法拉第电磁感应定律基础及提高题目练习.docx
《法拉第电磁感应定律基础及提高题目练习.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《法拉第电磁感应定律基础及提高题目练习.docx（13页珍藏版）》请在冰点文库上搜索。
法拉第电磁感应定律基础及提高题目练习
基础夯实
1．穿过一个单匝线圈的磁通量始终为每秒均匀地增加2 Ｗb,则（ ）
Ａ.线圈中的感应电动势每秒增加2V
Ｂ.线圈中的感应电动势每秒减小2V
Ｃ.线圈中的感应电动势始终为2 V
D.线圈中不产生感应电动势
答案:
C
解析:
由法拉第电磁感应定律Ｅ＝ｎ
=2V，所以线圈中感应电动势始终为2Ｖ,C项正确.
2．如图所示的几种情况中，金属导体中产生的感应电动势为Blv的是（）
A．乙和丁 B．甲、乙、丁
C．甲、乙、丙、丁ﻩＤ．只有乙
答案：
B
３．如图所示，竖直向下的匀强磁场中，将一水平放置的金属棒ａｂ以水平初速度v0抛出，设在整个过程中棒始终平动且不计空气阻力,则在金属棒运动过程中产生的感应电动势大小变化情况是（ ）
A．越来越大ﻩﻩﻩＢ．越来越小
C.保持不变 ﻩﻩD.无法判断
答案:
Ｃ
解析:
金属棒水平抛出后,在垂直于磁场方向上的速度不变,由E＝BＬｖ知,电动势也不变，故C正确．
4．穿过某线圈的磁通量随时间变化的关系，如图所示，在下列几段时间内，线圈中感应电动势最小的是（）
A．0~2sﻩﻩﻩＢ.2s~4ｓ
C.４ｓ~5ｓﻩﻩﻩＤ．５ｓ～10s
答案：
D
解析：
图象斜率越小,表明磁通量的变化率越小,感应电动势也就越小.
5．如图所示，金属框架处于与框架垂直的匀强磁场中,导体棒与框架接触良好且无摩擦，现用力F拉导体棒向右做匀加速运动,则力F的变化规律为图象中的（ ）
答案：
B
解析:
∵F=mａ+v＝ma＋
t
∴B选项正确.
６．如图所示,将一半径为r的金属圆环在垂直于环面的磁感应强度为B的匀强磁场中用力握中间成“8”字型,并使上、下两圆半径相等.如果环的电阻为R，则此过程中流过环的电荷量为（ ）
Ａ．
ﻩＢ.
C.0ﻩﻩﻩD.
答案:
B
解析：
通过环横截面的电荷量只与磁通量的变化量和环的电阻有关，与时间等其他量无关,因此，ΔΦ=Bπr2-2×Bπ2＝Bπr2,电荷量q=
＝.
7．如图所示，足够长的Ｕ型光滑导体框架的两个平行导轨间距为L,导轨间连有定值电阻R，框架平面与水平面之间的夹角为θ,不计导体框架的电阻．整个装置处于匀强磁场中,磁场方向垂直于框架平面向上,磁感应强度大小为B.导体棒ａb的质量为m，电阻不计，垂直放在导轨上并由静止释放,重力加速度为g.求：
（1）导体棒ａb下滑的最大速度；
（2）导体棒ab以最大速度下滑时定值电阻消耗的电功率．
答案：
（１）
（2）P=
解析:
（1）mｇｓiｎθ=ＢIL=得vm=
.
（2）Ｐ=F·vm＝ｍgｓｉnθ·vm=
.
能力提升
１.如图所示，水平放置的平行金属导轨间距为l，左端与一电阻Ｒ相连.导轨间有竖直向下的匀强磁场,磁场的磁感应强度为B.金属杆ab垂直于两导轨放置，电阻为ｒ,与导轨间无摩擦．现对杆aｂ施加向右的拉力，使杆ab向右以速度v匀速运动，则（ ）
A．金属杆中的电流由a到b
Ｂ．金属杆ａ端的电势高于b端的电势
Ｃ.拉力F=
D.Ｒ上消耗的功率Ｐ＝（
）2R
答案:
BD
解析：
由右手定则判定电流方向由ｂ→a，ａ端电势高于ｂ端,A错Ｂ对;F=BIｌ=
C错;Ｐ＝I2R=（
）2R,D对．
2．在匀强磁场中，a、b是两条平行金属导轨,而c、d为串有电流表、电压表的两金属棒,如图所示，两棒以相同的速度向右匀速运动，则以下结论正确的是（ ）
A.电压表有读数,电流表没有读数
B．电压表有读数，电流表也有读数
C.电压表无读数，电流表有读数
Ｄ．电压表无读数,电流表也无读数
答案：
Ｄ
解析：
以a、ｂ、c、d四根导线围成的回路为研究对象，在两棒匀速运动时,回路没有磁通量变化，故Ⓐ、中没有电流产生,均无读数.
