法拉第电磁感应定律综合练习测试题

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1、新课标高二物理（人教版）第三章电磁感应第四讲 法拉第电磁感应定律（一）1. 在电磁感应现象中产生的电动势叫做感应电动势.2. 法拉第电磁感应定律：闭合电路中感应电动势的大小，跟穿过这一电路的磁通量的变化率成 正比，表达式为E = n,其中n是线圈的匝数.3. E = n般用来求At时间内感应电动势的平均值.其中n为线圈匝数,、总是取绝对值.4. 磁通量0和磁通量的变化率没有直接关系.（1）0很大时，可能很小，也可能很大；（2）0 = 0时，可能不为0.5. 磁通量的变化率是0-t图象上某点切线的斜率.常见感应电动势的计算式有:（1）线圈面积S不变，磁感应强度B均匀变化：E = nS.（为B-t

2、图象上某点切线的斜率）（2）磁感应强度B不变，线圈面积S均匀变化：E = nB.4. 在电磁感应现象中产生的电动势，叫做感应电动势.产生感应电动势的那部分导体就相当于 电源导体的电阳相当干电源的内阻.如果电路没有闭合这时虽然没有感应电流但电动 势依然存在.5. 当导线切割磁感线产生感应电动势时，E = Blv（B、I、v两两垂直时），E = Blvsin_3（v丄l但v与B夹角为0）.6. 电动机转动时线圈中会产生反电动势它的作用是阻碍线圈的转动.要使线圈维持原来的 转动电源就要向电动机提供能量.这正是电能转化为其他形式能的过程.7. 若电动机工作中由于机械阻力过大而停止转动，这时就没有了反电

3、动势，线圈中电流会很大， 可能会把电动机烧毁这时应立即切断电源讲行检杳.1. 关于感应电动势下列说法中正确的是（B ）A. 电源电动势就是感应电动势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2. 下列说法正确的是（D ）A. 线圈中磁通量变化越大线圈中产生的感应电动势一定越大B. 线圈中磁通量越大线圈中产生的感应电动势一定越大C. 线圈处在磁场越强的位置线圈中产生的感应电动势一定越大D. 线圈中磁通量变化得越快线圈中产生的感应电动势越大3. 穿过一个单匝线圈的磁通量始终保持每秒钟均匀地减少2Wb,贝U（ D

4、 ）A. 线圈中感应电动势每秒钟增加2VB.线圈中感应电动势每秒钟减少2V C.线圈中无感应电动势D.线圈中感应电动势保持不变4.平方向根导体棒ab在水平方向的匀强磁场中自由下落并始终保持水 且与磁场方向垂直.如图所示则有（D ）Uab= 0/ Uab保持不变 UF Ub越来越大 Ua|宽分别为l1 = 5 cm, l2 = 8 cm,磁场变化率为5X10-2T/s，则（C ）A. 电容器带电荷量为2X10-9 CB. 电容器带电荷量为4X10-9 CC. 电容器带电荷量为6X10-9 CD. 电容器带电荷量为8X10-9 C 8如图所示，一正方形线圈abed在匀强磁场中绕垂直于磁感线的对称轴

5、OO匀速运动，沿bB,图Bd着OO,观察，线圈沿逆时针方向转动已知匀强磁场的磁感应强度为 线圈匝数为n,边长为1,电阻为R,转动的角速度为则当线圈转至 示位置时（BC ）A. 线圈中感应电流的方向为abedaB. 线圈中的感应电流为C. 穿过线圈的磁通量为0D. 穿过线圈的磁通量的变化率为09如图所示，空间存在两个磁场，磁感应强度大小均为B,方向相反 且垂直纸面，MN、PQ为其边界，OO,为其对称轴一导线折成边长 为1的正方形闭合回路abed,回路在纸面内以恒定速度勺向右运动，当运 动到关于OO对称的位置时（ABD ）A. 穿过回路的磁通量为零B. 回路中感应电动势大小为2B1v0C. 回路中

6、感应电流的方向为顺时针方向D. 回路中ab边与ed边所受安培力方向相同10. 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 围面积的磁通量随时间变化的规律如图所示，则OD过程中（ABD ）A. 线圈中O时刻感应电动势最大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时间内的平均感应电动势为0.4V11. 地磁场磁感线北半球地磁场的竖直分量向下，飞机在我国上空匀速巡航，机翼保持水平， 飞行高度不变。由于地磁场的作用，金属机翼上有电势差。设飞行员左方机翼未端处的电势为U，右方机翼未端处的电势力U，则（AC）1 A.若飞机从西往东飞，U比U高B若飞机

