粤教版(2019)选择性必修二 2.2 法拉第电磁感应定律
一、单选题
1.关于电磁感应现象,下列说法中正确的是( )
A.穿过线圈的磁通量越大,线圈内产生的感应电动势越大
B.穿过线圈的磁通量变化量越大,线圈内产生的感应电动势越大
C.穿过线圈的磁通量为零,线圈内产生的感应电动势一定为零
D.穿过线圈的磁通量变化越快,线圈内产生的感应电动势越大
2.下列有关物理学史的说法符合事实的是( )
A.奥斯特首先发现了电流的磁效应
B.法拉第定量得出了法拉第电磁感应定律
C.安培总结出来了判定安培力方向的左手定则
D.楞次首先引入电场线和磁感线,提出了判定感应电流方向的方法即楞次定律
3.下列说法正确的是( )
A.为了纪念韦伯在电磁领域做出的贡献,磁通密度的单位定义为韦伯
B.奥斯特发现了电流的磁效应
C.伽利制造出了人类历史上的第一台发电机
D.安培发现了法拉第电磁感应定律
4.如图所示,a、b是同一导线制成的粗细均匀的闭合导线环,两导线环的半径之比为4:5,其中仅在a环所围区域内有方向垂直于纸面向里的匀强磁场。当该磁场均匀变化时,a、b两环内的感应电流之比为( )
A.1:1 B.4:5 C.5:4 D.16:25
5.如图甲所示,线圈、绕在同一软铁芯上,若线圈中电流i与时间t的关系图线如图乙所示,则在这段时间内,下列关于线圈中产生的感应电流与时间t的关系图线,正确的是( )
A. B.
C. D.
6.如图是汽车上使用的电磁制动装置示意图。与传统的制动方式相比,电磁制动是一种非接触的制动方式,避免了因摩擦产生的磨损。电磁制动的原理是当导体在通电线圈产生的磁场中运动时,会产生涡流,使导体受到阻碍运动的制动力。下列说法正确的是( )
A.制动过程中,导体不会产生热量
B.如果改变线圈中的电流方向,可以使导体获得促进它运动的动力
C.制动力的大小与导体运动的速度无关
D.为了使导体获得恒定的制动力,制动过程中可以逐渐增大线圈中的电流
7.如图,在竖直向下、磁感应强度大小为B的匀强磁场中,将一水平放置的长为L的金属棒以水平速度抛出,金属棒在运动过程中始终保持水平。重力加速度大小为g,不计空气阻力,则经过时间t,金属棒产生的感应电动势的大小为(金属棒未落地)( )
A. B.0 C. D.
8.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
9.如图所示,一直升飞机停在南半球的地磁极上空,该处地磁场的方向竖直向上,磁感应强度为B,直升飞机螺旋桨叶片的长度为l,近轴端为a,远轴端为b,转动的频率为f,顺着地磁场的方向看,螺旋桨按顺时针方向转动.如果忽a到转轴中心线的距离,用ε表示每个叶片中的感应电动势,则( )
A.ε=πfl2B,且a点电势低于b点电势
B.ε=﹣2πfl2B,且a点电势低于b点电势
C.ε=πfl2B,且a点电势高于b点电势
D.ε=2πfl2B,且a点电势高于b点电势
10.如图,固定在水平面上的半径为的金属圆环内存在竖直向上、磁感应强度大小为B的匀强磁场。金属棒一端与圆环接触良好,另一端通过电刷固定在竖直导电转轴上的P点(P点为金属圆环的圆心),随轴以角速度顺时针匀速转动。在金属圆环的M点和电刷间接有阻值为R的电阻,不计其他电阻及摩擦。下列说法正确的是( )
A.R两端的电压为 B.电路中的电流为
C.P点相当于电源的负极 D.流过R的电流由M到N
11.下列说法不符合科学史实的是( )
A.胡克发现了胡克定律
B.欧姆发现了欧姆定律
C.焦耳发现了焦耳定律
D.法拉第发现了法拉第电磁感应定律
12.下列说法正确的是( )
A.一段通电导线放在磁场中,一定受到安培力
B.闭合线圈在磁场中匀速转动,一定产生正余弦交流电
C.穿过闭合线圈的磁通量变化率越大,其感应电动势一定越大
D.闭合线圈在磁场中做切割磁感线运动,线圈中一定有感应电流
13.如图所示的N匝金属线框,面积为S,处于磁感应强度为B的匀强磁场中,B的方向与线框平面成角,线框从图示实线位置,以线框ab为轴顺时针转过90°到虚线位置,所用时间为T,则该过程( )
A.在初始位置时,穿过线圈的磁通量
B.线框中磁通量的变化量
C.线框中感应电流方向先沿adcba方向再沿abcda方向
D.线框中产生的平均感应电动势为
14.如图所示,线圈绕在软铁芯上,a和c分别是线圈的两个端点,b是线圈的中心抽头。a和b分别与水平放置的平行金属导轨连接,导轨内充满竖直向下的匀强磁场,金属棒MN放置于导轨上,与导轨接触良好。经测量a、b、c三点的电势满,关于金属棒MN的运动描述正确的是( )
A.向右加速 B.向右减速 C.向左加速 D.向左减速
15.如图所示,M、N为两个用同种材料同规格的导线制成的单匝闭合圆环线圈,其圆环半径之比为2:1,两线圈置于同一个垂直于环面向里的匀强磁场中。若不考虑线圈之间的相互影响,当匀强磁场的磁感应强度随时间均匀增大时,下列判断中正确的是( )
A.两线圈中感应电动势之比EM:EN=2:1
B.两线圈中感应电流之比IM:IN=1:1
C.两线圈中感应电流的功率之比PM:PN=8:1
D.两线圈中感应电流的方向均为顺时针方向
二、填空题
16.在电磁感应现象中,电路中产生的感应电动势大小与______成正比.最早发现电磁感应现象的科学家是______.