3.如图所示,O点正下方有一个具有理想边界的磁场,铜环在A点从静止状态释放，向右摆到最高点Ｂ.不考虑空气阻力,下列说法中正确的是（ ）
A．A、B两点在同一水平线上
Ｂ.A点高于Ｂ点
C.A点低于B点
Ｄ．铜环将做等幅摆动（等幅即摆动幅度相等）
答案：
B
解析:
铜环由A点向B点运动,在进入磁场和离开磁场的过程中,穿过铜环的磁通量发生变化，都要产生感应电流,则铜环中产生电能．铜环由A到Ｂ的过程中机械能减少，减少的机械能转化为电能,所以B点比A点低．
4．粗细均匀的电阻丝围成的正方形框置于有界匀强磁场中,磁场方向垂直于线框平面,其边界与正方形线框的边平行．现使线框以同样大小的速度沿四个不同方向平移出磁场,如下图所示，则在移出过程中线框的一边ab两点间电势差绝对值最大的是（）
答案:
B
解析:
上述四个图中,切割边所产生的电动势大小均相等（E）,回路电阻均为4r（每边电阻为ｒ）,则电路中的电流亦相等,即Ｉ=
，只有B图中，ab为电源，故Ｕａb=I·３ｒ＝E．其他情况下,Uab＝I·r=E，故B选项正确．
5．如图甲,１0０匝的线圈,横截面积是0．1m2，线圈两端A、B与一个理想电压表相连．线圈中有垂直纸面向里的磁场,磁场的磁感应强度按图乙规律变化，则（ ）
A．电压表的示数是２V
B．电压表的示数是２.5Ｖ
C．A点电势高于B点
D.B点电势高于A点
答案:
AC
解析：
E=n
=n
·S＝２Ｖ
由楞次定律可判A点电势高于Ｂ点，综上所述AC正确．
6．如图所示，矩形线圈在０．0１s内由原始位置Ⅰ转落至位置Ⅱ.已知ad＝5×10－2m,aｂ=2０×10-2m,匀强磁场的磁感应强度B＝2Ｔ,Ｒ1=R３=1Ω，R２=R4＝3Ω.求:
（１）平均感应电动势；
（２）转落时，通过各电阻的平均电流.（线圈的电阻忽略不计）
答案：
（１）1Ｖ（２）0.25A
解析:
线圈由位置Ⅰ转落至位置Ⅱ的过程中,穿过线圈的磁通量Φ发生变化，即产生感应电动势,视这一线圈为一等效电源,线圈内部为内电路，线圈外部为外电路,然后根据闭合电路欧姆定律求解．
（1）设线圈在位置Ⅰ时,穿过它的磁通量为Φ1，线圈在位置Ⅱ时，穿过它的磁通量为Φ2,有
Φ1=BＳsin30°=1×10－2Wb，Φ2=2×10－2Wb,
所以ΔΦ=Φ２－Φ1＝1×10－2Wb.
根据电磁感应定律可得E＝＝V=1V.
（2）将具有感应电动势的线圈等效为电源,其外电路的总电阻
R＝=
Ω＝2Ω.