7、从东往西飞，U比U高c.若飞机从南往北飞,u比u高d.若飞机从北往南飞,u比u高断开回路12三根电阻丝和不计电阻的导线如图连接，虚线框内存在大小随时间均匀变化的匀强磁场, 三个电阻的电阻大小之比R1 : R2 ： R3 = 1 ： 2 ： 3,当S、S2闭 时，闭合的回路中感应电流为I,当S2、S3闭合,S断开时，I 中感应电流为5I,当S、S3闭合，S2断开时， 闭合的回路中感应电流是（D ）03I6I7IA.B.C.D.13. 如图是法拉第研制成的世界上第一台发电机模型的原理图.将 铜盘放在磁场中，让磁感线垂直穿过铜盘，图中a、b导线与铜盘的中轴 线处在 同一平面内，转动铜盘，就可以使闭合

8、电路获得电流.若图中铜盘 半径为r匀强磁场的磁感应强度为b回路总电阻为R,匀速转动铜 盘的角 速度为.则电路的功率是（C ）A.B.C.D.14. 如图（a）所示，一个电阻值为R,匝数为n的圆形金属线圈与阻值为2R的电阻R连接成闭 合回路.线圈的半径为G在线圈中半径为r2的圆形区域内存在垂直于线圈平面向里的匀强磁场, 磁感应强度B随时间t变化的关系图线如图（b）所示.图线与横、纵轴的截距分别为t0和B0.导线 的电阻不计.求0至“时间内（1）通过电阻R1上的电流大小和方向；（2）通过电阻R1上的电荷量q及电阻R1上产生的 热量.解析（1）由图象分析可知，0至t1时间内二.由法拉第电磁感应定律有

9、E二n = nS，而S二n.由闭合电路欧姆定律有I二.联立以上各式得，通过 电阻R1上的电流大小I1二.由楞次定律可判断通过电阻R1上的电流方向从b到a.（2）通过电阻R1上的电量：q = I1t1 =电阻R1上产生的热量：Q二IR占二1 11新课标高二物理（人教版） 第三章电磁感应第四讲 法拉第电磁感应定律（四）1 关于科学家在电磁学中的贡献，下列说法错误的是（B） A.密立根测出了元电荷e的数值B.法拉第提出了法拉第电磁感应定律C.奥斯特发现了电流的磁效应D.安培提出了分子电流假说2下列几种说法中正确的是（ D ）A.线圈中磁通量变化越大，线圈中产生的感应电动势一定越大B线圈中磁通量越大，

10、线圈中产生的感应电动势一定越大C. 线圈放在磁场越强的位置，线圈中产生的感应电动势一定越大D. 线圈中磁通量变化越快，线圈中产生的感应电动势一定越大 3如图所示，几位同学在做“摇绳发电”实验：把一条长导线的二 | | 亠 LU两端连在一个灵敏电流计的两个接线柱上，形成闭合回路。两个同学迅 速摇动AB这段“绳”。假设图中情景发生在赤道，地磁场方向与地 面平行，由南指向北。图中摇“绳”同学是沿东西站立的，甲同学站 在 西边，手握导线的A点，乙同学站在东边，手握导线的B点。则下列 说法正确的是（C）A. 当“绳”摇到最高点时，“绳”中电流最大B. 当“绳”摇到最低点时，“绳”受到的安培力最大C. 当

11、“绳”向下运动时，“绳”中电流从A流向BD. 在摇“绳”过程中，A点电势总是比B点电势高甲乙4用均匀导线做成的正方形线框边长为0.2 m,正方形的 半放在垂直纸面向里的匀强磁场中，如图甲所示当磁场以lOT/s 的变化率增强时，线框中点a、b两点间的电势差是（B ）A.B.C.U =0.1VabU =-0.1VabU =0.2VabDU亡一曲b5如图所示，在竖直向下的匀强磁场中，将一个水平放置的金属棒ab以水平初速度v0抛出，设运动的整个过程中不计空气阻力，则金属棒在运动过 程中产生的感应电动势大小将（ C ）A.越来越大B 越来越小C. 保持不变D. 无法确定6如图所示，在空间中存在两个相邻的

12、、磁感应强度大小相等、方向相反的有界匀强磁场，其宽度均为L.现将宽度也为L的矩形闭合线圈，从图示位置垂直于磁场方向匀速拉过磁场区域, 则在该过程中，能正确反映线圈中所产生的感应电流或其所受的安培力随时间变化的图象是B直向（D）7直升飞机停在南半球的地磁极上空。该处地磁场的方向竖上，磁感应强度为B。直升飞机螺旋桨叶片的长度为I,螺旋桨转动的频率为f,顺着地磁场的 方向看螺旋桨，螺旋桨按顺时针方向转动。螺旋桨叶片的近轴端为a远轴端为b,如图所示。 如果忽略a到转轴中心线的距离，用*表示每个叶片中的感应电动势，则(A)A. E=nfbB,且a点电势低于b点电势B. E = 2nfbB，且a点电势低于

