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    高中物理 第三章 第二节 法拉第电磁感应定律同步检测 新人教版选修1-1

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    高中物理人教版 (新课标)选修1二、法拉第电磁感应定律随堂练习题

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    这是一份高中物理人教版 (新课标)选修1二、法拉第电磁感应定律随堂练习题,共10页。试卷主要包含了当线圈中的磁通量发生变化时,则等内容,欢迎下载使用。
    建议用时
    实际用时
    满分
    实际得分
    90分钟
    100分
    选择题(本题包括12小题,每小题给出的四个
    选项中,有的只有一个选项正确,有的有多个选
    项正确,全部选对的得4分,选对但不全的得2
    分,有选错或不选的得0分,共40分)
    1.关于电路中感应电动势的大小,下列说法中正确的是( )
    A.穿过电路的磁通量越大,感应电动势就越大
    B.电路中磁通量的改变量越大,感应电动势就越大
    C.电路中磁通量改变越快,感应电动势就越大
    D.若电路中某时刻磁通量为零,则该时刻感应电流一定为零
    2.如图3-2-1所示,将条形磁铁从相同的高度分别以速度和2插入线圈,电流表指针偏转角度较大的是( )
    图3-2-1
    A.以速度插入
    B.以速度2插入
    C.一样大
    D.无法确定
    3.当线圈中的磁通量发生变化时,则( )
    A.线圈中一定有感应电流
    B.线圈中一定有感应电动势
    C.感应电动势的大小与线圈的电阻无关
    D.磁通量变化越大,产生的感应电动势越大
    4.在电磁感应现象中,下列说法中正确的是( )
    A.穿过线圈的磁通量为零时,感应电动势也一定为零
    B.穿过线圈的磁通量均匀变化时,感应电动势也均匀变化
    C.穿过线圈的磁通量越大,产生的感应电动势也越大
    D.穿过线圈的磁通量变化越快,产生的感应电动势越大
    5.穿过一个电阻为1 Ω的单匝闭合线圈的磁通量始终是每秒钟均匀地减少2 Wb,则( )
    A.线圈中感应电动势一定是每秒减少2 V
    B.线圈中感应电动势一定是2 V
    C.线圈中感应电流一定是每秒减少2 A
    D.以上说法均不正确
    6.如图3-2-2所示,闭合开关S,将条形磁铁插入闭合线圈,第一次用0.2 s,第二次用0.4 s,并且两次的起始和终止位置相同,则( )
    图3-2-2
    A.第一次磁通量变化较大
    B.第一次的最大偏角较大
    C.第一次经过的总电荷量较多
    D.若断开S,不偏转,故无感应电动势
    7.穿过一个电阻为1 Ω的单匝线圈的磁通量发生变化:在Δ时间内是每秒均匀地减小2 Wb,在Δ时间内是每秒均匀地增大2 Wb.则( )
    A.线圈中产生的感应电动势在Δ时间内比在
    Δ时间内大2 V
    B.线圈中产生的感应电动势在Δ时间内和在
    Δ时间内一定都大于2 V
    C.线圈中产生的感应电流在Δ时间内和在Δ时间内一定都是2 A,只是方向相反
    D.以上选项都不对
    8.穿过某线圈的磁通量随时间的变化关系如图3-2-3所示,在线圈内产生感应电动势最大值的时间是( )
    图3-2-3
    A.0 s~2 s
    B.2 s~4 s
    C.4 s~6 s
    D.6 s~10 s
    9.如图3-2-4所示,用力将矩形线圈匀速拉出有界的匀强磁场,下列说法中正确的是( )
    图3-2-4
    A.速度越大,线框中的电流越大
    B.速度越小,线框中的电流越大
    C.无论速度大小如何,产生的电流相同
    D.无法确定
    10.如图3-2-5所示,在竖直向下的匀强磁场中,将一水平放置的金属棒以水平初速度抛出,设在整个过程中棒的方向不变且不计空气阻力,则在金属棒运动过程中产生的感应电动势大小变化情况是( )
    图3-2-5
    A.越来越大
    B.越来越小
    C.保持不变
    D.无法判断
    11.如图3-2-6所示,单匝线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动,穿过线圈的磁通量随时间的关系可用图象表示,则( )
    图3-2-6
    A.在0时刻,线圈中磁通量最大,感应电动势也最大
    B.在× s时刻,感应电动势最大
    C.在 s时刻,感应电动势为零
    D.在0~2× s时间内,线圈中感应电动势的平均值为零
    12.如图3-2-7所示,在、区域中存在着磁感应强度大小相等、方向相反的匀强磁场,磁场方向均垂直于纸面.一导线框位于纸面内,框的邻边都相互垂直,边与磁场的边界重合.导线框与磁场区域的尺寸如图所示.从0时刻开始,线框匀速横穿两个磁场区域,以为线框中的电动势的正方向,以下四个关系示意图中正确的 是( )
    图3-2-7
    图3-2-8
    二、计算题(本题共小题,共分.解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤,只写出最后答案的不能得分.有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位)
