2019-2020学年高二物理鲁科版选修3-2同步课堂：（2）感应电动势与电磁感应定律 Word版含答案.doc

感应电动势与电磁感应定律1、下列关于电磁感应的说法正确的是( )A.在电磁感应现象中,有感应电动势,就一定有感应电流B.穿过某回路的磁通量变化量越大,产生的感应电动势就越大C.闭合回路置于磁场中,当磁感应强度为零时,感应电动势可能很大D.感应电动势的大小跟穿过回路的磁通量变化量成正比2、如图所示,在竖直向下的匀强磁场中,将一水平放置的金属棒以垂直于棒的水平速度抛出,设在整个过程中金属棒的方向不变且不计空气阻力,则金属棒运动过程中产生的感应电动势的大小变化情况是( )A.保持不变B.越来越小C.越来越大D.无法判断3、两闭合圆形导线环用相同规格的导线制成,它们的半径之比,在两导线环包围的空间内存在一正方形边界的匀强磁场区域,磁场方向垂直于两导线环所在的平面,如图所示.在磁场的磁感应强度随时间均匀增大的过程中,下列说法正确的是( )A.两导线环内所产生的感应电动势相等B.A环内所产生的感应电动势大于B环内所产生的感应电动势C.流过两导线环的感应电流的大小之比为1:4D.流过两导线环的感应电流的大小之比为1:14、粗细均匀的电阻丝围成如图所示的线框,置于正方形有界匀强磁场中,磁感应强度为B,方向垂直线框平面向里,图中ab=bc=2cd=2de=2ef=2fa=2L。现使线框分别以同样大小的速度v匀速沿四个不同方向平动进入磁场,并且速度方向始终与线框先进入磁场的那条边垂直,则在通过如图所示位置时,下列说法正确的是(   )A.四个图中,图中a、b两点间的电压最大 B.四个图中,图中a、b两点间的电压最大C.四个图中,图中回路电流最大 D.四个图中,图中回路电流最小5、个面积S=4×10-2 m2匝数n=100的线圈放在匀强磁场中,磁场方向垂直于线圈平面,磁感应强度B随时间t变化的规律如图所示,则下列判断正确的是(   )A.在开始的2s内穿过线圈的磁通量变化率等于0. 08Wb/sB.在开始的2s内穿过线圈的磁通量的变化量大小等于零C.在开始的2s内线圈中产生的感应电动势等于8VD.在第3s末线圈中的感应电动势等于零6、如图所示，用同种材料制成的粗细相同的金属圆环A和B，电阻RA2RB；虚线框内有随时间均匀变化的磁场；此磁场在圆环B内时，M、N两点间电势差大小为1.8V，则将该磁场放入A圆环内时，M、N两点间电势差大小为( )A.2.7VB.1.8VC.0.9VD.0.3V7、 一个匀强磁场的边界是MN,MN左侧无磁场,右侧是范围足够大的匀强磁场区域,如图甲所8、 示。现有一个金属线框沿ab方向以恒定速度从MN左侧垂直进入匀强磁场区域, 线框中的电流随时间变化的图像如图乙所示。则可能的线框是(   )A. B. C.D.8、如图所示,长直导线通以方向向上的恒定电流i,矩形金属线圈与导线共面,线圈的长是宽的2倍,第一次将线圈由静止从位置平移到位置停下,第二次将线圈由静止从位置绕过d点垂直纸面的轴线旋转90°到位置停下,两次变换位置的过程所用的时间相同,以下说法正确的是( )A.两次线圈所产生的平均感应电动势相等B.两次线圈所产生的平均感应电动势不相等C.两次通过线圈导线横截面的电荷量相等D.两次通过线圈导线横截面的电荷量不相等9、某学习小组在探究线圈中感应电流的影响因素时,设计了如图所示的实验装置,把一个闭合圆线圈放在匀强磁场中,线圈的轴线与磁场方向成30°角,磁感应强度随时间均匀变化,则(   )A.若仅把线圈的匝数增大1倍,线圈内感应电流大小不变B.若仅把线圈的面积增大1倍,线圈内感应电流大小变为原来的2倍C.仅改变线圈轴线与磁场方向的夹角大小,线圈内感应电流大小可能变为原来的2倍D.若仅把线圈的半径增大1倍,线圈内感应电流大小变为原来的2倍10、如图，方向竖直向下的匀强磁场中有两根位于同一水平面内的足够长的平行金属导轨，两相同的光滑导体棒ab、cd静止在导轨上。t=0时，棒ab以初速度向右滑动。运动过程中，ab、cd始终与导轨垂直并接触良好，两者速度分别用表示，回路中的电流用I表示。下列图像中可能正确的是( )A. B. C. D. 11、如图所示，足够长的平行光滑金属导轨水平放置，宽度L0.4m，一端连接R1的电阻。导线所在空间存在竖直向下的匀强磁场，磁感应强度B1T导体棒MN放在导轨上，其长度恰好等于导轨间距，与导轨接触良好，导轨和导体棒的电阻均可忽略不计。