2019-2020年高中物理第三章电磁感应二法拉第电磁感应定律课时训练新人教版选修

2019-2020年高中物理第三章电磁感应二法拉第电磁感应定律课时训练新人教版选修题组一　关于Φ、ΔΦ、的理解

1.将一磁铁缓慢或者迅速插到闭合线圈中的同一位置不发生变化的物理量是　　A.磁通量的变化量B.磁通量的变化率C.感应电动势D.感应电流解析:不管以多大的速度运动只要同一磁铁且初末位置相同磁通量变化量就相同但时间不同故磁通量变化率不同由法拉第电磁感应定律知感应电动势不同所以感应电流不同因此不发生变化的物理量只有A项.答案:A

2.下列说法正确的是　　A.线圈中磁通量变化越大线圈中磁通量的变化率一定越大B.线圈中磁通量越大线圈中磁通量的变化率一定越大C.线圈处在磁场越强的位置线圈中磁通量的变化率一定越大D.线圈中磁通量变化得越快线圈中磁通量的变化率越大解析:线圈中磁通量的变化率与Φ或ΔΦ的大小无直接关系.而磁通量变化越快即变化率越大故只有选项D正确.答案:D

3.如图所示为通电长直导线的磁感线图等面积线圈S

1、S2与导线处于同一平面.关于通过线圈S

1、S2的磁通量Ф

1、Ф2下列分析正确的是　　A.Ф1Ф2B.Ф1Ф2C.Ф1=Ф2≠0D.Ф1=Ф2=0解析:磁通量可以形象地说成为穿过某个面的磁感线的条数由题图知Φ1Φ2选项A正确.答案:A题组二　法拉第电磁感应定律

4.法拉第电磁感应定律可以这样表述:闭合电路中感应电动势的大小　　A.跟穿过这一闭合电路的磁通量成正比B.跟穿过这一闭合电路的磁感应强度成正比C.跟穿过这一闭合电路的磁通量的变化率成正比D.跟穿过这一闭合电路的磁通量的变化量成正比解析:由法拉第电磁感应定律知E=n所以E∝故C项正确.答案:C

5.双选下列关于感应电动势的说法错误的是　　A.回路中磁通量为零感应电动势也为零B.闭合回路中没有感应电流也就没有感应电动势C.没有闭合回路就没有感应电动势D.回路中磁通量的变化率不变感应电动势也不变解析:感应电动势与磁通量变化率有关与磁通量大小无关所以A项说法错误;闭合回路中没有感应电流所以一定没有感应电动势B项说法正确;只要导体切割磁感线就会产生感应电动势所以C项说法错误;由法拉第电磁感应定律知E=n所以不变E就不变D项说法正确.因此说法错误的是A、C项.答案:AC

6.无线电力传输目前取得重大突破在日本展出了一种非接触式电源供应系统.这种系统基于电磁感应原理可无线传输电力.两个感应线圈可以放置在左右相邻或上下相对的位置原理示意图如图所示.下列说法正确的是　　A.若A线圈中输入电流B线圈中就会产生感应电动势B.只有A线圈中输入变化的电流B线圈中才会产生感应电动势C.A中电流越大B中感应电动势越大D.A中电流变化越快B中感应电动势不变解析:根据产生感应电动势的条件只有处于变化的磁场中B线圈才能产生感应电动势选项A错B对;根据法拉第电磁感应定律感应电动势的大小取决于磁通量变化率所以选项C、D错.答案:B

7.一个闭合电路产生的感应电动势较大是因为穿过这个闭合电路的　　A.磁感应强度大B.磁通量较大C.磁通量的变化量较大D.磁通量的变化较快解析:由法拉第电磁感应定律知感应电动势与磁通量的变化率磁通量变化快慢成正比与磁通量的变化量、磁通量、磁感应强度无关.答案:D

8.如图所示栅栏大门朝正南方向在门的四角上钉有四个钉子沿着钉子绕有50匝的大线圈穿过该线圈的最大磁通量为

1.6×10-4Wb.那么小明在2s内把关闭的大门打开并转过90°的过程中线圈中产生的感应电动势约为　　A.2×10-2VB.4×10-3VC.

1.6×10-4VD.8×10-5V解析:开始时穿过栅栏大门上线圈的磁通量Φ1=

1.6×10-4Wb大门打开转过90°时磁通量Φ2=0则ΔΦ=

1.6×10-4Wb由公式E=n得E=50×V=4×10-3V故选项B正确.答案:B

9.如图所示在一个不计电阻的光滑金属框架上放置一根长

0.4m的导体棒AB其电阻为

0.1Ω框架左端的电阻R=

0.4Ω垂直框架面的匀强磁场的磁感应强度大小为

0.1T.当用外力使AB棒以5m/s的速度沿框架始终接触良好右移时产生的感应电动势为　　　　通过R的电流为　　　　. 解析:取时间为ts则导体棒AB向右移动距离x=5tm所以该过程中磁通量变化ΔΦ=B·x·L=

0.1×5t×

0.4Wb=

0.2tWb由法拉第电磁感应定律知电动势E==1×V=

0.2V电流I=A=

0.4A.答案:

