教科版 (2019)选择性必修 第二册第二章 电磁感应及其应用2 法拉第电磁感应定律测试题

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1．D [磁通量的大小与感应电动势的大小不存在内在的联系，故A、B错误；当磁通量由不为零变为零时，闭合电路的磁通量一定改变，一定有感应电动势，故C错误，D正确。]
2．B [线圈相当于电源，由楞次定律可知A相当于电源的正极，B相当于电源的负极，故A应该与理想电压表的正接线柱相连；由法拉第电磁感应定律得：E＝nΔΦΔt＝100×0.15-0.10.1 V＝50 V，故B正确，A、C、D错误。]
3．ABD [根据法拉第电磁感应定律可得，E＝nΔΦΔt，所以可知Φ-t图像的斜率表示感应电动势，因此0、0.1 s时刻感应电动势最大，0.05 s时刻感应电动势为0，A、B正确，C错误；0～0.05 s这段时间内平均感应电动势为E＝ΔΦΔt＝2×10-20.05 V＝0.4 V，D正确。]
4．C [穿过线圈的磁场均匀增加，产生恒定的感应电动势，E＝nΔΦΔt＝nSB2-B1t2-t1，而等效电源内部的电流由楞次定律知从a→b，即b点是正极，φa－φb＝－nSB2-B1t2-t1，故C正确。]
5．A [由题意可知磁场的变化率为ΔBΔt＝ktt＝k，根据法拉第电磁感应定律可知E＝ΔΦΔt＝ΔBπr2Δt＝kπr2。故选A。]
6．C [E＝BLv sin θ＝BLvx，ab做平抛运动，水平速度保持不变，感应电动势大小保持不变，故C正确。]
7．A [对于螺旋桨叶片ab，其切割磁感线的速度是其做圆周运动的线速度，螺旋桨上不同的点线速度不同，但满足v＝ωR，可求其等效切割速度v＝ωL2＝πfL，运用法拉第电磁感应定律E＝BLv＝πfL2B。由右手定则判断电流的方向为由a指向b，在电源内部电流由低电势流向高电势，故A正确。]
8．C [根据导体棒旋转切割产生电动势E＝12Bωr2，由P＝E2R，得电路的功率是B2ω2r44R，故C正确。]
9．解析 AB切割磁感线相当于电源，其等效电路如图所示，
E＝BLv＝0.2×0.5×10 V＝1 V
由闭合电路欧姆定律得I＝ER+r，R1、R2并联，由并联电路电阻关系得1R＝1R1＋1R2
解得：R＝R1R2R1+R2＝1.0 Ω
所以IAB＝I＝0.5 A
因为R1＝R2，所以流过R1的电流为I1＝I2＝0.25 A。
答案 0.25 A
B组 素养提升练
10．C [电容器两极板的电压为U＝QC，则外电阻R上的电流I＝UR＝QCR，则线圈中产生的感应电动势E＝I·2R＝2QC，电容器的上极板带正电，根据楞次定律可得：穿过线圈的磁通量在均匀减弱；线框产生的感应电动势E＝nΔΦΔt，所以磁通量变化率的大小为ΔΦΔt＝2QnC，故C正确，A、B、D错误。]
11．BC [把铜盘看作若干条由中心指向边缘的铜棒组合而成，当铜盘转动时，每根金属棒都在切割磁感线，相当于电源，由右手定则知，中心为电源正极，盘边缘为负极，若干个相同的电源并联对外供电，电流方向由b导线经灯泡再从a导线流向铜盘，方向不变，故A、D错误，C正确；回路中感应电动势为E＝BLv＝12BL2ω，电流为I＝ER＝BL2ω2R，故B正确。]
12．解析 (1)螺线管产生的感应电动势
E＝nΔΦΔt＝nΔB1Δt·S＝4 V，I＝ER＝0.8 A。
(2)导体棒ab所受的安培力F＝B2Il＝0.16 N，
导体棒静止时有F＝mg，
解得m＝0.016 kg。
答案 (1)0.8 A (2)0.016 kg
13．解析 (1)回路中的感应电动势E＝B·2Lv
由于圆盘各处的速度不同，因此平均速度v＝ωL+ω·3L2＝2ωL
灯泡正常工作时，加在灯泡两端的电压等于电源电动势E＝U
整理得ω＝U4BL2。
(2)如果绳子足够长，铜轴所处高度足够高，物体最终匀速下降，根据能量守恒可知，重力做功的功率全部转化为灯泡产生热的功率，
即mgv＝U2R
又由于v＝ωL
联立可得m＝4BLUgR
因此当m≤4BLUgR时，灯泡不烧毁。
答案 (1)U4BL2 (2)m≤4BLUgR
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8
10
11
D
B
ABD
C
A
C
A
C
C
BC