13、b点电势C. E=nfbB,且a点电势高于b点电势D. E = 2nfbB，且a点电势高于b点电势8.如图所示，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, 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从圆环的左端到右端的过程中电阻R上的电流强度的平均值及 通过的电荷量.解析由于A0 = BAS = Bnr2 ,完成这一变化所用的时间At二， 故二二.所以电阻R上的电流强度平均值为二二通过R的电荷量 q- At-9 如图所示，处于匀强磁场中的两根足够长、电阻不计的平行金属导轨相距1 m,导轨平面与

14、水平面成0 = 37角，下端连接阻值为R的电阻.匀强磁场方向与导轨平面垂直，质量为0.2 kg、 电阻不计的金属棒放在两导轨上，棒与导轨垂直并保持良好接触，它们之间的动摩擦因数为 0.25.(1) 求金属棒沿导轨由静止开始下滑时的加速度大小.(2) 当金属棒下滑速度达到稳定时，电阻R消耗的功率为8W,求该速度的大小.(3) 在上问中，若R = 2Q,金属棒中的电流方向由a到b,求磁感应强度的大小与方向.(g 取 10 m/s2, sin37 = 0.6, cos37 = 0.8)解析(1)金属棒开始下滑的初速度为零，根据牛顿第二定律得mgsin0 - mgcos0 - ma由式解得a - 10

15、X (0.6 - 0.25 X0.8)m/s2 - 4 m/s2(2)设金属棒运动达到稳定时，速度为v，所受安培力为F,棒在沿导轨方向受力平衡mgsin0 - mgcos0 - F- 0此时金属棒克服安培力做功的功率等于电路中电阻R消耗的电功率Fv-P由两式解得：v - m/s - 10 m/s(3)设电路中电流为I ,两导轨间金属棒的长为l，磁场的磁感应强度为B/-P-/2R由两式解得：B-T-0.4T磁场方向垂直导轨平面向上10如图甲所示，平行导轨MN、PQ水平放置，电阻不计，两导轨间距d=10 cm,导体棒ab、 cd放在导轨上，并与导轨垂直每根棒在导轨间的部分，电阻均为R=1.0Q.用

16、长为L = 20 cm 的绝缘丝线将两棒系住整个装置处在匀强磁场中，t = 0的时刻，磁场方向竖直向下，丝线刚 好处于未被拉伸的自然状态此后，磁感应强度B随时间t的变化如图乙所示不计感应电流 磁场的影响，整个过程丝线未被拉断.求：(1)02.0s的时间内，电路中感应电流的大小与方向;精心整理t=1.0s时，丝线的拉力大小.解析（1）由题图乙可知二O.lT/s由法拉第电磁感应定律有E=S = 2.0X10-3V则I= 1.0X10-3 A由楞次定律可知电流方向为顺时针方向（2）导体棒在水平方向上受丝线拉力和安培力平衡由题图乙可知 t 二 1.0s 时 B 二 0.1T 则 FT = FA=BId

17、= 1.0X10-5N.TA第四讲法拉新第课标电磁高二感物应理（定人律教版（）五第三）章电磁感应1.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，下列表述正确的是（BC ）A. 感应电动势的大小与线圈的匝数无关B. 当穿过线圈的磁通量为零时，感应电动势可能不为零C. 当穿过线圈的磁通量变化越快时，感应电动势越大D. 感应电动势的大小与磁通量的变化量成正比2关于感应电动势的大小，下列说法正确的是（D ）A. 穿过闭合电路的磁通量最大时，其感应电动势一定最大B. 穿过闭合电路的磁通量为零时，其感应电动势一定为零C. 穿过闭合电路的磁通量由不为零变为零时

18、，其感应电动势一定为零D. 穿过闭合电路的磁通量由不为零变为零时，其感应电动势一定不为零3. 如图2所示的情况中，金属导体中产生的感应电动势为Blv的是（B ）A.乙和丁 B.甲、乙、丁 C.甲、乙、丙、丁 D.只有乙4. 某地的地磁场磁感应强度的竖直分量方向向下，大小为4.5X10-T.灵敏电压表连接在当 地入海河段的两岸，河宽100 m,该河段涨潮和落潮时有海水（视为导体）流过设落潮时，海水 自西向东流，流速为2 m/s下列说法正确的是（BD）A.电压表记录的电压为5mVB.电压表记录的电压为9mVC.河南岸的电势较高D.河北岸的电势较高5如图所示，平行金属导轨的间距为d,端跨接一阻值为R

