沪科版 (2019)选择性必修 第二册2.3 感应电动势的大小——法拉第电磁感应定律巩固练习

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2.3感应电动势的大小—法拉第电磁感应定律基础巩固2021—2022学年高中物理沪教版（2019）选择性必修第二册一、选择题（共15题）1．根据法拉第电磁感应定律，如果某一闭合的10匝线圈，通过它的磁通量在0.1s内从增加到，则线圈产生的感应电动势大小为（　　）A． B． C． D．2．关于物理学史，下列说法正确的是(       )A．奥斯特首先发现了电磁感应现象B．楞次发现了电流的磁效应，拉开了研究电与磁相互关系的序幕C．纽曼和韦伯先后总结出了法拉第电磁感应定律D．法拉第首先发现了电流的热效应3．穿过单匝闭合线圈的磁通量每秒钟均匀连续地增大2Wb，则(　　)．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2V不变D．线圈中的感应电流将保持2A不变4．将检验电荷q放在电场中，q受到的电场力为F，我们用来描述电场的强弱。类比于这种分析检验物体在场中受力的方法，我们要描述磁场的强弱，下列表达式中正确的是（       ）A． B． C．  D． 5．决定闭合回路中感应电动势大小的因素是（   ）A．磁通量B．磁通量的最大值C．磁通量的变化量D．磁通量的变化率6．如图甲所示，100匝的线圈（为表示绕线方向，图中只画了2匝），其两端 A、B 与一个电压表相连。线圈内有垂直于纸面向里的磁场，线圈内的磁通量随时间的变化规律如图乙所示。在 t=0.1s 时，下列说法中正确的是（　　）A．线圈内磁通量的变化率是 1.5Wb/s B．线圈内磁通量的变化率是 0.5Wb/sC．回路中的总电动势为 150V D．回路中的总电动势为 100V7．如图甲所示，20匝的线圈两端M、N与一个电压表相连，线圈内有指向纸内方向的磁场，线圈中的磁通量在按图乙所示规律变化．下列说法正确的是（   ）A．线圈中产生的感生电场沿顺时针方向B．电压表的正接线柱接线圈的N端C．线圈中磁通量的变化率为1.5 Wb/sD．电压表的读数为10 V8．磁卡的磁条中有用于存储信息的磁极方向不同的磁化区，刷卡器中有检测线圈．当以速度v0刷卡时，在线圈中产生感应电动势，其E－t关系如图所示．如果只将刷卡速度改为，线圈中的E－t关系图可能是(　　)A．B．C． D．9．如图甲所示，矩形导线框ABCD固定在匀强磁场中，磁感线垂直于线框所在平面且向里．规定垂直于线框所在平面向里为磁场的正方向；线框中电流沿着逆时针方向为感应电流i的正方向，要在线框中产生如图乙所示的感应电流，则磁感应强度B随时间t变化的规律可能为 A． B．C． D．10．如图甲所示，单匝正方形导线框左半部分处于垂直于线框的磁场中，该磁场的磁感应强度B随时间t变化的规律如图乙所示。已知图甲中虚线ab处于正方形线框的正中央，与线框交于a、b两点，且刚好处于磁场的右边界上，正方形线框的边长为L，总电阻为R，图乙中的B0和t0均为已知。下列说法正确的是（　　）A．线框中的感应电流的大小为B．a、b两点间的电压大小为C．在0~t0时间内，通过线框的电量为D．在0~t0时间内，线框的热功率为11．关于感应电动势，下列说法中正确的是（       ）。A．穿过导电线圈的磁通量越大，产生的感应电动势越大B．穿过导电线圈的磁通量的变化越大，产生的感应电动势越大C．穿过导电线圈的磁通量变化越快，产生的感应电动势越大D．穿过导电线圈的磁通量为零，产生的感应电动势一定为零12．如图所示，两块水平放置的平行金属板间距为d，定值电阻的阻值为R，竖直放置线圈的匝数为n，绕制线圈导线的电阻为R，其他导线的电阻忽略不计．现在竖直向上的磁场B穿过线圈，在两极板中一个质量为m，电量为q，带正电的油滴恰好处于静止状态，则磁场B的变化情况是（   ）A．均匀增大，磁通量变化率的大小为B．均匀增大，磁通量变化率的大小为C．均匀减小，磁通量变化率的大小为D．均匀减小，磁通量变化率的大小为13．如图所示，竖直放置的平行金属导轨的一端跨接电阻R，质量一定的金属棒ab紧贴导轨无摩擦地自由滑动，在整个装置的空间加有垂直于导轨平面的匀强磁场，则在ab从静止开始下滑过程中，以下说法中正确的是（       ）。A．ab将做自由落体运动B．ab中的感应电流方向始终不变C．ab杆的加速度始终大于gD．ab杆做加速度小于g的匀加速运动14．水平导轨左端接电阻R，导轨电阻不计，垂直导轨方向有匀强磁场，导轨宽为d，垂直导轨放一不计电阻的导体棒，当导体棒以速度v匀速向右运动时，回路会有一个电流，之后把导体棒固定在离电阻距离也是d的地方，磁感应强度随时间均匀变化，在回路中也产生相同的电流，下列说法正确的是（　　） A．磁感应强度的变化率磁场一定增加，与磁场的方向无关B．磁感应强度的变化率磁场一定减少，与磁场的方向无关C．磁感应强度的变化率磁场一定增加，与磁场的方向无关D．