在平行于导轨的拉力F作用下，导体棒沿导轨向右匀速运动，速度v5m/s。求：1.感应电动势E和感应电流I；2.拉力F的大小；12、如图所示，一个圆形线圈匝数n=1000，面积、电阻，在线圈外接一阻值为的电阻。把线圈放入一个匀强磁场中，磁场方向垂直线圈平面向里，磁场的磁感强度B随时间变化规律如图右所示。求：（1）04s内，回路中的感应电动势；（2）t=5s时，电阻两端的电压U。 1答案及解析：答案：C解析：在电磁感位现象中,有感应电动势,不一定有感应电流,只有当电路闭合时才有感应电流,选项A错误;穿过某回路的磁通量变化率越大,产生的感应电动势就越大,选项B错误;闭合回路置于磁场中,当磁感应强度为零时,磁通量的变化率可能很大,则感应电动势可能很大,选项C正确;感应电动势的大小跟穿过回路的磁通量变化率成正比,选项D错误. 2答案及解析：答案：A解析：金属棒做平抛运动,其水平方向的分运动是匀速直线运动,水平分速度保持不变,等于.由感应电动势公式,是垂直于磁感线方向的分速度,即平抛运动的水平分速度,等于,则感应电动势,均不变,则感应电动势大小保持不变.故A正确,B、C、D错误. 3答案及解析：答案：A解析：某一时刻穿过两导线环的磁通量均为穿过磁场所在区域的磁通量,设磁场区域的面积为S,则,由,对两导线环,有,所以A正确,B错误;,(为导线的横截面积),所以,所以C、D错误. 4答案及解析：答案：A解析：设线框的电阻为R。题图中:a、b两点间的电势差等于外电压,其大小为,电流为。题图中:a、b两点间的电势差等于外电压的,其大小为,电流为。题图中:a、b两点间的电势差等于外电压的,其大小为,电流为。题图中:a、b两点间的电势差等于外电压的,其大小为,电流为。可见,题图中a、b两点间的电势差最大,题图中电流最小,故A正确,BCD错误。 5答案及解析：答案：AC解析：由题图知,前2s内,所以,选项A正确;在开始的2s内磁感应强度B由2T减到0,又从0向相反方向增加到2T,所以这2S内的磁通量的变化量大小不等于零,选项B错误;在开始的2s内,选项C正确;第3s末的感应电动势等于24s内的平均感应电动势,选项D错误。 6答案及解析：答案：C解析：A环与B环的半径之比为2:1,故周长之比为2:1,根据电阻定律,电阻之比为2:1;M、N两点间电势差大小为路端电压,为:;两次磁通量相等,故根据法拉第电磁感应定律公式得到两次电动势的大小相等;故两次的路段电压之比为,故;故选C. 7答案及解析：答案：D解析：根据图乙可知,感应电流先线性增大,然后线性减小,因此导体切割磁感线的有效长度也应该是先线性增大,再线性减小。A中的线框切割磁感线的有效长度不是线性变化的;B中的线框切割磁感线的有效长度是不变的;C中的线框切割磁感线的有效长度有一段是不变的;只有D中的线框切割磁感线的有效长度先线性增大,再线性减小.故选D 8答案及解析：答案：BD解析：根据通电直导线周围的磁场分布可知,两次通过线圈的磁通量变化量不同,但时间相同,根据可知,线圈所产牛的平均感应电动势不相等,选项A错误,B正确;根据可知两次通过线圈导线横截面的电荷量不相等,选项C错误,D正确. 9答案及解析：答案：AD解析：设导线的电阻率为,横截面积为S,线圈的半径为r,线圈的轴线与磁场方向的夹角为,则感应电流为,可见,仅将r增大1倍, 增大1倍,即感应电流大小变为原来的2倍,故D正确; 与线圈匝数无关,故A正确;若仅将线圈的面积增大1倍,半径r增大为原来的倍,电流增大为原来的倍,故B错误;仅将线圈轴线与磁场方向的夹角改变时,cos不能变为原来的2倍(因cos的最大值为1),故C错误。 10答案及解析：答案：AC解析：最终两棒共速,故此时电路中电流为0,即C正确,D错误;由C知,F安=BIL,知F安不是线性变化,故v也不是线性变化,即A正确,B错误. 11答案及解析：答案：1.根据动生电动势公式得：E=BLv=1×0.4×5V=2.0V故感应电流为：。2.金属棒匀速运动过程中，所受的安培力大小为：。因为是匀速直线运动，所以导体棒所受拉力为：解析： 12答案及解析：答案：（1）1V；（2）3.2V解析：（1）根据法拉第电磁感应定律：由图可知：解得：（2）由图可知：根据法拉第电磁感应定律有：根据闭合电路的欧姆定律：根据部分电路的欧姆定律：联立解得：