    13.(10分)如图3-2-9所示,在光滑绝缘的水平桌面上有匝半径为的金属线圈,线圈电阻为,求:
    (1)如果垂直于线圈的磁场以Δ/Δ均匀变化时, 线圈产生的感应电动势多大?通过线圈的电流为多少?
    图3-2-9
    (2)如果磁场与圆环夹角为,且磁场仍以 Δ/Δ变化,则圆环产生的感应电动势和形成的电流分别为多少?
    14.(10分)如图3-2-10(a)所示的螺线管,匝数1 500匝,横截面积20 ,电阻1.5 Ω,与螺线管串联的外电阻3.5 Ω,=25 Ω,方向向右、穿过螺线管的匀强磁场的磁感应强度按图3-2-10(b)所示规律变化,试计算电阻的电功率和两点的电势(设点电势为零).
    O
    图3-2-10
    15.(10分)如图3-2-11所示,水平放置的平行金属导轨,相距0.50 m,左端接一电阻0.20 Ω,磁感应强度0.40 T的匀强磁场方向垂直于导轨平面,导体棒垂直放在导轨上,并能无摩擦地沿导轨滑动,导轨和导体棒的电阻均可忽略不计,当以4.0 m/s的速度水平向右匀速滑动时,求:
    图3-2-11
    (1)棒中感应电动势的大小;
    (2)回路中感应电流的大小;
    (3)维持棒做匀速运动的水平外力的大小.
    16.(10分)如图3-2-12所示,置于水平面上两根平行导轨间距离为0.5 m,金属细杆置于导轨一端;跨在两导轨之间,它与每根导轨之间的最大静摩擦力为=0.2 N,导轨另一端用直导线相连,形成一个恰是矩形的回路.导轨长0.8 m,电阻不计,杆的电阻0.2 Ω,整个装置置于磁场方向竖直向下的匀强磁场中,如果磁感应强度从1 T瞬间开始,以0.2 T/s的变化率均匀地增大,求:
    图3-2-12
    (1)经过多长时间后,杆开始运动?
    (2)杆运动前回路中产生的热量是多少?
    17.(12分)图3-2-13中和为竖直方向的两平行长直金属导轨,间距为0.40 m,电阻不计,导轨所在平面与磁感应强度为0.50 T的匀强磁场垂直.质量为6.0× kg、电阻为
    1.0 Ω的金属杆始终垂直于导轨,并与其保持光滑接触.导轨两端分别接有滑动变阻器和阻值为3.0 Ω的电阻.当杆达到稳定状态时以速率匀速下滑,整个电路消耗的电功率为
    0.27 ,重力加速度取10 m/,试求速率和滑动变阻器接入电路部分的阻值.
    图3-2-13
    第二节 法拉第电磁感应定律
    得分:
    选择题
    二、计算题
    13.
    14.
    15.
    16.
    17.
    第二节 法拉第电磁感应定律 参考答案
    选择题
    1.C 解析:根据法拉第电磁感应定律,`感应电动势正比于磁通量的变化率,C项中磁通量变化越快,则磁通量的变化率越大,故C选项正确,A、B选项错误.某时刻的磁通量为零,但该时刻磁通量的变化率不一定为零,所以感应电流也就不一定为零,D选项错误,故选C.
    点评:感应电动势和磁通量的变化率成正比,不能与磁通量、磁通量的改变量混为一谈,磁通量为零时,其变化率不一定为零.
    2.B 解析:磁铁从相同的高度插入,速度越大,磁通量的变化越快,产生的感应电动势越大,电流表指针的偏转角度就越大.
    3.BC
    4.D
    5.B 解析:磁通量均匀地减少,说明磁通量是变化的,线圈中一定有感应电动势,且磁通量在相同的时间内变化相同,即磁通量的变化率为一常数.由法拉第电磁感应定律可知,产生的感应电动势大小不变.
    点评:磁通量的变化率即为单位时间内的磁通量的变化量,磁通量均匀变化,也就是磁通量的变化率恒定.
    6.B 解析:由于两次条形磁铁插入线圈的起始和终止位置相同,因此磁通量的变化Δ相同,故A错.根据可知,第一次磁通量变化较快,所以感应电流也较大,故B正确.
    通过的电荷量,故两次通过的电荷量相同,C不对.
    若S断开,虽然电路不闭合,没有感应电流,但感应电动势仍存在,所以D不对.
    7.C 解析:根据法拉第电磁感应定律,则2 A.
    8.C 解析:越大,感应电动势就越大.
    9.A 解析:在线圈的电阻一定的情况下,产生感应电流的大小和感应电动势的大小成正比,线圈运动的速度越大,穿过线圈的磁通量的变化就越快,产生的感应电动势越大.
    10.C 解析:金属棒水平抛出后,在垂直于磁场方向上的速度不变,由知,感应电动势不变,故C正确.
    11.BC 解析:0和× s时刻最大,但磁通量的变化率=0,故=0.
    12.C 解析:开始时边切割磁感线,由右手定则可判断电流方向为顺时针方向,故D项错误;当边也进入磁场时,与边切割磁感线产生感应电动势相互抵消,回路中无电流,故A错误;当边进入磁场时,边已出磁场,与边切割磁感线在回路中都产生逆时针方向的电流,故C对B错.
    计算题
    13.
    当磁场与线圈夹角为时,可将磁场沿平行于线圈和垂直于线圈分解,则有效磁场
    14.
    解析:穿过螺线管的磁通量均匀增加,螺线管中感应电流磁场方向向左.在外部感应电流从流向,端电势高于端电势.把螺线管视为电源,由闭合电路欧姆定律可求出通过螺线管回路电流,从而求出消耗的电功率及、两点的电势.
    .
    15.
    16.
    17.
    题号
    1
    2
    3
    4
    5
    6
    7
    8
    9
    10
    答案
    题号
    11
    12
    答案

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