第二章 第2节法拉第电磁感应定律（Word版含答案）
文档属性
| 名称 | 第二章 第2节法拉第电磁感应定律（Word版含答案） |  | |
| 格式 | doc | ||
| 文件大小 | 493.0KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2022-04-12 20:11:48 | ||
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文档简介
2021-2022学年人教版（2019）选择性必修第二册第二章第2节法拉第电磁感应定律
能力提升练习
一、单选题
1． 发电机和电动机的发明使人类步入电气化时代．其中电动机工作依据的物理原理是
A．磁场对电流的作用
B．磁场对运动电荷的作用
C．电磁感应原理
D．库仑定律
2． 如图所示，在磁感应强度大小为B、方向竖直向下的匀强磁场中，有一水平放置的U形导轨，导轨左端连接一阻值为R的电阻，导轨电阻不计。导轨间距为L，在导轨上垂直放置根金属棒MN，与导轨接触良好，电阻为r，用外力拉着金属棒向右以速度v做匀速动。则导体棒运动过程中（ ）
A．金属棒中的电流方向为由M到N
B．电阻R两端的电压为
C．电路中电流大小为
D．金属棒受到的安培力大小为
3． 下列说法正确的是（ ）
A．发现电流周围存在磁场的科学家是丹麦物理学家奥斯特
B．1930年劳伦斯制成了世界上第一台回旋加速器，粒子从磁场中获得能量
C．静电场中的电场线和磁感线都是假想的物理模型，且都是闭合的线条
D．磁通量变化越大，产生的感应电动势也越大
4． 如图所示，将外皮绝缘的圆形闭合细导线扭一次变成两个面积比为1∶4的的圆形闭合回路（忽略两部分连接处的导线长度），分别放入垂直圆面向里、磁感应强度大小随时间（，为常数）的规律变化的磁场，前后两次回路中的电流比为（ ）
A．3∶1 B．8∶5 C．2∶1 D．9∶5
5． 如图所示，匀强磁场中有a、b两个闭合线圈，它们用同样的导线制成，匝数均为10匝，半径ra = 2rb，磁场方向与线圈所在平面垂直，磁感应强度B随时间均匀减小，两线圈中产生的感应电动势分别为Ea和Eb，感应电流分别为Ia和Ib，不考虑两线圈间的相互影响，下列说法正确的是（ ）
A．Ea∶Eb = 2∶1，感应电流均沿顺时针方向
B．Ea∶Eb = 4∶1，感应电流均沿逆时针方向
C．Ia∶Ib = 2∶1，感应电流均沿顺时针方向
D．Ia∶Ib = 4∶1，感应电流均沿逆时针方向
6． 下列各叙述中，正确的是（ ）
A．用点电荷来代替带电体的研究方法叫理想模型法
B．库仑提出了用电场线描述电场的方法
C．伽利略猜想自由落体的运动速度与下落时间成正比，并直接用实验进行了验证
D．用比值法定义的物理概念在物理学中占有相当大的比例，例如电场强度，电容，加速度都是采用了比值法定义的
7． 如图所示，竖直平面内有一金属圆环，半径为a，总电阻为R（指拉直时两端的电阻），磁感应强度为B的匀强磁场垂直穿过环平面，在环的最高点A用铰链连接长度为2a、电阻为的导体棒AB，AB由水平位置紧贴环面摆下，当摆到竖直位置时，B点的线速度为v，则这时AB两端的电压大小为（ ）
A． B． C． D．Bav
8． 如图所示，一个圆形线圈的匝数为N，半径为a，线圈平面与匀强磁场垂直，且一半处在磁场中．在Δt时间内，磁感应强度的方向不变，大小由B均匀地增大到2B．在此过程中，线圈中产生的感应电动势为（ ）
A． B．
C． D．
9． 关于单匝线圈中的感应电动势，下列说法正确的是（ ）
A．穿过线圈的磁通量越大，线圈中产生的感应电动势越大
B．穿过线圈的磁通量变化越大，线圈中产生的感应电动势越大
