高中物理 第1章 电磁感应 2 法拉第电磁感应定律学业分层测评 教科版选修3-2

2 法拉第电磁感应定律 (建议用时：45分钟)学业达标1关于某一闭合电路中感应电动势E的大小，下列说法中正确的是()AE跟穿过这一闭合电路的磁通量的大小成正比BE跟穿过这一闭合电路的磁通量的变化量大小成正比CE跟穿过这一闭合电路的磁通量的变化率成正比D某时刻穿过线圈的磁通量为零，该时刻E一定为零【解析】磁通量变化量表示磁通量变化的大小，磁通量变化率表示磁通量变化的快慢感应电动势与磁通量变化率成正比，和磁通量及其变化量都无必然联系【答案】C2穿过单匝闭合线圈的磁通量在6秒钟内均匀地增大12 Wb，则()【导学号：31310013】A线圈中的感应电动势将均匀增大B线圈中的感应电流将均匀增大C线圈中的感应电动势将保持2 V不变D线圈中的感应电流将保持2 A不变【解析】由法拉第电磁感应定律E，得E2 V，故A、B错，C对；因线圈电阻不一定等于1 ，故D错【答案】C3下列选项中所标的导体棒的长度为L，处于磁感应强度为B的匀强磁场中，棒运动的速度均为v，则产生的电动势为BLv的是()【解析】当B、L、v三个量方向相互垂直时，EBLv；A选项中B与v不垂直；B选项中B与L平行，E0；C选项中B与L不垂直；只有D选项中三者互相垂直，D正确【答案】D4一根导体棒ab在垂直于纸面方向的匀强磁场中自由下落，并始终保持水平方向且与磁场方向垂直如图1313所示，则ab两端的电压U()【导学号：31310014】图1313AU0BU保持不变CU越来越大DU越来越小【解析】由UEBlv及棒自由下落时v越来越大，可知U越来越大，C项正确【答案】C5.(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1314所示下列说法中正确的是()图1314A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CA中电流越大，B中感应电动势越大DA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】BD6(多选)单匝矩形线圈在匀强磁场中匀速运动，转轴垂直于磁场，若线圈所围面积里磁通量随时间变化的规律如图1315所示，则0D过程中()【导学号：31310015】图1315A线圈中0时刻感应电动势为零B线圈中D时刻感应电动势为零C线圈中D时刻感应电动势最大D线圈中0至D时间内平均感应电动势为0.4 V【解析】线圈中0时刻切线斜率最大，即磁通量的变化率为最大，则感应电动势最大，D时刻磁通量的变化率为零，则感应电动势为零，故A、C错误，B正确；根据法拉第电磁感应定律得：EV0.4 V，故D正确【答案】BD7(2016达州高二期末)一根弯成直角的导线放在B0.4 T的匀强磁场中，如图1316所示，导线ab30 cm，bc40 cm当导线以5 m/s的速度做切割磁感线运动时可能产生的最大感应电动势的值为()图1316A1.4伏B1.0伏C0.8伏 D0.6伏【解析】由ab30 cm，bc40 cm则ac50 cm.当切割磁感线的有效长度Lac50 cm，产生的感应电动势最大EmBLv0.40.55 V1.0 V，B对【答案】B8(多选)(2016南充高二检测)如图1317所示，一正方形的线圈的一边恰在一磁场边缘，匀强磁场方向垂直于线圈平面，在将线圈拉出磁场过程中，哪些办法可使线圈中的感应电流增大为原来的两倍()图1317【导学号：31310016】A仅使线圈匝数变为原来的两倍B仅使导线的横截面积变为原来的两倍C仅使磁感应强度变为原来的两倍D仅使拉线圈的速度变为原来的两倍【解析】由I，R得I，由此可分析得B、C、D正确，A错【答案】BCD能力提升9(多选)如图1318所示，一导线弯成半径为a的半圆形闭合回路虚线MN右侧有磁感应强度为B的匀强磁场，方向垂直于回路所在的平面，回路以速度v向右匀速进入磁场，直径CD始终与MN垂直从D点到达边界开始到C点进入磁场为止，下列结论正确的是()图1318A感应电流大小不变BCD段直导线始终不受安培力C感应电动势最大值EmaxBavD感应电动势平均值Bav【解析】在半圆形闭合回路进入磁场的过程中磁通量不断增加，始终存在感应电流，由左手定则可知CD边始终受到安培力作用，选项B错；有效切割长度如图所示，所以进入过程中l先逐渐增大到a，然后再逐渐减小为0，由EBlv，可知最大值EmaxBav，最小值为0，故选项A错，选项C对；平均感应电动势为Bav，选项D对【答案】CD10(2014江苏高考)如图1319所示，一正方形线圈的匝数为n，边长为a，线圈平面与匀强磁场垂直，且一半处在磁场中在t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()图1319【导学号：31310017】A. B.C. D.【解析】根据法拉第电磁感应定律解题线圈中产生的感应电动势EnnSn，故选项B正确【答案】B11.如图1320，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，磁感应强度大小随时间线性变化为了产生与线框转动半周过程中同样大小的电流，磁感应强度随时间的变化率的大小应为()图1320A. B.C. D.【解析】当导线框匀速转动时，设半径为r，导线框电阻为R，在很小的t时间内，转过圆心角t，由法拉第电磁感应定律及欧姆定律可得感应电流I1；当导线框不动，而磁感应强度发生变化时，同理可得感应电流I2，令I1I2，可得，C对【答案】C12.如图1321所示，导体棒ab长为L沿倾角为的斜导轨以速度v下滑，匀强磁场磁感应强度为B.求：图1321【导学号：31310018】(1)若磁感应强度B的方向垂直于斜导轨向上，导体棒ab中产生的感应电动势为多大？(2)若磁感应强度B的方向竖直向上，导体棒ab中产生的感应电动势为多大？【解析】将题给的立体图示改画成平面图，如图所示(1)当磁感应强度B的方向垂直于斜导轨向上时，导体棒ab的速度方向与B是垂直的，则感应电动势E1BLv.(2)将棒的速度v分解为垂直于B和平行于B的两个分量，只有垂直于B的速度分量vvcos 才对产生感应电动势有贡献，所以E2BLvBLvcos .【答案】(1)BLv(2)BLvcos 13(2016成都高二检测)如图1322所示，导线全部为裸导线，半径为r的圆内有垂直于平面的匀强磁场，磁感应强度为B，一根长度大于2r的导线MN以速度v在圆环上无摩擦地自左向右匀速滑动，电路的固定电阻为R.其余电阻忽略不计试求MN从圆环的左端滑动到右端的过程中电阻R上的电流的平均值及通过的电荷量图1322【解析】由于BSBr2，完成这一变化所用的时间t，故.所以电阻R上的电流平均值为/R.通过R的电荷量为qtBr2/R.【答案】