高中物理选修3-2活页规范训练 4-4《法拉第电磁感应定律》（Word版含解析）人教版

1114法拉第电磁感应定律(时间：60分钟)知识点一感应电动势1(2011广东理综)将闭合多匝线圈置于仅随时间变化的磁场中，线圈平面与磁场方向垂直，关于线圈中产生的感应电动势和感应电流，下列表述正确的是()A感应电动势的大小与线圈的匝数无关B穿过线圈的磁通量越大，感应电动势越大C穿过线圈的磁通量变化越快，感应电动势越大D感应电流产生的磁场方向与原磁场方向始终相同解析由法拉第电磁感应定律En可知感应电动势的大小E与n有关，与即磁通量变化的快慢成正比，所以A、B错误，C正确由楞次定律可知，感应电流的磁场总是阻碍引起感应电流的原磁通量的变化，即原磁通量增加，感应电流的磁场与原磁场方向相反原磁通量减小，感应电流的磁场与原磁场同向，故D错误答案C2.如图4417所示，矩形线框向右做切割磁感线运动，分析线框中是否有感应电流？是否有感应电动势？为什么？图4417解析线框中无感应电流，但线框上下边间有感应电动势，即a、b两点有电势差虽然穿过线框的磁通量没有发生变化，但线框在切割磁感线答案无有3将一磁铁缓慢地或迅速地插到闭合线圈中同样位置处，不发生变化的物理量有()A磁通量的变化量B磁通量的变化率C感应电流的大小D流过导体横截面的电荷量解析插到闭合线圈中同样位置，磁通量的变化量相同，但用时不同，磁通量的变化率不同，由I感可知，I感不同，流过导体的横截面的电荷量qttt，因、R不变，所以q与磁铁插入线圈的快慢无关答案AD知识点二法拉第电磁感应定律4一矩形线框置于匀强磁场中，线框平面与磁场方向垂直先保持线框的面积不变，将磁感应强度在1 s时间内均匀地增大到原来的两倍接着保持增大后的磁感应强度不变，在1 s时间内，再将线框的面积均匀地减小到原来的一半先后两个过程中，线框中感应电动势的比值为()A. B1 C2 D4解析设原磁感应强度是B，线框面积是S.第1 s内12BSBSBS，第2 s内22B2BSBS.因为En，所以两次电动势大小相等，B正确答案B5.一个矩形线圈，在匀强磁场中绕一个固定轴做匀速运动，当线圈处于如图4418所示位置时，此线圈()图4418A磁通量最大，磁通量变化率最大，感应电动势最小B磁通量最大，磁通量变化率最大，感应电动势最大C磁通量最小，磁通量变化率最大，感应电动势最大D磁通量最小，磁通量变化率最小，感应电动势最小解析这时线圈平面与磁场方向平行，两边垂直切割磁感线，由EBlvsin 可知感应电动势最大，由E可知，此时磁通量的变化率最大，而此时的磁通量为零答案C6单匝矩形线圈在匀强磁场中匀速转动，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4419所示，则OD过程中()图4419A线圈中O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O至D时间内平均感应电动势为0.4 V解析O至D时间内的平均感应电动势E V0.4 V由感应电动势的概念知，感应电动势的大小与磁通量的大小和磁通量的改变量均无必然联系，仅由磁通量的变化率决定，而在t图象中，在数值上等于切线的斜率，由图象知，O点切线斜率最大，D点切线斜率最小为零，故B、D正确答案BD知识点三导体切割磁感线产生的电动势7.一根导体棒ab在水平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4420所示，则有()图4420AUab0BUaUb，Uab保持不变CUaUb，Uab越来越大DUaUb，Uab越来越大解析ab棒向下运动时，可由右手定则判断，感应电动势方向为ab，所以UbUa，由UabEBlv及棒自由下落时v越来越大，可知Uab越来越大，故D选项正确答案D8.如图4421所示，PQRS为一正方形导线框，它以恒定速度向右进入以MN为边界的匀强磁场中，磁场方向垂直线框平面，MN线与线框的边成45角，E、F分别为PS和PQ的中点关于线框中的感应电流()图4421A当E点经过边界MN时，感应电流最大B当P点经过边界MN时，感应电流最大C当F点经过边界MN时，感应电流最大D当Q点经过边界MN时，感应电流最大解析当P点经过边界MN时，有效切割长度最长，感应电动势最大，所以感应电流最大答案B9.如图4422所示，两水平放置的平行金属板M、N放在匀强磁场中，导线ab贴着M、N边缘以速度v向右匀速滑动，当一带电粒子以水平速度v0射入两板间后，能保持匀速直线运动，该带电粒子可能()图4422A带正电，速度方向向左 B带负电，速度方向向左C带正电，速度方向向右 D带负电，速度方向向右解析导线ab向右匀速运动，根据右手定则a点电势高，M板带上正电，N板带上负电，M、N板间电场方向向下，电荷在电场中，正电荷受电场力方向向下，负电荷受电场力方向向上，带电粒子要做匀速直线运动，正电荷受洛伦兹力方向必须向上，而负电荷受洛伦兹力方向必须向下，根据左手定则，正电荷速度方向必须向右，负电荷速度方向也必须向右，才符合题意答案CD10.如图4423所示，平行于y轴的导体棒以速度v向右做匀速直线运动，经过半径为R、磁感应强度为B的圆形匀强磁场区域，导体棒中的感应电动势E与导体棒的位置x关系的图象是()图4423解析由题图图象知任一x位置处，棒的长度l2，则感应电动势E2Bv.由数学知识可得出对应图象是A(或代入特殊值验证)答案A11.图4424如图4424所示，在匀强磁场中，MN、PQ是两条平行的金属导轨，而ab、cd为串接有电流表和电压表的两根金属棒，当两棒以相同速度向右运动时，正确的是()A电压表有读数，电流表有读数B电压表无读数，电流表无读数C电压表有读数，电流表无读数D电压表无读数，电流表有读数解析两棒以相同的速度向右运动，回路abcd的磁通量保持不变，所以回路中没有感应电流，故两表均无读数选项B正确答案B12(2012东城高二检测)如图4425甲所示，回路中有一个C60 F的电容器，已知回路的面积为1.0102 m2，垂直穿过回路的磁场的磁感应强度B随时间t的变化图象如图乙所示，求：图4425(1)t5 s时，回路中的感应电动势；(2)电容器上的电荷量解析(1)由题图可知：在前6 s内 T/s，ES0.67102 V(2)电容器的电量QCE，Q4107 C答案(1)0.67102 V(2)4107 C13.图4426如图4426所示，将直径为d，电阻为R的闭合金属环从匀强磁场B拉出，求这一过程中(1)磁通量的改变量(2)通过金属环某一截面的电量解析(1)由已知条件得金属环的面积S2，磁通量的改变量BS.(2)由法拉第电磁感应定律，又因为，qt，所以q.答案(1)(2)111