高中物理选修3-2法拉第电磁感应定律练习试题及答案解析

..法拉第电磁感应定律练习题一、选择题1．关于感应电动势大小的下列说法中,正确的是[]

A．线圈中磁通量变化越大,线圈中产生的感应电动势一定越大B．线圈中磁通量越大,产生的感应电动势一定越大C．线圈放在磁感强度越强的地方,产生的感应电动势一定越大D．线圈中磁通量变化越快,产生的感应电动势越大2．与x轴夹角为30°的匀强磁场磁感强度为B<图1>,一根长l的金属棒在此磁场中运动时始终与z轴平行,以下哪些情况可在棒中得到方向相同、大小为Blv的电动势[]

A．以2v速率向+x轴方向运动B．以速率v垂直磁场方向运动3．如图2,垂直矩形金属框的匀强磁场磁感强度为B。导体棒ab垂直线框两长边搁在框上,ab长为l。在△t时间内,ab向右匀速滑过距离d,则[]4．单匝矩形线圈在匀强磁场中匀速转动,转轴垂直于磁场,若线圈所围面积里磁通量随时间变化的规律如图3所示[]

A．线圈中O时刻感应电动势最大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O至D时间内平均感电动势为0.4V5．一个N匝圆线圈,放在磁感强度为B的匀强磁场中,线圈平面跟磁感强度方向成30°角,磁感强度随时间均匀变化,线圈导线规格不变,下列方法中可使线圈中感应电流增加一倍的是[]

A．将线圈匝数增加一倍B．将线圈面积增加一倍C．将线圈半径增加一倍D．适当改变线圈的取向6．如图4所示,圆环a和圆环b半径之比为2∶1,两环用同样粗细的、同种材料的导线连成闭合回路,连接两圆环电阻不计,匀强磁场的磁感强度变化率恒定,则在a环单独置于磁场中和b环单独置于磁场中两种情况下,M、N两点的电势差之比为[]A．4∶1B．1∶4C．2∶1D．1∶27．沿着一条光滑的水平导轨放一个条形磁铁,质量为M,它的正前方隔一定距离的导轨上再放质量为m的铝块。给铝块某一初速度v使它向磁铁运动,下述说法中正确的是<导轨很长,只考虑在导轨上的情况>[]

A．磁铁将与铝块同方向运动

D．铝块的动能减为零8．如图5所示,相距为l,在足够长度的两条光滑平行导轨上,平行放置着质量和电阻均相同的两根滑杆ab和cd,导轨的电阻不计,磁感强度为B的匀强磁场的方向垂直于导轨平面竖直向下,开始时,ab和cd都处于静止状态,现ab杆上作用一个水平方向的恒力F,下列说法中正确的是[]A．cd向左运动B．cd向右运动C．ab和cd均先做变加速运动,后作匀速运动D．ab和cd均先做交加速运动,后作匀加速运动9．如图6所示,RQRS为一正方形导线框,它以恒定速度向右进入以MN为边界的匀强磁场,磁场方向垂直线框平面,MN线与线框的边成45°角,E、F分别为PS和PQ的中点,关于线框中的感应电流[]当E点经过边界MN时,感应电流最大B．当P点经过边界MN时,感应电流最大C．当F点经过边界MN时,感应电流最大D．当Q点经过边界MN时,感应电流最大10．如图7所示,平行金属导轨的间距为d,一端跨接一阻值为R的电阻,匀强磁场的磁感应强度为B,方向垂直于平行轨道所在平面。一根长直金属棒与轨道成60°角放置,且接触良好,则当金属棒以垂直于棒的恒定速度v沿金属轨道滑行时,其它电阻不计,电阻R中的电流强度为[]A.Bdv/Rsin60o

B.Bdv/RC.Bdvsin60o/R

D.Bdvcos60o/R11．如图8中,闭合矩形线框abcd位于磁感应强度为B的匀强磁中,ab边位于磁场边缘,线框平面与磁场垂直,ab边和bc边分别用L1和L2。若把线框沿v的方向匀速拉出磁场所用时间为△t,则通过框导线截面的电量是[]

