框在时刻的速度可能小于
D．若线框从更高处静止释放，则线框进入磁场过程通过线框横截面的电荷量将增大
14．如图所示，两根平行的长直光滑金属导轨M、N的间距为，其底端接有阻值为的电阻，整个装置处在垂直纸面向里，磁感应强度大小为的匀强磁场中。一质量的导体杆在恒力的作用力下从静止开始沿导轨运动，向右运动时导体棒恰好匀速运动，导体棒垂直于导轨放置且与两导轨保持良好接触。设杆接入电路的电阻为，导轨电阻不计。则此过程中（ ）
A．流过导体棒中的电流方向为由b到a B．杆的速度最大值为
C．电阻R上产生的热量为 D．流过电阻R的电荷量为
15．如图所示，有等腰直角三角形的闭合线框，在外力作用下向右匀速地经过一个宽度比边长些的有界匀强磁场区域，线圈中产生的感应电流与运动方向的位移之间的函数图像不可能是（ ）
A． B．
C． D．
三、解答题
16．如图甲所示，一个匝数的圆形导体线圈，面积，电阻。在线圈中存在面积的垂直线圈平面向外的匀强磁场区域，磁感应强度随时间变化的关系如图乙所示。有一个阻值的电阻与圆形线圈两端、连接如图甲。求：
（1）线圈中产生的感应电动势；
（2）、两点间的电压。
17．如图甲所示是某同学设计的一种振动发电装置的示意图，一个半径r=0.10m、匝数n=20的线圈套在永久磁铁槽中，磁场的磁感线均沿半径方向均匀分布（其右视图如图乙所示）。在线圈所在位置磁感应强度B的大小均为B=0.20T，线圈的电阻为R=0.5Ω，它的引出线接有R=9.5Ω的小电珠L。外力推动线圈框架的P端，使线圈沿轴线做往复运动，便有电流通过电珠。当线圈向右的位移x随时间t变化的规律如图丙所示时（x取向右为正）。求：
（1）线圈运动时产生的感应电动势E的大小；
（2）每一次推动线圈运动过程中作用力F的大小：
（3）该发电机的输出功率P。
2021-2022学年鲁科版（2019）选择性必修第二册第二章节节练第2节法拉第电磁感应定律（参考答案）
一、单选题
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 C A B B A B C B C D
二、多选题
题号 11 12 13 14 15
答案 BD CD AB AD BCD
三、解答题
16．（1）；（2）
17．（1）2V；（2）0.5N；（3）0.38W
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