2019-2020年高中物理 第1章第2節(jié)感應(yīng)電動勢與電磁感應(yīng)定律檢測試題 魯科版選修3-2.doc
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2019-2020年高中物理 第1章第2節(jié)感應(yīng)電動勢與電磁感應(yīng)定律檢測試題 魯科版選修3-2 1.(xx大慶高二期末)關(guān)于感應(yīng)電動勢大小的下列說法中正確的是( ) A.線圈中磁通量變化越大,線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢一定越大 B.線圈中磁通量越大,產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢一定越大 C.線圈放在磁感強(qiáng)度越強(qiáng)的地方,產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢一定越大 D.線圈中磁通量變化越快,產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢越大 解析:選D.感應(yīng)電動勢的大小由磁通量變化的快慢決定,與磁通量的大小,磁通量變化的大小及磁場的強(qiáng)弱無關(guān),A、B、C錯誤,D正確. 2.如圖所示,平行導(dǎo)軌間有一矩形的勻強(qiáng)磁場區(qū)域,細(xì)金屬棒PQ沿導(dǎo)軌從MN處勻速運(yùn)動到M′N′的過程中,棒上感應(yīng)電動勢E隨時(shí)間t變化的圖示,可能正確的是( ) 解析:選A.金屬棒在到達(dá)勻強(qiáng)磁場之前,閉合回路的磁通量為零,不產(chǎn)生感應(yīng)電動勢.金屬棒在磁場中運(yùn)動時(shí),勻速切割磁感線,并且切割的有效長度也不變,由公式E=BLv知,此段時(shí)間內(nèi)感應(yīng)電動勢為定值.金屬棒離開磁場后,閉合回路的磁通量變?yōu)榱?,無感應(yīng)電動勢產(chǎn)生,選項(xiàng)A正確. 3.在理解法拉第電磁感應(yīng)定律E=n及其改寫式E=nS,E=nB的基礎(chǔ)上,下列敘述不正確的是( ) A.對給定的線圈,感應(yīng)電動勢的大小跟磁通量的變化率成正比 B.對給定的線圈,感應(yīng)電動勢的大小跟磁感應(yīng)強(qiáng)度的變化量ΔB成正比 C.對給定的磁場,感應(yīng)電動勢的大小跟面積的變化率成正比 D.三個(gè)計(jì)算式計(jì)算出的感應(yīng)電動勢都是Δt時(shí)間內(nèi)的平均值 解析:選B.電路中感應(yīng)電動勢的大小與穿過這一電路的磁通量的變化率成正比.利用法拉第電磁感應(yīng)定律便可判斷選項(xiàng)A、C、D正確.故選B. 4.(xx亳州高二期末)穿過一個(gè)內(nèi)阻為1 Ω的10匝閉合線圈的磁通量每秒均勻減少2 Wb,則線圈中( ) A.感應(yīng)電動勢每秒增加2 V B.感應(yīng)電動勢每秒減少2 V C.磁通量的變化率為2 Wb/s D.感應(yīng)電流為2 A 解析:選C.磁通量的變化率=2 Wb/s,C正確.由E=n得E=102 V=20 V,感應(yīng)電動勢不變,A、B錯誤.由I=得I= A=20 A,D錯誤. 5.如圖甲所示,一個(gè)圓形線圈的匝數(shù)n=1000,線圈面積S=200 cm2,線圈的電阻r=1 Ω,線圈外接一個(gè)阻值R=4 Ω的電阻,把線圈放入一方向垂直線圈平面向里的勻強(qiáng)磁場中,磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間的變化規(guī)律如圖乙所示.求: (1)前4 s內(nèi)的感應(yīng)電動勢; (2)前4 s內(nèi)通過R的電荷量. 解析:(1)由圖象可知前4 s內(nèi)磁感應(yīng)強(qiáng)度B的變化率 = T/s=0.05 T/s 4 s內(nèi)的平均感應(yīng)電動勢 E=nS=10000.020.05 V=1 V. (2)電路中的平均感應(yīng)電流 I=,q=It,又因?yàn)镋=n, 所以q=n=1000 C=0.8 C. 答案:(1)1 V (2)0.8 C 一、選擇題 1.由法拉第電磁感應(yīng)定律知(設(shè)回路的總電阻一定)( ) A.穿過閉合電路的磁通量最大時(shí),回路中的感應(yīng)電流最大 B.穿過閉合電路的磁通量為零時(shí),回路中的感應(yīng)電流一定為零 C.穿過閉合電路的磁通量變化量越大,回路中的感應(yīng)電流越大 D.穿過閉合電路的磁通量變化越快,回路中的感應(yīng)電流越大 解析:選D.