2019年高中物理 第一章 电磁感应 课时跟踪检测（三）法拉第电磁感应定律（含解析）粤教版选修3-2.doc

法拉第电磁感应定律1(多选)如图所示的情况中，金属导体中产生的感应电动势为Blv的是()解析：选ABD公式EBlv中的l应指导体的有效切割长度，A、B、D中的有效长度均为l，感应电动势EBlv，而C的有效长度为lsin ，感应电动势EBlvsin ，故A、B、D项正确。2如图1所示，把一阻值为R、边长为L的正方形金属线框，从磁感应强度为B的匀强磁场中，以速度v向右匀速拉出磁场。在此过程中线框中产生了电流，此电流()图1A方向与图示箭头方向相同，大小为B方向与图示箭头方向相同，大小为C方向与图示箭头方向相反，大小为D方向与图示箭头方向相反，大小为解析：选A利用右手定则可判断感应电流是逆时针方向。根据EBLv知，电流I，A正确。3如图2所示，平行导轨间的距离为d，一端跨接一个电阻R，匀强磁场的磁感应强度为B，方向垂直于平行金属导轨所在的平面。一根足够长的金属棒与导轨成角放置。金属棒与导轨的电阻不计，当金属棒沿垂直于棒的方向滑行时，通过电阻R的电流为()图2A BC D解析：选D题中B、l、v满足两两垂直的关系，所以EBlv，其中l，即E，故通过电阻R的电流为，选D。4(多选)穿过一个10匝线圈的磁通量每秒均匀地减少2 Wb，则该线圈中的感应电动势()A大小不变 B随时间均匀变化C减少了20 V D等于20 V解析：选AD由感应电动势的表达式En可计算出多匝线圈的电动势的大小。即En20 V，A、D正确。5如图3所示，在半径为R的虚线圆内有垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度B随时间变化关系为BB0kt。在磁场外距圆心O为2R处有一半径恰为2R的半圆导线环(图中实线)，则导线环中的感应电动势大小为()图3A0 BkR2C D2kR2解析：选C由EnR2k可知选项C正确。6(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4所示。下列说法正确的是()图4A若甲线圈中输入电流，乙线圈中就会产生感应电动势B只有甲线圈中输入变化的电流，乙线圈中才会产生感应电动势C甲中电流越大，乙中感应电动势越大D甲中电流变化越快，乙中感应电动势越大解析：选BD根据产生感应电动势的条件，只有处于变化的磁场中，乙线圈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。7如图5甲所示线圈的匝数n100匝，横截面积S50 cm2，线圈总电阻r10 ，沿轴向有匀强磁场，设图示磁场方向为正，磁场的磁感应强度随时间作如图乙所示变化，则在开始的01 s内()图5A磁通量的变化量为025 WbB磁通量的变化率为25102 Wb/sCa、b间电压为0D在a、b间接一个理想电流表时，电流表的示数为025 A解析：选D通过线圈的磁通量与线圈的匝数无关，若设2B2S为正，则线圈中磁通量的变化量为B2S(B1S)，代入数据即(0104)50104 Wb25103 Wb，A错误；磁通量的变化率 Wb/s25102 Wb/s，B错误；根据法拉第电磁感应定律可知，当a、b间断开时，其间电压等于线圈产生的感应电动势，感应电动势大小为En25 V且恒定，C错误；在a、b间接一个理想电流表时相当于a、b间接通而形成回路，回路总电阻即为线圈的总电阻，故感应电流大小I025 A，选项D正确。8如图6所示，L是由绝缘导线绕制的螺线管，匝数为100，由于截面积不大，可以认为穿过各匝线圈的磁通量是相同的。设在05 s内把磁体的一极插入螺线管，这段时间内穿过每匝线圈的磁通量由0增加到15105 Wb，这时螺线管产生的感应电动势有多大？图6解析：磁通量由0增加到15105 Wb共用05 s，所以15105 Wb015105 Wb。t05 s。根据法拉第电磁感应定律，感应电动势为En100 V3103 V。答案：3103 V9如图7所示，用粗细相同的铜丝做成边长分别为L和2L的两个闭合线框a和b，以相同的速度从磁感应强度为B的匀强磁场区域中匀速拉到磁场外，不考虑线框的重力，若闭合线框中的电流分别为Ia、Ib，则IaIb为()图7A14 B12C11 D不能确定解析：选C线框产生的电动势为EBlv，由闭合电路欧姆定律得I，又lb2la，由电阻定律知Rb2Ra，故IaIb11，C正确。10如图8所示，长为L的金属导线弯成一圆环，导线的两端接在电容为C的平行板电容器上，P、Q为电容器的两个极板，磁场垂直于环面向里，磁感应强度以BB0kt(k0)随时间变化，t0时，P、Q两板电势相等，两板间的距离远小于环的半径，经时间t，电容器P板()图8A不带电 B所带电荷量与t成正比C带正电，电荷量是 D带负电，电荷量是解析：选D磁感应强度以BB0kt(k0)随时间变化，由法拉第电磁感应定律得：ESkS，而S，经时间t电容器P板所带电荷量QEC；由楞次定律知电容器P板带负电，故D选项正确。11如图9所示，固定于水平面上的金属架CDEF处在竖直向下的匀强磁场中，金属棒MN沿框架以速度v向右做匀速运动。t0时，磁感应强度为B0，此时MN到达的位置使MDEN构成一个边长为l的正方形，为使MN棒中不产生感应电流，从t0开始，磁感应强度B应怎样随时间t变化？请推导出这种情况下B与t的关系式。图9解析：要使MN棒中不产生感应电流，应使穿过闭合回路的磁通量不发生变化。在t0时刻，穿过闭合回路的磁通量1B0SB0l2设t时刻的磁感应强度为B，此时磁通量为2Bl(lvt)由12得B。答案：B12如图10甲所示，水平放置的线圈匝数n200匝，直径d140 cm，电阻r2 ，线圈与阻值R6 的电阻相连。在线圈的中心有一个直径d220 cm的有界匀强磁场，磁感应强度按图乙所示规律变化。试求：图10(1)电压表的示数；(2)若撤去原磁场，在图中竖直虚线的右侧空间加磁感应强度B05 T的匀强磁场，方向垂直纸面向里，试证明将线圈向左拉出磁场的过程中，通过电阻R上的电荷量为定值，并求出其值。解析：(1)由En可得EnEI(Rr)UIR解得U15 V471 V。(2)设线圈拉出磁场经历时间t。nn，电荷量qt解得qn，与线圈运动的时间无关，即与运动的速度无关。代入数据即得q05 C157 C。答案：(1)471 V(2)见解析