C．线圈中的感应电动势只与磁通量的变化快慢有关，与电路性质无关
D．若断开的电路中穿过线圈的磁通量在变化，则线圈中无感应电动势产生
10．根据法拉第电磁感应定律的数学表达式，电动势的单位V可以表示为（ ）
A．T/s B．Wb/s C．T·m/s D．Wb·m2/s
二、多选题
11．如图所示，为两个有界匀强磁场，磁感应强度大小均为B，方向分别垂直纸面向里和向外，磁场宽度均为L，距磁场区域的左侧L处，有一边长为L的正方形导体线框，总电阻为R，且线框平面与磁场方向垂直，线框一边平行于磁场边界，现用外力F使线框以图示方向的速度v匀速穿过磁场区域，以初始位置为计时起点，规定：电流沿逆时针方向时的电动势E为正，磁感线垂直纸面向里时磁通量为正。则以下关于线框中的感应电动势E、磁通量、感应电流I和电功率P随时间变化的图象中正确的（ ）
A． B．
C． D．
12．如图甲所示，虚线左右两边分别存在垂直于纸面、方向相反、磁感应强度大小为的匀强磁场，一半径为r、由硬质导线做成的金属圆环固定在纸面内，圆心O在上。以垂直纸面向外为磁场的正方向，若左侧的磁场磁感应强度随时间变化的规律如图乙所示，金属圆环的总电阻为R，下列说法正确的是（ ）
A．在到的时间间隔内，圆环中的磁通量一直在增加
B．在到的时间间隔内，圆环中的感应电流始终沿逆时针方向
C．在时刻，圆环受到的安培力大小为
D．在时刻，圆环受到的安培力大小为
13．如图，abcd是一个质量为m、边长为L的正方形金属线框，从图示位置自由下落，在下落h后进入磁感应强度为B的匀强磁场，恰好做匀速直线运动，该磁场的宽度也为L。在这个磁场的正下方2h+L处还有一个未知的匀强磁场（图中未画出），金属线框abcd在穿过这个磁场时也恰好做匀速直线运动，那么下列说法正确的是（ ）
A．未知磁场的磁感应强度是
B．未知磁场的磁感应强度是
C．线框在穿过这两个磁场的过程中产生的焦耳热是4mgL
D．线框在穿过这两个磁场的过程中产生的焦耳热是2mgL
14．某铁路安装的一种电磁装置可以向控制中心传输信号，以确定火车的位置和运动状态，其原理是将能产生匀强磁场的磁铁安装在火车首节车厢下面，如图甲所示（俯视图），当它经过安放在两铁轨间的线圈时，线圈便产生一个电信号传输给控制中心。线圈边长分别为l1和l2，匝数为n，线圈和传输线的电阻忽略不计。若火车通过线圈时，控制中心接收到线圈两端的电压信号u与时间t的关系如图乙所示（ab、cd均为直线），t1、t2、t3、t4是运动过程的四个时刻，则火车（ ）
A．在t1~t2时间内做匀加速直线运动
B．在t3~t4时间内做匀减速直线运动
C．在t1~t2时间内加速度大小为
D．在t3~ t4时间内火车的位移大小为
15．如图所示，正方形金属线圈abcd平放在粗糙水平传送带上，被电动机带动一起以速度v匀速运动，线圈边长为L，电阻为R，质量为m，有一边界长度为2L的正方形磁场垂直于传送带，磁感应强度为B，线圈穿过磁场区域的过程中速度不变，下列说法中正确的是（ ）
A．线圈穿出磁场时感应电流的方向沿abcda
B．线圈进入磁场区域时受到水平向左的静摩擦力，穿出区域时受到水平向右的静摩擦力
C．线圈经过磁场区域的过程中始终受到水平向右的静摩擦力
D．线圈经过磁场区域的过程中，电动机多消耗的电能为
三、解答题
16．如图所示,水平放置的平行金属导轨MN和PQ,相距L=0.50 m,导轨左端接一电阻R=0.20 Ω,磁感应强度B=0.40 T的匀强磁场方向垂直于导轨平面,导体棒ac垂直导轨放置,并能无摩擦地沿导轨滑动,导轨和导体棒的电阻均可忽略不计.当ac棒以v=4.0 m/s的速度水平向右匀速滑动时,求:
(1)ac棒中感应电动势的大小;
(2)回路中感应电流的大小和方向;
(3)维持ac棒做匀速运动的水平外力F的大小和方向.