17.如图所示,一边长为0.1 m的单匝正方形线圈从左侧匀速进入匀强磁场,磁场的磁感应度B=2 T.从ab边开始进入磁场至cd边恰好进入磁场的过程中,线圈的磁通量变化了________Wb;若上述过程所经历的时间为0.2 s,则线圈中产生的感应电动势为________V.
18.一个200匝、面积为20 cm2的线圈,放在匀强磁场中,磁场方向与线圈平面成30°角,磁感应强度B=0.5 T,在0.05 s内线圈转到与磁场方向垂直的位置,在此过程中,线圈中的平均感应电动势=________V.
三、解答题
19.有一个100匝的线圈,其横截面是边长为L=0.20m的正方形,放在磁感应强度B=0.50T的匀强磁场中,线圈平面与磁场垂直,若将这个线圈横截面的形状在5s内由正方形改变成圆形(横截面的周长不变),在这一过程中穿过线圈的磁通量改变了多少?磁通量的变化率是多少?线圈的感应电动势是多少?
20.下面是几名同学对于感应电动势的认识,他们的观点正确吗?为什么?
同学甲:穿过线圈的磁通量越大,感应电动势越大;穿过线圈的磁通量为零,感应电动势一定为零。
同学乙:穿过线圈的磁通量的变化量越大,感应电动势越大。
同学丙:感应电动势与穿过闭合电路的磁通量的变化量成正比。
21.t=0时,磁场在xOy平面内的分布如图所示。其磁感应强度的大小均为B0,方向垂直于xOy平面,相邻磁场区域的磁场方向相反。每个同向磁场区域的宽度均为L0。整个磁场以速度v沿x轴正方向匀速运动。若在磁场所在区间,xy平面内放置一由n匝线圈串联而成的矩形导线框abcd,线框的bc边平行于x轴。bc=LB、ab=L,LB大于L0,总电阻为R,线框始终保持静止。求:
(1)线框中产生的总电动势大小和导线中的电流大小;
(2)线框所受安培力的大小和方向。
22.如图发电机,半径为的铜环固定在竖直面内,圆环的水平直径上方存在水平向左垂直于铜环平面的匀强磁场,大小为,水平直径下方存在水平向右垂直于铜环平面的匀强磁场,大小为。长度为,电阻为的导体棒一端固定在铜环中心O;另一端紧贴铜环匀速转动,角速度为。铜环中心O和铜环之间连接电阻R,阻值为,铜环电阻不计。求:
(1)导体棒转到图示OD位置时,电阻R中的电流大小;
(2)导体棒从图示OD位置转过时,电阻R中的电流大小;
(3)导体棒转动分钟的过程中,电阻R产生的焦耳热。
试卷第1页,共3页
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参考答案:
1.D
2.A
3.B
4.C
5.D
6.D
7.C
8.B
9.A
10.B
11.D
12.C
13.D
14.C
15.C
16. 磁通量的变化率 法拉第
17. 0.02 0.1
18.2或6
19.5.5×10-3Wb;1.1×10-3Wb/s;0.11V
20.见解析
21.(1) 2nB0L0v,;(2);方向始终沿x轴正方向
22.(1)0.6A;(2)0.8A;(3)1200J
答案第1页,共2页
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