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2019-2020年高中物理 第1章第2節(jié)感應電動勢與電磁感應定律檢測試題 魯科版選修3-2 1.(xx大慶高二期末)關于感應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)生的感應電動勢一定越大 B．線圈中磁通量越大，產(chǎn)生的感應電動勢一定越大 C．線圈放在磁感強度越強的地方，產(chǎn)生的感應電動勢一定越大 D．線圈中磁通量變化越快，產(chǎn)生的感應電動勢越大 解析：選D.感應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弱無關，A、B、C錯誤，D正確． 2.如圖所示，平行導軌間有一矩形的勻強磁場區(qū)域，細金屬棒PQ沿導軌從MN處勻速運動到M′N′的過程中，棒上感應電動勢E隨時間t變化的圖示，可能正確的是(　　) 解析：選A.金屬棒在到達勻強磁場之前，閉合回路的磁通量為零，不產(chǎn)生感應電動勢．金屬棒在磁場中運動時，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，此段時間內(nèi)感應電動勢為定值．金屬棒離開磁場后，閉合回路的磁通量變?yōu)榱?，無感應電動勢產(chǎn)生，選項A正確． 3.在理解法拉第電磁感應定律E＝n及其改寫式E＝nS，E＝nB的基礎上，下列敘述不正確的是(　　) A．對給定的線圈，感應電動勢的大小跟磁通量的變化率成正比 B．對給定的線圈，感應電動勢的大小跟磁感應強度的變化量ΔB成正比 C．對給定的磁場，感應電動勢的大小跟面積的變化率成正比 D．三個計算式計算出的感應電動勢都是Δt時間內(nèi)的平均值 解析：選B.電路中感應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定律便可判斷選項A、C、D正確．故選B. 4.(xx亳州高二期末)穿過一個內(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．感應電動勢每秒增加2 V B．感應電動勢每秒減少2 V C．磁通量的變化率為2 Wb/s D．感應電流為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磁場中，磁感應強度隨時間的變化規(guī)律如圖乙所示．求： (1)前4 s內(nèi)的感應電動勢； (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)磁感應強度B的變化率 ＝ T/s＝0.05 T/s 4 s內(nèi)的平均感應電動勢 E＝nS＝10000.020.05 V＝1 V. (2)電路中的平均感應電流 I＝，q＝It，又因為E＝n， 所以q＝n＝1000 C＝0.8 C. 答案：(1)1 V　(2)0.8 C 一、選擇題 1.由法拉第電磁感應定律知(設回路的總電阻一定)(　　) A．穿過閉合電路的磁通量最大時，回路中的感應電流最大 B．穿過閉合電路的磁通量為零時，回路中的感應電流一定為零 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，回路中的感應電流越大 解析：選D.回路中感應電流的大小，在回路總電阻一定的情況下，與回路中感應電動勢大小成正比，而感應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． 2.如圖所示，在勻強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．當線圈沿磁場方向平動過程中，線圈中無感應電動勢，無感應電流 B．當線圈沿垂直磁場方向平動過程中，線圈中有感應電動勢，有感應電流 C．當線圈以bc為軸轉(zhuǎn)動時，線圈中有感應電動勢，有感應電流 D．當線圈以cd為軸轉(zhuǎn)動時，線圈中無感應電動勢，無感應電流 解析：選AC.線圈沿磁場方向平動時，磁通量不變，也沒有邊切割磁感線，所以既沒有感應電動勢，也沒有感應電流，A正確．線圈沿垂直磁場方向平動時，磁通量不變，無感應電流，但有兩條邊切割磁感線，有感應電動勢，B錯誤．不管線圈繞哪條邊轉(zhuǎn)動，磁通量變化，既有感應電動勢，又有感應電流，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M、N之間連接一電壓表，整個裝置處于勻強磁場中，磁場的方向與線框平面垂直，當線框向右勻速平動時，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．因為無電流通過電壓表，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)有磁感應強度均勻減小的勻強磁場，則線圈A、B中產(chǎn)生感應電動勢之比EA∶EB和兩線圈中感應電流之比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，在豎直向下的勻強磁場中，將一水平放置的金屬棒ab以水平初速度v0拋出，設在整個過程中棒的方向不變且不計空氣阻力，則在金屬棒運動過程中產(chǎn)生的感應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時間內(nèi)穿過每匝線圈的磁通量變化為ΔΦ，則通過導線某一截面的電荷量為(　　) A. B.R C. D. 解析：選C.感應電動勢E＝n，感應電流I＝＝，則通過某一截面的電荷量q＝IΔt＝，C正確． 7.如圖所示，平行導軌間距為d，其左端接一個電阻R.勻強磁場的磁感應強度為B，方向垂直于平行金屬導軌所在平面．一根金屬棒與導軌成θ角放置，金屬棒與導軌的電阻均不計．當金屬棒沿垂直于棒的方向以恒定的速度v在導軌上滑行時，通過電阻R的電流強度是(　　) A. B. C. D. 解析：選B.金屬棒MN垂直于磁場放置，運動速度v與棒垂直，且v⊥B，即已構(gòu)成兩兩互相垂直關系，MN接入導軌間的長度為，所以E＝Blv＝，I＝＝，故選項B正確． 8.在圖中，EF、GH為平行的金屬導軌，其電阻可不計，R為電阻，C為電容器，AB為可在EF和GH上滑動的導體橫桿．整個裝置處于垂直于導軌平面向下的勻強磁場中．若用I1和I2分別表示圖中該處導線中的電流，則當橫桿AB(　　) A．勻速滑動時，I1≠0，I2＝0 B．勻速滑動時，I1≠0，I2≠0 C．加速滑動時，I1＝0，I2＝0 D．加速滑動時，I1≠0，I2≠0 解析：選AD.當橫桿AB勻速運動時，產(chǎn)生的感應電動勢E＝Blv為一定值． 則I1＝也為一定值，又此時路端電壓U＝I1R也是定值，故電容器帶電荷量Q＝CU保持不變，則I2＝0， 當橫桿加速運動時，E不斷增大，電容器不斷充電， 故I1≠0，I2≠0. 如圖所示，導體棒AB的長為2R，繞O點以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動，OB為R，且O、B、A三點在一條直線上，有一磁感應強度為B的勻強磁場充滿轉(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點線速度vA＝ω3R，B點線速度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，且是由粗細相同的同種材料的導線構(gòu)成，連接兩環(huán)的導線電阻不計，勻強磁場的磁感應強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b環(huán)的面積為S，由題可知a環(huán)的面積為4S，設b環(huán)的電阻為R，則a環(huán)的電阻為2R. 當a環(huán)置于磁場中時，a環(huán)等效為內(nèi)電路，b環(huán)等效為外電路，A、B兩點的電壓為路端電壓，根據(jù)法拉第電磁感應定律和閉合電路歐姆定律得 E＝＝，UAB＝＝ 當b環(huán)置于磁場中時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磁場，磁感應強度按圖乙所示規(guī)律變化，試計算電阻R2的電功率和a、b兩點的電勢差． 解析：螺線管中產(chǎn)生的感應電動勢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，在磁感應強度為B的勻強磁場中有一個面積為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，平均感應電動勢為多大？ (3)線框由圖示位置轉(zhuǎn)到60時瞬時感應電動勢為多大？ 解析：(1)線框平面與磁感線平行時，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)瞬時感應電動勢為： E＝2Blabvabsin60＝BSω. 答案：(1)線框平面與磁感線平行時磁通量的變化率最大 BSω (2)　(3)BSω