17．有一个1000匝的线圈，在4s内穿过它的磁通量从0均匀增加到0.1Wb，
（1）求线圈中的感应电动势；
（2）若线圈的总电阻是100Ω，通过线圈的电流是多大？
2021-2022学年人教版（2019）选择性必修第二册第二章第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 A D A A C A A B C B
二、多选题
题号 11 12 13 14 15
答案 BCD AC AC ACD AD
三、解答题
16．(1)0.80 V (2)4.0 A (3)0.80 N，方向水平向右
17．（1）25V；
（2）0.25A
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能力提升练习
一、单选题
1． 发电机和电动机的发明使人类步入电气化时代．其中电动机工作依据的物理原理是
A．磁场对电流的作用
B．磁场对运动电荷的作用
C．电磁感应原理
D．库仑定律
2． 如图所示，在磁感应强度大小为B、方向竖直向下的匀强磁场中，有一水平放置的U形导轨，导轨左端连接一阻值为R的电阻，导轨电阻不计。导轨间距为L，在导轨上垂直放置根金属棒MN，与导轨接触良好，电阻为r，用外力拉着金属棒向右以速度v做匀速动。则导体棒运动过程中（ ）
A．金属棒中的电流方向为由M到N
B．电阻R两端的电压为
C．电路中电流大小为
D．金属棒受到的安培力大小为
3． 下列说法正确的是（ ）
A．发现电流周围存在磁场的科学家是丹麦物理学家奥斯特
B．1930年劳伦斯制成了世界上第一台回旋加速器，粒子从磁场中获得能量
C．静电场中的电场线和磁感线都是假想的物理模型，且都是闭合的线条
D．磁通量变化越大，产生的感应电动势也越大
4． 如图所示，将外皮绝缘的圆形闭合细导线扭一次变成两个面积比为1∶4的的圆形闭合回路（忽略两部分连接处的导线长度），分别放入垂直圆面向里、磁感应强度大小随时间（，为常数）的规律变化的磁场，前后两次回路中的电流比为（ ）
A．3∶1 B．8∶5 C．2∶1 D．9∶5
5． 如图所示，匀强磁场中有a、b两个闭合线圈，它们用同样的导线制成，匝数均为10匝，半径ra = 2rb，磁场方向与线圈所在平面垂直，磁感应强度B随时间均匀减小，两线圈中产生的感应电动势分别为Ea和Eb，感应电流分别为Ia和Ib，不考虑两线圈间的相互影响，下列说法正确的是（ ）
A．Ea∶Eb = 2∶1，感应电流均沿顺时针方向
B．Ea∶Eb = 4∶1，感应电流均沿逆时针方向
C．Ia∶Ib = 2∶1，感应电流均沿顺时针方向
D．Ia∶Ib = 4∶1，感应电流均沿逆时针方向
6． 下列各叙述中，正确的是（ ）
A．用点电荷来代替带电体的研究方法叫理想模型法
B．库仑提出了用电场线描述电场的方法
C．伽利略猜想自由落体的运动速度与下落时间成正比，并直接用实验进行了验证
D．用比值法定义的物理概念在物理学中占有相当大的比例，例如电场强度，电容，加速度都是采用了比值法定义的
7． 如图所示，竖直平面内有一金属圆环，半径为a，总电阻为R（指拉直时两端的电阻），磁感应强度为B的匀强磁场垂直穿过环平面，在环的最高点A用铰链连接长度为2a、电阻为的导体棒AB，AB由水平位置紧贴环面摆下，当摆到竖直位置时，B点的线速度为v，则这时AB两端的电压大小为（ ）
A． B． C． D．Bav
8． 如图所示，一个圆形线圈的匝数为N，半径为a，线圈平面与匀强磁场垂直，且一半处在磁场中．在Δt时间内，磁感应强度的方向不变，大小由B均匀地增大到2B．在此过程中，线圈中产生的感应电动势为（ ）
A． B．
C． D．
9． 关于单匝线圈中的感应电动势，下列说法正确的是（ ）
A．穿过线圈的磁通量越大，线圈中产生的感应电动势越大
B．穿过线圈的磁通量变化越大，线圈中产生的感应电动势越大
C．线圈中的感应电动势只与磁通量的变化快慢有关，与电路性质无关
D．若断开的电路中穿过线圈的磁通量在变化，则线圈中无感应电动势产生
10．根据法拉第电磁感应定律的数学表达式，电动势的单位V可以表示为（ ）
A．T/s B．Wb/s C．T·m/s D．Wb·m2/s
二、多选题
