高中物理教科版选修3-2检测 第一章　3法拉第电磁感应定律 Word版含解析

3.法拉第电磁感应定律
基础巩固
1.决定闭合电路中感应电动势大小的因素是(　　)
A.磁通量 B.磁感应强度
C.磁通量的变化率 D.磁通量的变化量
解析:根据法拉第电磁感应定律E=ΔΦΔt可知,E与Φ的变化率成正比.E与Φ、ΔΦ均没有关系,所以只有选项C正确.
答案:C
2.穿过一个单匝线圈的磁通量始终每秒均匀地增加2 Wb,则(　　)
A.线圈中的感应电动势每秒增大2 V
B.线圈中的感应电动势每秒减小2 V
C.线圈中的感应电动势始终为2 V
D.线圈中不产生感应电动势
解析:由法拉第电磁感应定律得E=nΔΦΔt=2 V,所以线圈中感应电动势始终为2 V,选项C正确.
答案:C
3.在如图所示的几种情况中,金属导体中产生的感应电动势为BLv的是(　　)
A.乙和丁 B.甲、乙、丁
C.甲、乙、丙、丁 D.只有乙
解析:公式E=BLv中的L应指导体的有效切割长度,甲、乙、丁中的有效切割长度均为L,电动势E=BLv,而丙中的有效切割长度为 Lsin θ,电动势E=BLvsin θ,故选项B正确.
答案:B
4.(多选)无线电力传输目前取得重大突破,在日本展出了一种非接触式电源供应系统.这种系统基于电磁感应原理,可无线传输电力.两个感应线圈可以放置在左右相邻或上下相对的位置,原理示意图如图所示.下列说法正确的是(　　)
A.若A线圈中输入电流,B线圈中就会产生感应电动势
B.只有A线圈中输入变化的电流,B线圈中才会产生感应电动势
C.A中电流越大,B中感应电动势越大
D.A中电流变化越快,B中感应电动势越大
解析:根据产生感应电动势的条件,只有处于变化的磁场中,B线圈中才能产生感应电动势,A错,B对;根据法拉第电磁感应定律,感应电动势的大小取决于磁通量变化率,所以C错,D对.
答案:BD
5.下列各图中,相同的条形磁铁穿过相同的线圈时,线圈中产生的感应电动势最大的是 (　　)
解析:感应电动势的大小为E=nΔΦΔt=nΔBSΔt,A、B两种情况磁通量变化量相同,C中ΔΦ最小,D中ΔΦ最大,磁铁穿过线圈所用的时间A、C、D相同且小于B所用的时间,所以D选项正确.
答案:D
6.如图所示,平行金属导轨的间距为d,一端跨接一阻值为R的电阻,匀强磁场的磁感应强度为B,方向垂直于导轨所在平面向里,一根长直金属棒与导轨成60°角放置,且接触良好,则当金属棒以垂直于棒的恒定速度v沿金属导轨滑行时,其他电阻不计,电阻R中的电流为 (　　)
A.BdvRsin60°
B.BdvR
C.Bdvsin60°R
D.Bdvcos60°R
解析:导线切割磁感线的有效长度是l=dsin60°,感应电动势E=Blv,R中的电流为I=ER,
联立解得I=BdvRsin60°.　
答案:A
7.如图所示,竖直向下的匀强磁场中,将一水平放置的金属棒ab以水平速度v0抛出.设整个过程中,棒的取向不变,不计空气阻力,则金属棒运动过程中产生的感应电动势的大小变化情况应是(　　)
A.越来越大 B.越来越小
C.保持不变 D.无法判定
解析:棒ab水平抛出其速度越来越大,但水平分速度v0保持不变,棒的水平运动切割磁感线产生感应电动势;棒的竖直分运动不切割磁感线,即不产生感应电动势,故感应电动势E=BLv0保持不变.
答案:C
8.如图所示,在磁感应强度为B、方向垂直于纸面向里的匀强磁场中,金属杆MN在平行金属导轨上以速度v向右匀速滑动,MN中产生的感应电动势为E1;若磁感应强度增为2B,其他条件不变,MN中产生的感应电动势变为E2.则前后两次金属杆MN受到的安培力及E1与E2之比分别为(　　)
A.4∶1,2∶1 B.2∶1,2∶1
C.1∶4,1∶2 D.1∶2,1∶2
解析:根据E=BLv,可得E1∶E2=1∶2,选项A、B错误;
金属杆MN受到的安培力F=BIL=B·BLvRL=B2L2vR,因此选项C正确,D错误.
答案:C
9.如图所示,将直径为d、电阻为R的闭合金属环从匀强磁场B中拉出,这一过程中通过金属环某一截面的电荷量为(　　)
A.Bπd24R B.2πBdR C.Bd2R D.Bd2πR
解析:这一过程中的平均感应电动势