19、的电阻，匀强磁场的磁感应强度 为B,方向垂直于导轨所在平面向里，一根长直金属棒与导轨成60角放置，且接触良好，则当 金属棒以垂直于棒的恒定速度v沿金属导轨滑行时，其他电阻不计，电 阻R中的电流为（A ）A. RB.B. D.6. 下列各图中，相同的条形磁铁穿过相同的线圈时，线圈中产生的感应电动势最大的是（D ）7. 如图所示，半径为r的n匝线圈套在边长为L的正方形abed之外，匀强磁场局限在正方形 区域内且垂直穿过正方形面积,当磁感应强度以的变化率均匀变化时,线圈中产生的感应电动 势的大小为（ D ）持线框的 保持增大 来的A. nr2B. LC. nnr2D. nL28. 单匝矩形线框置于匀

20、强磁场中,线框平面与磁场方向垂直.先保 面积不变，将磁感应强度在1s时间内均匀地增大到原来的两倍.接着 后的磁感应强度不变，在1s时间内，再将线框的面积均匀地减小到原 半.先后两个过程中,线框中感应电动势的比值为（ B ）A.B. 1C. 2D. 4的9. 单匝线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动,穿过线圈磁通量随时间t的变化图象如图所示，则(BC )A. 在t = 0时，线圈中磁通量最大，感应电动势也最大B. 在t=lX10_2s时，感应电动势最大C. 在t = 2X10_2s时，感应电动势为零D. 在0_2X10-2s时间内，线圈中感应电动势的平均值为零10. 如图甲所示，环形线圈的匝

21、数n=1000,它的两个端点a和b间接有一理想电压表，线圈 内磁感应强度B的变化规律如图乙所示，线圈面积S=100 cm2,则Uab =，电压表示数为V.解析 由 B-t 图象可知= 5T/s 由 E=nS 得：E= 1000X5X 100X 10V = 50V 11在范围足够大、方向竖直向下的匀强磁场中，B = 0.2T，有一水平放置的光滑框架，宽度为l = 0.4 m,如图7所示，框架上放置一质量为0.05 kg、电阻为1Q的金属杆cd,框架电阻不计.若Bcd杆以恒定加速度a = 2 m/s2由静止开始做匀变速运动，则:(1) 在5s内平均感应电动势是多少？(2) 第5s末，回路中的电流多

22、大？(3) 第5s末，作用在cd杆上的水平外力多大？解析(1)5s内的位移x = at2 = 25 m ,5s内的平均速度二 =5 m/s , (也可用二m/s = 5 m/s求解)故平均感应电动势E = Bl = 0.4V.第5s末： =at = 10 m/s， 此时感应电动势：E二B1V ，则回路电流为I二二二0.8 A. 杆做匀加速运动，则F-F安二ma ,即F二Bll + ma二0.164N.12如图所示，倾角为的光滑导轨上端接入一定值电阻，I和II是边长都为L的两正方形磁 场区域，其区域内的磁场方向都垂直于导轨平面向上，区域I中磁场的磁感应强度为B1,恒定 不变，区域II中磁场随时间

23、按B2 = kt变化，一质量为m、电阻为r的金属杆穿过区域I垂直地 跨放在两导轨上，并恰能保持静止试求：(1) 通过金属杆的电流大小；(2)定值电阻的阻值为多大？解析(1)对金属杆：mgsina二BJL解得：I二(2) E =L2 = kL2I二故：R =- r =- r13 .如图所示，竖直向上的匀强磁场，磁感应强度B=0.5T，并且以学=0.1T/s在均匀增加，水平轨道电阻不计，且不计摩擦阻力，宽0.5Atm的导轨上放一电阻R=0.1Q的导体棒，并用水平线通过定滑轮吊着质量M=0.2 kg的重物，轨 道左端连接的电阻R=0.4Q，图中的l=0.8 m，求至少经过多长时间才能吊起重物.解：由法拉第电磁感应定律可求出回路感应电动势：E= A e AB=S AtAtE由闭合电路欧姆定律可求出回路中电流1=R + R0由于安培力方向向左，应用左手定则可判断出电流方向为顺时针方向(由上往下看).再根 据楞次定律可知磁场增加，在t时磁感应强度为：B= ( B + ABt)此时安培力为F严由受力分析可知F安=mg由式并代入数据：t=495s精心整理