2019_2020学年高中物理第4章电磁感应4法拉第电磁感应定律训练新人教版选修3_2.doc

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1、法拉第电磁感应定律基础达标一、选择题(在每小题给出的四个选项中，第1～4题只有一项符合题目要求，第5题有多项符合题目要求)1．一根直导线长0.1m，在磁感应强度为0.1T的匀强磁场中以10m/s的速度匀速运动，则导线中产生的感应电动势的说法错误的是(　　)A．一定为0.1V　　　B．可能为零C．可能为0.01VD．最大值为0.1V【答案】A【解析】当公式E＝Blv中B、l、v互相垂直而导体切割磁感线运动时感应电动势最大：Em＝Blv＝0.1×0.1×10V＝0.1V，考虑到它们三者的空间位置关系，B、C、D正确，A

2、错误．2．(2019·扬州模拟)如图所示，边长为L的正方形金属框abcd在竖直面内下落，ab边以速度v进入下方的磁感应强度为B的匀强磁场，则线框进入磁场时，ab边两端的电势差Uab为(　　)A．BLv　　B.BLvC.BLvD．－BLv【答案】C【解析】ab边进入磁场切割磁感线，产生的感应电动势E＝BLv，ab两端的电势差Uab＝E＝BLv.故A、B、D错误，C正确.3．(2019·北京名校一模)如图所示，固定于水平面上的金属架abcd处在竖直向里的匀强磁场中，金属棒MN沿框架以速度v向右做匀速运动．t＝0时，磁感

3、应强度为B0，此时MN到达的位置恰好使MbcN构成一个边长为l的正方形．为使MN棒中不产生感应电流，从t＝0开始，磁感应强度B随时间t变化的示意图为(　　)8【答案】C【解析】当通过闭合回路的磁通量不变，则MN棒中不产生感应电流，有B0L2＝BL(L＋vt)，得B＝，由表达式可知，随着t的增加B减小，且B减小得越来越慢，故C正确，A、B、D错误．4．(2018·合肥一模)如图所示，条形磁铁用细线悬挂于O点，一金属圆环放置在O点正下方的水平绝缘桌面上，现将磁铁拉至左侧某一高度后由静止释放，磁铁在竖直面内摆动，在其第一

4、次摆至右侧最高点的过程中，圆环始终静止，则下列说法正确的是(　　)A．磁铁始终受到圆环的斥力作用B．圆环中的感应电流方向保持不变C．桌面对圆环始终有摩擦力作用D．磁铁在O点两侧最高点的重力势能不相等【答案】D【解析】由楞次定律可知，感应电流总是阻碍磁铁的相对运动，感应电流对磁铁的作用力总8是阻力，因此从图示实线位置摆到虚线位置，磁铁先受到圆环的斥力，后受到环的引力，故A错误；在一个周期之内，穿过金属圆环的磁通量先增大，后减小，再增大，最后又减小，穿过金属圆环磁场方向不变，磁通量变化趋势改变，感应电流方向发生改变，因

5、此在一个周期内，感应电流方向改变4次，故B错误；当磁铁摆到正下方时，磁铁与环的作用力在竖直方向，环在水平方向没有运动趋势，因此此时桌面与环之间没有摩擦力，故C错误；由能量守恒定律可知，磁铁在摆动过程中，因有感应电流，产生热能，导致磁铁的机械能减小，因此在O点两侧最高点的重力势能不相等，故D正确．5．(2019·株洲一模)用导线绕一圆环，环内有一用同样导线折成的内接正方形线框，圆环与线框绝缘，如图所示．把它们放在磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场方向垂直于圆环平面(纸面)向里．当磁场均匀减弱时(　　)A．圆环和线框中的

6、电流方向都为顺时针B．圆环和线框中的电流方向都为逆时针C．圆环和线框中的电流大小之比为∶1D．圆环和线框中的电流大小比为2∶1【答案】AC【解析】根据楞次定律，当磁场均匀减弱时，圆环和线框中的电流方向都为顺时针，故A正确，B错误；设正方形的边长为2a，由几何关系可知，外接圆的半径r＝a.则根据法拉第电磁感应定律得，正方形回路中的感应电动势与外接圆中感应电动势之比为E正∶E圆＝(2a)2∶π(a)2＝2∶π，根据电阻决定式得到，正方形回路中的电阻与外接圆的电阻之比为R正∶R圆＝ρ∶ρ＝2∶π.由欧姆定律得正方形回路中

7、的感应电流强度与内切圆中感应电流强度之比为I正∶I圆＝∶＝1∶，故C正确，D错误．二、非选择题6．如图甲所示，一个电阻值为R，匝数为n的圆形金属线圈与阻值为2R的电阻R1连接成闭合回路．线圈的半径为r1.在线圈中半径为r2的圆形区域内存在垂直于线圈平面向里的匀强磁场，磁感应强度B随时间t变化的关系图线如图乙所示．图线与横、纵轴的截距分别为t0和B0.导线的电阻不计．求0至t1时间内：(1)通过电阻R1上的电流大小和方向；(2)通过电阻R1上的电荷量q及电阻R1上产生的热量．8【答案】(1)　从b到a　(2)　【解析

8、】(1)由图象分析可知，0至t1时间内＝由法拉第电磁感应定律有E＝n＝n·S，而S＝πr由闭合电路欧姆定律有I1＝.联立以上各式得，通过电阻R1上的电流大小I1＝.由楞次定律可判断通过电阻R1上的电流方向从b到a.(2)通过电阻R1上的电量q＝I1t1＝电阻R1上产生的热量：Q＝IR1t1＝.7．如图所示，半径为a的圆形区域(图中虚线)内有匀强磁场，磁感应强