高中物理 第四章 电磁感应 4 法拉第电磁感应定律练习(含解析)新人教版选修3-2

法拉第电磁感应定律

[A组 素养达标]

1.关于感应电动势,下列说法中正确的是( ) A.电源电动势都是感应电动势

B.产生感应电动势的那部分导体相当于电源

C.在电磁感应现象中没有感应电流就一定没有感应电动势 D.电路中有电流就一定有感应电动势

解析:电源电动势的来源很多,不一定是由于电磁感应产生的,故A错误;在有感应电流的回路中,产生感应电动势的那部分导体相当于电源,故B正确;在电磁感应现象中,如果没有感应电流,也可能有感应电动势,故C错误;电路中的电流可能是由化学电池或其他电池作为电源提供的,所以有电流不一定有感应电动势,故D错误.

答案:B

2.如图所示,A、B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rA∶rB=2∶1,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的平面向里.当磁场的磁感应强度随时间均匀增大的过程中,流过两导线环的感应电流大小之比为( )

A.=1

IAIBB.=2

IAIBIA1C.= IB4IA1D.= IB2

解析:A、B两导线环的半径不同,它们所包围的面积不同,但穿过它们的磁场所在的区ΔΦΔBEA域面积是相等的,所以两导线环上的磁通量变化率是相等的,E==S相同,得=1,

ΔtΔtEBElIArBIArB1

I=,R=ρ(S为导线的横截面积),l=2πr,所以=,代入数值得==. RSIBrAIBrA2

答案:D

3.夏天将到,在北半球,当我们抬头观看教室内的电扇时,发现电扇正在逆时针转动.金属材质的电扇示意图如图所示,由于地磁场的存在,下列关于A、O两点的电势及电势差的说法正确的是( )

- 1 -

A.A点电势比O点电势高 B.A点电势比O点电势低 C.A点电势等于O点电势

D.扇叶长度越短,转速越快,两点间的电势差数值越大

解析:因北半球地磁场方向斜向下(有效磁场竖直向下),电风扇逆时针方向转动,切割磁感线产生感应电动势,根据右手定则知,A点相当于电源的正极,O点相当于电源的负极,12

所以A点的电势高于O点的电势,故选项A正确,B、C错误;转动切割的电动势E=Blω,

2则知扇叶长度越短,转速越快,感应电动势不一定越大,电势差就不一定越大,故选项D错误.

答案:A

4.一个矩形线圈在匀强磁场中绕一个固定轴匀速转动,当线圈处于如图所示位置时,此线圈( )

A.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E=Blvsin θ可知感应ΔΦ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.

Δt答案:C

5.如图所示,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Δt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( )

- 2 -

Ba2A. 2ΔtnBa2C. ΔtnBa2B. 2Δt2nBaD. Δt2

解析:由法拉第电磁感应定律可知,在Δt时间内线圈中产生的平均感应电动势为E=

a2a22B-B22nBa2ΔΦn=n=,选项B正确. ΔtΔt2Δt答案:B

6.(多选)单匝线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动,穿过线圈的磁能量Φ随时间t的变化图象如图所示,则( )

A.在t=0时,线圈中磁通量最大,感应电动势也最大 B.在t=1×10 s时,感应电动势最大 C.在t=2×10 s时,感应电动势为零

D.在0~2×10 s时间内,线圈中感应电动势的平均值为零

ΔΦ-2

解析:由法拉第电磁感应定律知E∝,故t=0及t=2×10 s时刻,E=0,A错,C

Δt对.t=1×10 s时,E最大,B对.0~2×10 s时间内,ΔΦ≠0,E≠0,D错.

答案:BC

7.如图所示,直角三角形金属框abc放置在匀强磁场中,磁感应强度大小为B,方向平行于ab边向上.当金属框绕ab边以角速度ω逆时针转动时,a、b、c三点的电势分别为Ua、

-2

-2

-2-2-2

Ub、Uc.已知bc边的长度为l.下列判断正确的是( )

A.Ua>Uc,金属框中无电流

- 3 -

联系客服:779662525#qq.com(#替换为@) 苏ICP备20003344号-4