0.2V　

0.4A

10.有一正方形单匝线圈abcd处于匀强磁场中线圈平面与磁场方向垂直.在Δt=

0.5s时间内磁通量由Φ1=3Wb增加到Φ2=6Wb.求:1在Δt内线圈中产生的感应电动势;2要使线圈中产生的感应电动势更大可采取什么措施解析:1由法拉第电磁感应定律得E=n=nV=6V.2由法拉第电磁感应定律知要想增大感应电动势可增加线圈匝数n或增大磁通量的变化率.答案:16V　2增加线圈匝数或增大磁通量的变化率建议用时:30分钟

1.双选下列关于感应电动势的说法中正确的是　　　　　　　　　　　　　　　A.穿过闭合电路的磁通量越大感应电动势就越大B.穿过闭合电路的磁通量的变化越大感应电动势就越大C.穿过闭合电路的磁通量的变化越快感应电动势就越大D.穿过闭合电路的磁通量不变化感应电动势为零答案:CD

2.如图所示将条形磁铁从相同的高度分别以速度v和2v插入线圈电流表指针偏转角度较大的是　　A.以速度v插入B.以速度2v插入C.一样大D.无法确定解析:条形磁铁初末位置相同因此磁通量变化量相同但速度越大时间越短则磁通量变化率越大即感应电动势越大感应电流也就越大电流表指针偏转角度越大所以B项正确.答案:B

3.穿过一个单匝线圈的磁通量始终保持每秒钟均匀减小2Wb则　　A.线圈中感应电动势每秒增大2VB.线圈中感应电动势每秒减小2VC.线圈中无感应电动势D.线圈中感应电动势大小保持2V不变解析:根据法拉第电磁感应定律磁通量均匀地变化产生恒定的电动势E==2V.答案:D

4.如图所示ab是水平面上一个圆的直径在过ab的竖直平面内有一根通电导线ef.已知ef平行于ab当ef竖直向上平移时电流磁场穿过圆面积的磁通量将　　A.逐渐增大B.逐渐减小C.始终为零D.不为零但保持不变解析:由安培定则知通电直导线周围磁感线是以导线上各点为圆心的同心圆所以直导线在圆的直径正上方时穿过圆面的磁通量必为零.可借助于剖面图来理解如图所示为题图从右向左看的图形下方线段表示圆的截面上方“☉”表示电流向外画出部分磁感线如图所示显然磁感线从左侧穿入面又从右侧穿出面故磁通量始终为零.答案:C

5.如图画出的是穿过一个闭合线圈的磁通量随时间的变化规律以下认识不正确的是　　A.第

0.6s末线圈中的感应电动势为4VB.第

0.9s末线圈中的瞬时电动势比

0.2s末的大C.第1s末线圈的瞬时电动势为零D.第

0.2s末和

0.4s末的瞬时电动势的方向相同解析:题图给出了磁通量的变化图象由法拉第电磁感应定律计算:第

0.6s末线圈中的感应电动势为V=4VA正确不符合题意;第

0.9s末线圈中的瞬时电动势为V=30V第

0.2s末的瞬时电动势为V所以B正确不符合题意;第1s末线圈的瞬时电动势为零C正确不符合题意;第

0.2s末和

0.4s末的瞬时电动势的方向相反D错误符合题意.答案:D

6.汽车在制动时有一种ABS系统它能阻止制动时车轮抱死变为纯滑动.纯滑动不但制动效果不好而且易使车辆失去控制.为此需要一种测定车轮是否还在转动的装置.如果检测出车轮不再转动就会自动放松制动机构让轮子仍保持缓慢转动状态.这种检测装置称为电磁脉冲传感器如图甲所示B是一根永久磁铁外面绕有线圈它的左端靠近一个铁质齿轮齿轮转动与转动的车轮是同步的.图乙是车轮转动时输出电流随时间变化的图象.1为什么有电流输出2若车轮转速减慢了图象会变成什么样答案:1当齿轮上的齿靠近线圈时由于磁化使永久磁体的磁场增强因此在线圈中产生感应电流.齿轮离开时又在线圈中产生反方向的感应电流.2车轮转速减慢电流变化频率变小周期变大且电流峰值变小.

7.有一种高速磁悬浮列车的设计方案是在每节车厢底部安装磁铁磁场方向向下并在两条铁轨之间平放一系列线圈请探究:1当列车运行时通过线圈的磁通量会不会发生变化2列车的速度越快通过线圈的磁通量变化越快吗解析:1当列车运行时磁铁与线圈相对运动所以通过线圈的磁通量会发生变化.2列车速度越快通过线圈的磁通量变化越快.答案:1会发生变化　2变化越快

8.如图所示一个n=50匝、电阻不计的线圈两端跟R=100Ω的电阻相连接置于竖直向下的匀强磁场中线圈的横截面积S=20cm

2.磁感应强度以=100T/s的变化率均匀减小.在这一过程中通过电阻R的电流为多大解析:由法拉第电磁感应定律得线圈中产生的感应电动势E=n=50×20×10-4×100V=10V由欧姆定律得I=A=

0.1A.答案:

0.1A。