根据闭合电路欧姆定律得总电流
Ｉ＝
＝
Ａ=0．5A．
通过各电阻的电流I′=０．25Ａ．
1．穿过一个单匝线圈的磁通量始终为每秒均匀地增加2Ｗb,则 （ ）
A.线圈中的感应电动势每秒增加2V
B．线圈中的感应电动势每秒减小2V
Ｃ．线圈中的感应电动势始终为2V
D.线圈中不产生感应电动势
2．如图所示的几种情况中,金属导体中产生的感应电动势为Blv的是（）
A.乙和丁 ﻩB．甲、乙、丁
Ｃ．甲、乙、丙、丁D．只有乙
３.如图所示，竖直向下的匀强磁场中,将一水平放置的金属棒aｂ以水平初速度v０抛出，设在整个过程中棒始终平动且不计空气阻力,则在金属棒运动过程中产生的感应电动势大小变化情况是（ ）
A.越来越大 ﻩﻩＢ.越来越小
C.保持不变ﻩﻩD.无法判断
4．穿过某线圈的磁通量随时间变化的关系,如图所示,在下列几段时间内,线圈中感应电动势最小的是（）
A.0～2sﻩﻩB．2s~4ｓ
C．４s~5sﻩﻩＤ．５ｓ~1０s
5．如图所示，金属框架处于与框架垂直的匀强磁场中，导体棒与框架接触良好且无摩擦，现用力F拉导体棒向右做匀加速运动，则力F的变化规律为图象中的（ ）
6．如图所示，将一半径为ｒ的金属圆环在垂直于环面的磁感应强度为B的匀强磁场中用力握中间成“8”字型，并使上、下两圆半径相等.如果环的电阻为R，则此过程中流过环的电荷量为（ ）
A．ﻩﻩﻩﻩB．
C．０ ﻩﻩﻩﻩD.
７.如图所示，足够长的Ｕ型光滑导体框架的两个平行导轨间距为L,导轨间连有定值电阻Ｒ，框架平面与水平面之间的夹角为θ,不计导体框架的电阻．整个装置处于匀强磁场中，磁场方向垂直于框架平面向上，磁感应强度大小为Ｂ.导体棒ab的质量为m,电阻不计，垂直放在导轨上并由静止释放，重力加速度为ｇ.求：
（1）导体棒ab下滑的最大速度;
（２）导体棒aｂ以最大速度下滑时定值电阻消耗的电功率.
1．如图所示,水平放置的平行金属导轨间距为l,左端与一电阻R相连．导轨间有竖直向下的匀强磁场，磁场的磁感应强度为B.金属杆aｂ垂直于两导轨放置，电阻为r，与导轨间无摩擦．现对杆ab施加向右的拉力,使杆aｂ向右以速度v匀速运动,则（）
A.金属杆中的电流由a到b
B．金属杆a端的电势高于b端的电势
Ｃ．拉力F＝
D.R上消耗的功率Ｐ＝（
）2R
2.在匀强磁场中，a、b是两条平行金属导轨，而c、d为串有电流表、电压表的两金属棒,如图所示，两棒以相同的速度向右匀速运动,则以下结论正确的是（ ）
A．电压表有读数,电流表没有读数
B.电压表有读数,电流表也有读数
C．电压表无读数，电流表有读数
D.电压表无读数,电流表也无读数
3．如图所示,O点正下方有一个具有理想边界的磁场,铜环在A点从静止状态释放，向右摆到最高点B.不考虑空气阻力，下列说法中正确的是（）
A.A、Ｂ两点在同一水平线上
Ｂ．A点高于B点
Ｃ.A点低于B点
D．铜环将做等幅摆动（等幅即摆动幅度相等）
4.粗细均匀的电阻丝围成的正方形框置于有界匀强磁场中，磁场方向垂直于线框平面，其边界与正方形线框的边平行.现使线框以同样大小的速度沿四个不同方向平移出磁场，如下图所示,则在移出过程中线框的一边aｂ两点间电势差绝对值最大的是（）
５．如图甲，10０匝的线圈,横截面积是0.1ｍ2，线圈两端A、B与一个理想电压表相连.线圈中有垂直纸面向里的磁场,磁场的磁感应强度按图乙规律变化，则（ ）
A．电压表的示数是2Ｖ
B．电压表的示数是２．5V
C．A点电势高于B点
D.B点电势高于A点
6.如图所示，矩形线圈在0.０１s内由原始位置Ⅰ转落至位置Ⅱ．已知ad＝5×10-2m,ab＝2０×１0-2ｍ，匀强磁场的磁感应强度B＝2Ｔ,R1＝R3＝１Ω,Ｒ2＝R4=3Ω.求:
（1）平均感应电动势；
（2）转落时,通过各电阻的平均电流．（线圈的电阻忽略不计）
升级会员 