11．如图所示，为两个有界匀强磁场，磁感应强度大小均为B，方向分别垂直纸面向里和向外，磁场宽度均为L，距磁场区域的左侧L处，有一边长为L的正方形导体线框，总电阻为R，且线框平面与磁场方向垂直，线框一边平行于磁场边界，现用外力F使线框以图示方向的速度v匀速穿过磁场区域，以初始位置为计时起点，规定：电流沿逆时针方向时的电动势E为正，磁感线垂直纸面向里时磁通量为正。则以下关于线框中的感应电动势E、磁通量、感应电流I和电功率P随时间变化的图象中正确的（ ）
A． B．
C． D．
12．如图甲所示，虚线左右两边分别存在垂直于纸面、方向相反、磁感应强度大小为的匀强磁场，一半径为r、由硬质导线做成的金属圆环固定在纸面内，圆心O在上。以垂直纸面向外为磁场的正方向，若左侧的磁场磁感应强度随时间变化的规律如图乙所示，金属圆环的总电阻为R，下列说法正确的是（ ）
A．在到的时间间隔内，圆环中的磁通量一直在增加
B．在到的时间间隔内，圆环中的感应电流始终沿逆时针方向
C．在时刻，圆环受到的安培力大小为
D．在时刻，圆环受到的安培力大小为
13．如图，abcd是一个质量为m、边长为L的正方形金属线框，从图示位置自由下落，在下落h后进入磁感应强度为B的匀强磁场，恰好做匀速直线运动，该磁场的宽度也为L。在这个磁场的正下方2h+L处还有一个未知的匀强磁场（图中未画出），金属线框abcd在穿过这个磁场时也恰好做匀速直线运动，那么下列说法正确的是（ ）
A．未知磁场的磁感应强度是
B．未知磁场的磁感应强度是
C．线框在穿过这两个磁场的过程中产生的焦耳热是4mgL
D．线框在穿过这两个磁场的过程中产生的焦耳热是2mgL
14．某铁路安装的一种电磁装置可以向控制中心传输信号，以确定火车的位置和运动状态，其原理是将能产生匀强磁场的磁铁安装在火车首节车厢下面，如图甲所示（俯视图），当它经过安放在两铁轨间的线圈时，线圈便产生一个电信号传输给控制中心。线圈边长分别为l1和l2，匝数为n，线圈和传输线的电阻忽略不计。若火车通过线圈时，控制中心接收到线圈两端的电压信号u与时间t的关系如图乙所示（ab、cd均为直线），t1、t2、t3、t4是运动过程的四个时刻，则火车（ ）
A．在t1~t2时间内做匀加速直线运动
B．在t3~t4时间内做匀减速直线运动
C．在t1~t2时间内加速度大小为
D．在t3~ t4时间内火车的位移大小为
15．如图所示，正方形金属线圈abcd平放在粗糙水平传送带上，被电动机带动一起以速度v匀速运动，线圈边长为L，电阻为R，质量为m，有一边界长度为2L的正方形磁场垂直于传送带，磁感应强度为B，线圈穿过磁场区域的过程中速度不变，下列说法中正确的是（ ）
A．线圈穿出磁场时感应电流的方向沿abcda
B．线圈进入磁场区域时受到水平向左的静摩擦力，穿出区域时受到水平向右的静摩擦力
C．线圈经过磁场区域的过程中始终受到水平向右的静摩擦力
D．线圈经过磁场区域的过程中，电动机多消耗的电能为
三、解答题
16．如图所示,水平放置的平行金属导轨MN和PQ,相距L=0.50 m,导轨左端接一电阻R=0.20 Ω,磁感应强度B=0.40 T的匀强磁场方向垂直于导轨平面,导体棒ac垂直导轨放置,并能无摩擦地沿导轨滑动,导轨和导体棒的电阻均可忽略不计.当ac棒以v=4.0 m/s的速度水平向右匀速滑动时,求:
(1)ac棒中感应电动势的大小;
(2)回路中感应电流的大小和方向;
(3)维持ac棒做匀速运动的水平外力F的大小和方向.
17．有一个1000匝的线圈，在4s内穿过它的磁通量从0均匀增加到0.1Wb，
（1）求线圈中的感应电动势；
（2）若线圈的总电阻是100Ω，通过线圈的电流是多大？
2021-2022学年人教版（2019）选择性必修第二册第二章第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 A D A A C A A B C B
二、多选题
题号 11 12 13 14 15
答案 BCD AC AC ACD AD
三、解答题
16．(1)0.80 V (2)4.0 A (3)0.80 N，方向水平向右
17．（1）25V；
（2）0.25A
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