回路中感應(yīng)電流的大小,在回路總電阻一定的情況下,與回路中感應(yīng)電動勢大小成正比,而感應(yīng)電動勢大小由磁通量變化快慢決定,與磁通量大小和變化量無關(guān). 2.如圖所示,在勻強(qiáng)磁場中放有一平面與磁場方向垂直的金屬線圈abcd,在下列敘述中正確的是( ) A.當(dāng)線圈沿磁場方向平動過程中,線圈中無感應(yīng)電動勢,無感應(yīng)電流 B.當(dāng)線圈沿垂直磁場方向平動過程中,線圈中有感應(yīng)電動勢,有感應(yīng)電流 C.當(dāng)線圈以bc為軸轉(zhuǎn)動時(shí),線圈中有感應(yīng)電動勢,有感應(yīng)電流 D.當(dāng)線圈以cd為軸轉(zhuǎn)動時(shí),線圈中無感應(yīng)電動勢,無感應(yīng)電流 解析:選AC.線圈沿磁場方向平動時(shí),磁通量不變,也沒有邊切割磁感線,所以既沒有感應(yīng)電動勢,也沒有感應(yīng)電流,A正確.線圈沿垂直磁場方向平動時(shí),磁通量不變,無感應(yīng)電流,但有兩條邊切割磁感線,有感應(yīng)電動勢,B錯誤.不管線圈繞哪條邊轉(zhuǎn)動,磁通量變化,既有感應(yīng)電動勢,又有感應(yīng)電流,C正確,D錯誤. 3.(xx贛州高二期末)如圖所示,矩形線框abcd的ad和bc的中點(diǎn)M、N之間連接一電壓表,整個(gè)裝置處于勻強(qiáng)磁場中,磁場的方向與線框平面垂直,當(dāng)線框向右勻速平動時(shí),以下說法不正確的是( ) A.穿過線框的磁通量不變化,MN間無感應(yīng)電動勢 B.MN不產(chǎn)生電動勢,所以MN間無電勢差 C.MN間有電勢差,所以電壓表有讀數(shù) D.因?yàn)闊o電流通過電壓表,所以電壓表無讀數(shù) 解析:選ABC.穿過線框的磁通量不變化,所以無感應(yīng)電流,因此電壓表無讀數(shù),C錯誤,D正確.MN切割磁感線,所以MN產(chǎn)生感應(yīng)電動勢,MN間有電勢差,A、B錯誤. 4.(xx東北師大附中高二期末)如圖所示,用同樣的導(dǎo)線制成的兩閉合線圈A、B,匝數(shù)均為20匝,半徑rA=2rB,在線圈B所圍區(qū)域內(nèi)有磁感應(yīng)強(qiáng)度均勻減小的勻強(qiáng)磁場,則線圈A、B中產(chǎn)生感應(yīng)電動勢之比EA∶EB和兩線圈中感應(yīng)電流之比IA∶IB分別為( ) A.1∶1,1∶2 B.1∶1,1∶1 C.1∶2,1∶2 D.1∶2,1∶1 解析:選A.由E=n知,EA=EB,即EA∶EB=1∶1.又rA=rB,所以電阻RA=2RB,由I=知IA=IB,即IA∶IB=1∶2,A正確. 5.如圖所示,在豎直向下的勻強(qiáng)磁場中,將一水平放置的金屬棒ab以水平初速度v0拋出,設(shè)在整個(gè)過程中棒的方向不變且不計(jì)空氣阻力,則在金屬棒運(yùn)動過程中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢大小變化情況是( ) A.越來越大 B.越來越小 C.保持不變 D.無法判斷 解析:選C.棒ab水平拋出后,其速度越來越大,但只有水平分速度v0切割磁感線產(chǎn)生電動勢,故E=Blv0保持不變. 6.(xx福鼎中學(xué)高二期末)閉合線圈的匝數(shù)為n,每匝線圈面積為S,總電阻為R,在Δt時(shí)間內(nèi)穿過每匝線圈的磁通量變化為ΔΦ,則通過導(dǎo)線某一截面的電荷量為( ) A. B.R C. D. 解析:選C.感應(yīng)電動勢E=n,感應(yīng)電流I==,則通過某一截面的電荷量q=IΔt=,C正確. 7.如圖所示,平行導(dǎo)軌間距為d,其左端接一個(gè)電阻R.勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,方向垂直于平行金屬導(dǎo)軌所在平面.一根金屬棒與導(dǎo)軌成θ角放置,金屬棒與導(dǎo)軌的電阻均不計(jì).當(dāng)金屬棒沿垂直于棒的方向以恒定的速度v在導(dǎo)軌上滑行時(shí),通過電阻R的電流強(qiáng)度是( ) A. B. C. D. 解析:選B.金屬棒MN垂直于磁場放置,運(yùn)動速度v與棒垂直,且v⊥B,即已構(gòu)成兩兩互相垂直關(guān)系,MN接入導(dǎo)軌間的長度為,所以E=Blv=,I==,故選項(xiàng)B正確. 8.在圖中,EF、GH為平行的金屬導(dǎo)軌,其電阻可不計(jì),R為電阻,C為電容器,AB為可在EF和GH上滑動的導(dǎo)體橫桿.整個(gè)裝置處于垂直于導(dǎo)軌平面向下的勻強(qiáng)磁場中.若用I1和I2分別表示圖中該處導(dǎo)線中的電流,則當(dāng)橫桿AB( ) A.勻速滑動時(shí),I1≠0,I2=0 B.勻速滑動時(shí),I1≠0,I2≠0 C.