高中物理粤教版2第一章电磁感应 第1章第5节即时训练

第一章第五节1．如图所示，三个相同的金属圆环内，存在着不同的有界匀强磁场，虚线表示环的某条直径，已知所有磁场的磁感应强度随时间变化都满足B＝kt，方向如图．测得A环中感应电流强度为I，则B环和C环内感应电流强度分别为()A．IB＝I、IC＝0 B．IB＝I、IC＝2IC．IB＝2I、IC＝2I D．IB＝2I、IC＝0【答案】D【解析】C环中穿过圆环的磁感线完全抵消，磁通量为零，保持不变，所以没有感应电流产生，则IC＝0.根据法拉第电磁感应定律得：E＝eq\f(ΔΦ,Δt)＝eq\f(ΔB,Δt)S＝kS，S是有效面积．则得E∝S，所以A、B中感应电动势之比为EA∶EB＝1∶2，根据欧姆定律得知，IB＝2IA＝2I，故选D.2．如图所示，线框三条竖直边长度和电阻均相同，横边电阻不计．它以速度v匀速向右平动，当ab边刚进入虚线内匀强磁场时，a、b间的电势差为U，当cd边刚进入磁场时，c、d间的电势差为()A．U B．2U\f(1,2)U \f(3,2)U【答案】B【解析】当ab边进入磁场时，若感应电动势为E，由于ab相当于电源，cd与ef并联相当于外电路，所以U＝eq\f(1,3)E.当cd边进入磁场时，感应电动势不变，ab与cd并联相当于电源，ef相当于外电路，此时c、d间电势差U′＝eq\f(2,3)E＝2U，选项B正确．3．在竖直向上的匀强磁场中，水平放置一个不变形的单匝金属圆线圈，规定线圈中感应电流的正方向如图甲所示，当磁场的磁感应强度B随时间t如图乙所示变化时，正确表示线圈中感应电动势E变化的是()eq\o(\s\up7(),\s\do5(A))eq\o(\s\up7(),\s\do5(B))eq\o(\s\up7(),\s\do5(C))eq\o(\s\up7(),\s\do5(D))【答案】A【解析】由法拉第电磁感应定律，有E＝neq\f(ΔΦ,Δt)＝neq\f(ΔB·S,Δt)，在t＝0到t＝1s，B均匀增大，则eq\f(ΔB,Δt)为一恒量，则E为一恒量，再由楞次定律，可判断感应电动势为顺时针方向，则电动势为正值．在t＝1s到t＝3s，B不变化，则感应电动势为零，在t＝3s到t＝5s，B均匀减小，则eq\f(ΔB,Δt)为一恒量，但B变化得较慢，则E为一恒量，但比t＝0到t＝1s小，再由楞次定律，可判断感应电动势为逆时针方向，则电动势为负值．综上所述，A选项正确．4．(多选)如图所示，一金属半圆环置于匀强磁场中，当磁场突然减弱时，则()A．N端电势高B．M端电势高C．若磁场不变，将半圆环绕MN轴旋转180°的过程中，N端电势高D．若磁场不变，将半圆环绕MN轴旋转180°的过程中，M端电势高【答案】BD【解析】将半圆环补充为圆形回路，由楞次定律可判断圆环中产生的感应电动势方向在半圆环中由N指向M，即M端电势高，B正确；若磁场不变，半圆环绕MN轴旋转180°的过程中，由楞次定律可判断，半圆环中产生的感应电动势在半圆环中由N指向M，即M端电势高，D正确．5．如图甲所示，螺线管匝数n＝1500匝，横截面积S＝20cm2，导线的电阻r＝Ω，R1＝Ω，R2＝25Ω.穿过螺线管的磁场的磁感应强度B按图乙所示规律变化，则R2消耗的电功率是多大？甲乙【答案】1W【解析】由乙图中可知，磁感应强度随时间均匀变化，那么在甲图的线圈中会产生恒定的感应电动势．由乙图可知，磁感应强度的变化率eq\f(ΔB,Δt)＝2T/s，由法拉第电磁感应定律可得螺线管中感应电动势E＝eq\f(nΔΦ,Δt)＝eq\f(nSΔB,Δt)＝1500×20×