磁感应强度的变化率磁场增加减少与磁场的方向有关15．如图所示，在水平面内的直角坐标系xOy中有一光滑金属导轨AOC，其中曲线导轨OA满足方程y＝Lsin kx，长度为的直导轨OC与x轴重合，整个导轨处于竖直向上的匀强磁场中．现有一长为L的金属棒从图示位置开始沿x轴正方向做匀速直线运动，已知金属棒单位长度的电阻为R0，除金属棒的电阻外其余电阻均不计，棒与两导轨始终接触良好，则在金属棒运动过程中，它与导轨组成的闭合回路(　　)A．电流逐渐增大B．电流逐渐减小C．消耗的电功率逐渐增大D．消耗的电功率逐渐减小二、填空题（共4题）16．在如图所示的回路中，若回路面积从变到，磁感应强度同时从变到、方向垂直纸面向里，则回路中的磁通量的变化量为________。17．如图所示，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平面向里。一根足够长的金属棒与导轨成θ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，则ab的电势差为____，φa_____φb。（填写“＜”“＞”“﹦”）18．在“畅想家乡美好未来”的主题班会上，同学们奇想妙设，纷纷出计献策．王林同学设计了城市未来磁悬浮轨道列车交通方案，图纸如图所示，请你分析该方案中应用到的物理知识有：（只要求写出两条） （1）________________________________;（2）________________________________．19．如图所示的电路可用来研究电磁感应现象及判定感应电流的方向（1）在图中用实线代替导线把它们连成实验电路。(      )（2）将线圈A插入线圈B中，合上开关S，能使线圈B中磁通量增加的实验操作是(      )A．插入铁芯FB．拔出线圈AC．使变阻器阻值R变小D．断开开关S（3）某同学第一次将滑动变阻器的触头P从变阻器的左端快速滑到右端，第二次将滑动变阻器的触头P从变阻器的左端慢慢滑到右端，发现电流计的指针摆动的幅度大小不同，第一次比第二次的幅度______（填写“大”或“小”），原因是线圈中的______（填写“磁通量”或“磁通量的变化量”或“磁通量变化率”）第一次比第二次的大。三、综合题（共4题）20．流动的海水蕴藏着巨大的能量．如图为一利用海流发电的原理图，用绝缘材料制成一个横截面为矩形的管道，在管道的上、下两个内表面装有两块电阻不计的金属板M、N，板长为a=2m,宽为b=1m,板间的距离d=1m．将管道沿海流方向固定在海水中，在管道中加一个与前后表面垂直的匀强磁场，磁感应强度B=3T．将电阻R=14.75Ω的航标灯与两金属板连接（图中未画出）．海流方向如图，海流速率v=10m/s,海水的电阻率为=0.5Ω·m，海流运动中受到管道的阻力为1N． （1）求发电机的电动势并判断M、N两板哪个板电势高；（2）求管道内海水受到的安培力的大小和方向；（3）求该发电机的电功率及海流通过管道所消耗的总功率．21．如图(1)所示 ，线圈匝数n＝200匝，直径d1＝40cm，电阻r＝2Ω，线圈与阻值R＝6Ω的电阻相连．在线圈的中心有一个直径d2＝20cm的有界圆形匀强磁场，磁感应强度按图(2)所示规律变化，试求：(保留两位有效数字)(1)通过电阻R的电流方向和大小；(2)电压表的示数．22．如图所示，相距L的两平行金属导轨位于同一水平面上，左端与一阻值为R的定值电阻相连，一质量为m、阻值为r的导体棒放在导轨上，整个装置置于磁感应强度大小为、方向竖直向下的匀强磁场中．导体棒在水平外力作用下以速度v沿导轨水中向右匀速滑动．滑动过程中棒始终保持与导轨垂直并接触良好．导转的电阻忽略，棒与导轨间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g．求：(1)棒中电流I的大小；(2)水平外力F的大小；(3)当棒与定值电阻间的距离为d时开始计时，保持棒速度v不变，欲使棒中无电流，求磁感应强度B随时间t变化的关系式．23．如图所示，MN、PQ为两条平行放置间距为L的光滑金属导轨，左右两端分别接有阻值为R的定值电阻、，金属棒垂直放在两导轨之间，且与导轨接触良好，磁感应强度为B的匀强磁场垂直于导轨平面。金属棒在水平向右、大小为F的恒力作用下向右匀速运动。不计金属导轨和金属棒的电阻，求：(1)判断流过的电流的方向；(2)计算流过电阻的电流大小；(3)计算金属棒运动的速度的大小。
参考答案：1．A2．C3．C4．C5．D6．B7．D8．D9．B10．B11．C12．A13．B14．C15．C16．13.617．          >18．     电磁感应的原理     磁场中同名磁极相斥原理19．          AC     大     磁通量变化率20．（1），M板的电势高（2），方向向左（3），21．（1）电流的方向为；7.9A； （2）47V22．（1）（2）（3）23．(1)由M到P；(2)；(3)