加速滑動時(shí),I1=0,I2=0 D.加速滑動時(shí),I1≠0,I2≠0 解析:選AD.當(dāng)橫桿AB勻速運(yùn)動時(shí),產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢E=Blv為一定值. 則I1=也為一定值,又此時(shí)路端電壓U=I1R也是定值,故電容器帶電荷量Q=CU保持不變,則I2=0, 當(dāng)橫桿加速運(yùn)動時(shí),E不斷增大,電容器不斷充電, 故I1≠0,I2≠0. 如圖所示,導(dǎo)體棒AB的長為2R,繞O點(diǎn)以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動,OB為R,且O、B、A三點(diǎn)在一條直線上,有一磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場充滿轉(zhuǎn)動平面且與轉(zhuǎn)動平面垂直,那么AB兩端的電勢差為( ) A.BωR2 B.2BωR2 C.4BωR2 D.6BωR2 解析:選C.A點(diǎn)線速度vA=ω3R,B點(diǎn)線速度vB=ωR,AB棒切割磁感線的平均速度v==2ωR,由E=Blv得,AB兩端的電勢差為E=B2Rv=4BωR2,C正確. 如圖所示,圓環(huán)a和b的半徑之比為R1∶R2=2∶1,且是由粗細(xì)相同的同種材料的導(dǎo)線構(gòu)成,連接兩環(huán)的導(dǎo)線電阻不計(jì),勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度始終以恒定的變化率變化,那么,只有a環(huán)置于磁場中和只有b環(huán)置于磁場中兩種情況下,A、B兩點(diǎn)的電勢差大小之比為( ) A.1∶1 B.2∶1 C.3∶1 D.4∶1 解析:選B.設(shè)b環(huán)的面積為S,由題可知a環(huán)的面積為4S,設(shè)b環(huán)的電阻為R,則a環(huán)的電阻為2R. 當(dāng)a環(huán)置于磁場中時(shí),a環(huán)等效為內(nèi)電路,b環(huán)等效為外電路,A、B兩點(diǎn)的電壓為路端電壓,根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律和閉合電路歐姆定律得 E==,UAB== 當(dāng)b環(huán)置于磁場中時(shí)E′= UAB′== 所以UAB∶UAB′=2∶1,B正確. 二、非選擇題 (xx東營高二檢測)如圖甲所示的螺線管,匝數(shù)n=1500匝,橫截面積S=20 cm2.電阻r=1.5 Ω,與螺線管串聯(lián)的外電阻R1=3.5 Ω,R2=25 Ω,方向向右穿過螺線管的勻強(qiáng)磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)度按圖乙所示規(guī)律變化,試計(jì)算電阻R2的電功率和a、b兩點(diǎn)的電勢差. 解析:螺線管中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢E=nS=6 V,根據(jù)閉合電路歐姆定律,電路中的電流大小I==0.2 A,電阻R2上消耗的電功率大小P=I2R2=1 W,a、b兩點(diǎn)間的電勢差U=I(R1+R2)=5.7 V. 答案:1 W 5.7 V 如圖所示,在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中有一個(gè)面積為S的矩形線圈繞垂直于磁感線的對稱軸OO′,以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動. (1)穿過線框平面磁通量的變化率何時(shí)最大?最大值為多少? (2)在線框由圖示位置轉(zhuǎn)過60的過程中,平均感應(yīng)電動勢為多大? (3)線框由圖示位置轉(zhuǎn)到60時(shí)瞬時(shí)感應(yīng)電動勢為多大? 解析:(1)線框平面與磁感線平行時(shí),磁通量的變化率最大,Em=2Blabω=BSω. (2)由題圖所示位置轉(zhuǎn)過60的過程中,磁通量變化量ΔΦ=BS-BScos60=BS. 所以E===. (3)瞬時(shí)感應(yīng)電動勢為: E=2Blabvabsin60=BSω. 答案:(1)線框平面與磁感線平行時(shí)磁通量的變化率最大 BSω (2) (3)BSω- 1.請仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對于不預(yù)覽、不比對內(nèi)容而直接下載帶來的問題本站不予受理。
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