2020_2021学年高中物理第一章电磁感应3法拉第电磁感应定律课时作业含解析教科版选修3_220210224156.doc

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1、法拉第电磁感应定律(时间：40分钟　分值：100分)一、选择题(本题共6小题，每小题6分，共36分)1．关于某一闭合电路中感应电动势E的大小，下列说法中正确的是(　　)A．E跟穿过这一闭合电路的磁通量的大小成正比B．E跟穿过这一闭合电路的磁通量的变化量大小成正比C．E跟穿过这一闭合电路的磁通量的变化率成正比D．某时刻穿过线圈的磁通量为零，该时刻E一定为零C　[磁通量变化量表示磁通量变化的大小，磁通量变化率表示磁通量变化的快慢．感应电动势与磁通量变化率成正比，和磁通量及其变化量都无必然联系．]2.如

2、图所示，在竖直向下的匀强磁场中有一根水平放置的金属棒沿水平方向抛出，初速度方向和棒垂直，则棒两端产生的感应电动势将(　　)A．随时间增大　　　B．随时间减小C．不随时间变化D．难以确定C　[金属棒水平抛出后做平抛运动，水平方向上做匀速直线运动，由E＝BLv0.可知E不变；竖直方向上做匀加速直线运动，但该方向上不切割磁感线，故不产生电动势．所以整个过程中，金属棒产生的总电动势为水平方向的电动势E＝BLv0.选项C正确．]3．一矩形线框置于匀强磁场中，线框平面与磁场方向垂直．先保持线框的面积不变，将磁

3、感应强度在1s时间内均匀地增大到原来的两倍．接着保持增大后的磁感应强度不变，在1s时间内，再将线框的面积均匀地减小到原来的一半．先后两个过程中，线框中感应电动势的比值为(　　)-8-A.　　B．1C．2　　D．4B　[先保持线框的面积不变，由法拉第电磁感应定律可知E1＝＝S＝；再保持增大后的磁感应强度不变，有E2＝2B＝，可见先后两个过程中产生的电动势的大小相等，两者的比值为1，选项B正确．]4.一接有电压表的矩形线圈abcd在匀强磁场中向右做匀速运动，如图所示，下列说法正确的是(　　)A．线圈中

4、有感应电流，有感应电动势B．线圈中无感应电流，也无感应电动势C．线圈中无感应电流，有感应电动势D．线圈中无感应电流，但电压表有示数C　[矩形线圈在匀强磁场中向右匀速运动，穿过线圈的磁通量没有发生变化，无感应电流产生，故选项A错误；因导体边框ad和bc均切割磁感线，因此ad和bc边框中均产生感应电动势，无电流通过电压表，所以电压表无示数，故B、D错误，C正确．]5.如图所示，在半径为R的虚线圆内有垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度B随时间变化关系为B＝B0＋kt，在磁场外距圆心O为2R处有一半径恰为

5、2R的半圆导线环(图中实线)，则导线环中的感应电动势大小为(　　)A．0　B．kπR2C.　D．2kπR2-8-C　[由E＝n＝＝πR2k可知选项C正确．]6．(多选)单匝矩形线圈在匀强磁场中匀速转动，转轴垂直于磁场，若线圈所围面积中磁通量随时间变化的曲线如图所示，则0～D过程中(　　)A．线圈中0时刻感应电动势为零B．线圈中D时刻感应电动势为零C．线圈中D时刻感应电动势最大D．线圈中0至D时间内平均感应电动势为0.4VBD　[线圈中0时刻切线斜率最大，即磁通量的变化率为最大，则感应电动势最大，D

6、时刻磁通量的变化率为零，则感应电动势为零，故A、C错误，B正确；根据法拉第电磁感应定律得：E＝＝V＝0.4V，故D正确．]二、非选择题(14分)7.如图所示，匀强磁场的磁感应强度为B，方向竖直向下，在磁场中有一边长为l的正方形导线框，ab边质量为m，其余边质量不计，cd边有固定的水平轴，导线框可以绕其转动，现将导线框拉至水平位置由静止释放，不计摩擦和空气阻力，导线框经过时间t运动到竖直位置，此时ab边的速度为v，求：(1)此过程中线框产生的平均感应电动势的大小；(2)线框运动到竖直位置时线框感应电

7、动势的大小．解析：(1)线框在初位置Φ1＝BS＝Bl2，转到竖直位置Φ2＝0.根据法拉第电磁感应定律E＝-8-＝.(2)转到竖直位置时，bc、ad两边不切割磁感线，ab边垂直切割磁感线，此时求的是瞬时感应电动势，则感应电动势的大小为E＝Blv.答案：(1)　(2)Blv一、选择题(本题共4小题，每小题6分，共24分)1．一闭合圆形线圈放在匀强磁场中，线圈的轴线与磁场方向成30°角，磁感应强度随时间均匀变化．下列方法中能使线圈中感应电流增大一倍的是(　　)A．把线圈匝数增加一倍B．把线圈面积增大一倍

8、C．把线圈半径增大一倍D．把线圈匝数减少到原来的一半C　[设线圈中的感应电流为I，线圈电阻为R，匝数为n，半径为r，面积为S，线圈导线的横截面积为S′，电阻率为ρ.由法拉第电磁感应定律知E＝n＝n，由闭合电路欧姆定律知I＝，由电阻定律知R＝ρ，则I＝cos30°，其中，、ρ、S′均为恒量，所以I∝r，故选项C正确．]2．如图所示，闭合导线框abcd的质量可以忽略不计，将它从图中所示的位置匀速拉出匀强磁场．若第一次用0.3s时间拉出，拉动过程中导线ab所受安培力为F1，通过导线横截面