A．BI1L2/R△tB.BL1L2/RC.BI1L2/R△tD.BI1L2二、填空题12、如图9大环半径是小金属环的2倍。穿过大环的磁通量变化率为△ф/△t时,大环中的感应电动势为ε。穿过小环中的磁通量变化率也为△ф/△t时,小环中感应电动势为____。13．AB两闭合线圈为同样导线绕成且均为10匝,半径rA=2rB,内有如图10所示的有理想边界的匀强磁场,若磁场均匀减小,则A、B环中的感应电动势之比εA∶εB=____,产生的感应电流之比IA∶IB＝____。14．如图11所示,线圈内有理想边界的磁场,当磁场均匀增加时,有一带电粒子静止于平行板<两板水平放置>电容器中间,则此粒子带____电,若线圈的匝数为n,平行板电容器的板间距离为d,粒子的质量为m,带电量为q,则磁感应强度的变化率为____<设线圈的面积为S>．15．一导体棒长l=40cm,在磁感强度B=0.1T的匀强磁场中作切割磁感线运动,运动的速度v=5.0m／s,若速度方向与磁感线方向夹角β=30°,则导体棒中感应电动势的大小为____V,此导体棒在作切割磁感线运动时,若速度大小不变,可能产生的最大感应电动势为____V．16．如图12所示,在一个光滑金属框架上垂直放置一根长l=0.4m

的金属棒ab,其电阻r=0.1Ω．框架左端的电阻R=0.4Ω．垂直框面的匀强磁场的磁感强度B=0.1T．当用外力使棒ab以速度v=5m／s右移时,ab棒中产生的感应电动势ε=____,通过ab棒的电流I=____．ab棒两端的电势差Uab=____,在电阻R上消耗的功率PR____,在ab

棒上消耗的发热功率PR=____,切割运动中产生的电功率P=____．17．将一条形磁铁插入螺线管线圈。第一次插入用0.2秒,第二次插入用1秒,则两次线圈中电流强度之比为____,通过线圈的电量之比为____,线圈放出的热量之比为____。18．正方形导线框abcd,匝数为10匝,边长为20cm,在磁感强度为0.2T的匀强磁场中围绕与B方向垂直的转轴匀速转动,转速为120r／min。当线框从平行于磁场位置开始转过90°时,线圈中磁通量的变化量是_______wb,线圈中磁通量平均变化率为_______wb／s,平均感应电动势为____V。三、计算题19．图13各情况中,电阻R=0.lΩ,运动导线的长度都为l=0.05m,作匀速运动的速度都为v=10m／s．除电阻R外,其余各部分电阻均不计．匀强磁场的磁感强度B=0.3T．试计算各情况中通过每个电阻R的电流大小和方向．20．如图14,边长l=20cm的正方形线框abcd共有10匝,靠着墙角放着,线框平面与地面的夹角α=30°。该区域有磁感应强度B=0.2T、水平向右的匀强磁场。现将cd边向右一拉,ab边经0.1s着地。在这个过程中线框中产生的感应电动势为多少？21．用粗细均匀的绝缘导线制成一个圆环,在圆环用相同导线折成一个内接正方形。将它们放入一个均匀变化的匀强磁场,磁场方向和它们所在的平面垂直。问〔1圆环中和正方形中的感应电动势之比是多少?

〔2若圆环中产生的感应电流为mA,则正方形回路中的感应电流有多大？22.如图15所示,金属圆环的半径为r,电阻的值为2R。金属杆oa一端可绕环的圆心O旋转,另一端a搁在环上,电阻值为R。另一金属杆ob一端固定在O点,另一端b固定在环上,电阻值也是R。加一个垂直圆环的磁感强度为B的匀强磁场,并使oa杆以角速度匀速旋转。如果所有触点接触良好,ob不影响oa的转动,求流过oa的电流的范围。23．如图16,光滑金属导轨互相平行,间距为L,导轨平面与水平面夹角为θ。放在一个范围较大的竖直向上的磁感强度为B的匀强磁场中。将一根质量为m的金属棒ab垂直导轨搁在导轨上。当ab最后在导轨上以v匀速下滑时,与导轨相连的小灯炮D正好正常发光,若不计导轨、金属棒ab的电阻,则D的额定功率为多少？灯丝此时的电阻为多少？24．如图17所示,匀强磁场B=0.1T,金属棒AB长0.4m,与框架宽度相同,电阻为R=1/3Ω,当金属棒以5m／s的速度匀速向左运动时,求：<1>流过金属棒的感应电流多大？<2>若图中电容器C为0.3μF,则充电量多少？25．如图18所示,平行金属导轨的电阻不计,ab、cd的电阻均为R,长为l,另外的电阻阻值为R,整个装置放在磁感强度为B的匀强磁场中,当ab、cd以速率v向右运动时,通过R的电流强度为多少？法拉第电磁感应定律练习题答案一、选择题1．D2．A、D3．C4．A、B、D5．C、D6．C7．A、B8．B/r/