高二物理学科选修1第三章同步练习题：法拉第电磁感应定律

1、4/4高二物理学科选修1第三章同步练习题：法拉第电磁感应定律物理学与其他许多自然科学息息相关 ,如物理、化学、生物和地理等。小编准备了高二物理学科选修1第三章同步练习题 ,具体请看以下内容。【命题分析】：法拉第电磁感应定律：感应电动势大小跟穿过这一电路的磁通量变化率成正比。定性考查法拉第电磁感应定律难度不大。例1.(2019广东理综卷第15题)将闭合多匝线圈置于仅随时间变化的磁场中 ,线圈平面与磁场方向垂直 ,关于线圈中产生的感应电动势和感应电流 ,以下表述正确的选项是A.感应电动势的大小与线圈的匝数无关B.穿过线圈的磁通量越大 ,感应电动势越大C.穿过线圈的磁通量变化越快 ,感应电动势越大D

2、.感应电流产生的磁场方向与原磁场方向始终相同【解析】：由法拉第电磁感应定律可知 ,感应电动势的大小与线圈的匝数有关 ,穿过线圈的磁通量变化率越大 ,感应电动势越大 ,穿过线圈的磁通量变化越快 ,感应电动势越大 ,选项C正确AB错误;由楞次定律可知 ,感应电流产生的磁场方向总是障碍引起感应电流的磁通量变化 ,可能与原磁场方向相同或相反 ,选项D错误。【答案】：C【点评】此题综合考查法拉第电磁感应定律和楞次定律及其相关知识。考查方式二 考查法拉第电磁感应定律E= BLv和右手定那么【命题分析】：对于导体垂直切割磁感线 ,E= BLv , 式中L为有效切割长度 ,v为导体相对于磁场的速度。对于导体切

3、割磁感线类问题 ,一般采用右手定那么判断感应电动势和感应电流方向。考查E= BLv和右手定那么的试题难度中等。例2.(2019新课标理综第21题)如下图 ,两个端面半径同为R的圆柱形铁芯同轴水平放置 ,相对的端面之间有一缝隙 ,铁芯上绕导线并与电源连接 ,在缝隙中形成一匀强磁场.。一铜质细直棒ab水平置于缝隙中 ,且与圆柱轴线等高、垂直。.让铜棒从静止开始自由下落 ,铜棒下落距离为0.2R时铜棒中电动势大小为E1 ,下落距离为0.8R时电动势大小为E2 ,忽略涡流损耗和边缘效应.关于E1、E2的大小和铜棒离开磁场前两端的极性 ,以下判断正确的选项是A、E1 E2 ,a端为正 B、E1 E2 ,

4、b端为正C、E1【命题分析】：法拉第电磁感应定律：感应电动势大小跟穿过这一电路的磁通量变化率成正比 ,即E= 。注意E= 一般用来计算t内产生感应电动势的平均值。对于处于变化磁场中的电路 ,产生的感应电动势E= =nS . ,式中S为回路面积。电磁感应现象中通过导体截面的电量q=It=/R, 式中R为回路的总电阻。考查法拉第电磁感应定律试题难度中等。例4.(2019山东理综第21题)如下图 ,空间存在两个磁场 ,磁感应强度大小均为B ,方向相反且垂直纸面 ,MN、PQ为其边界 ,OO为其对称轴。一导线折成边长为l的正方形闭合回路abcd ,回路在纸面内以恒定速度v0向右移动 ,当运动到关于OO

5、对称的位置时A.穿过回路的磁通量为零B.回路中感应电动势大小为2Blv0C.回路中感应电流的方向为顺时针方向D.回路中ab边与cd边所受安培力方向相同【解析】：当回路运动到关于OO对称的位置时 ,穿过回路两个相反方向的磁场面积相等 ,穿过回路的磁通量为零 ,选项A正确;ab、cd两个边均切割磁感线产生感应电动势 ,由右手定那么可判断出 ,两个边产生的感应电动势的方向均为逆时针方向 ,所以回路中感应电动势大小为2Blv0 ,选项B正确;回路中感应电流的方向为逆时针方向 ,选项C错误;根据左手定那么可判断出回路中ab、cd两个边所受安培力的方向相同 ,选项D正确。【答案】ABD【点评】此题考查磁通

6、量、法拉第电磁感应定律、右手定那么、安培力、左手定那么等电磁学的知识点 ,意在考查考生理解和综合运用知识的能力;例5.(2019浙江理综第23题)如图甲所示 ,在水平面上固定有长为L=2m、宽为d=1m的金属U型轨导 ,在U型导轨右侧l=0.5m范围内存在垂直纸面向里的匀强磁场 ,且磁感应强度随时间变化规律如图乙所示。在t=0时刻 ,质量为m=0.1kg的导体棒以v0=1m/s的初速度从导轨的左端开始向右运动 ,导体棒与导轨之间的动摩擦因数为=0.1 ,导轨与导体棒单位长度的电阻均为=0.1/m ,不计导体棒与导轨之间的接触电阻及地球磁场的影响(取g=10m/s2)。(1)通过计算分析4s内导

7、体棒的运动情况;(2)计算4s内回路中电流的大小 ,并判断电流方向;(3)计算4s内回路产生的焦耳热。【解析】.(1)导体棒先在无磁场区域做匀减速运动 ,有-mg=ma ,vt= v0+at , x= v0t+ at2代入数据解得t=1s ,x=0.5m ,导体棒没有进入磁场区域。导体棒在1s末已停止运动 ,以后一直保持静止 ,离左端位置仍为x=0.5m。(2)前2s磁通量不变 ,回路电动势和电流分别为E=0 ,I=0。后2s回路产生的电动势为E= =ld =0.1V。回路的总长度为5m ,因此回路的总电阻为R=5=0.5 ,电流为I=E/R=0.2A。根据楞次定律 ,在回路中的电流方向是顺时针方向。(3)前2s电流为零 ,后2s有恒定电流 ,焦耳热为Q=I2Rt=0.04J。【点评】