2019年高中物理课时达标训练（二）第1章第2节感应电动势与电磁感应定律（含解析）鲁科版 6页

感应电动势与电磁感应定律一、单项选择题1．在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D．只有乙2.如图所示，圆环a和b的半径之比r1∶r2＝2∶1，且两圆环由粗细、材料相同的导线构成，连接两环的导线电阻不计，匀强磁场的磁感应强度始终以恒定的变化率变化，那么，当只有a环置于磁场中与只有b环置于磁场中两种情况下，A、B两点的电势差之比为(　　)A．1∶1B．2∶1C．3∶1D．4∶13.如图所示，闭合开关S，将条形磁铁插入闭合线圈，第一次用0.2s，第二次用0.4s，并且两次的起始和终止位置相同，则(　　)A．第一次磁通量变化较大B．第一次G的最大偏角较大C．第一次经过G的总电荷量较多D．若断开S，G均不偏转，故均无感应电动势4．竖直平面内有一金属圆环，半径为a，总电阻为R，磁感应强度为B的匀强磁场垂直穿过整个竖直平面，在环的最高点A用铰链连接的长度为2a、电阻为R/2的导体棒AB由水平位置紧贴环面摆下，如图所示。当摆到竖直位置时，B点的速度为v，则这时AB两端电压的大小为(　　)nA．2Bav　　B．Bav　　C.Bav　　D.Bav5．(安徽高考)英国物理学家麦克斯韦认为，磁场变化时会在空间激发感生电场。如图所示，一个半径为r的绝缘细圆环水平放置，环内存在竖直向上的匀强磁场B，环上套一带电荷量为＋q的小球。已知磁感应强度B随时间均匀增加，其变化率为k，若小球在环上运动一周，则感生电场对小球的作用力所做功的大小是(　　)A．0B.r2qkC．2πr2qkD．πr2qk二、多项选择题6．穿过一个电阻为2Ω的闭合线圈的磁通量每秒均匀减小0.4Wb，则线圈中(　　)A．感应电动势为0.4VB．感应电动势每秒减小0.4VC．感应电流恒为0.2AD．感应电流每秒减小0.2A7．一个面积S＝4×10－2m2、匝数n＝100匝的线圈，放在匀强磁场中，磁场方向垂直于线圈平面，磁感应强度B随时间t变化的规律如图所示，则下列判断正确的是(　　)A．在开始的2s内穿过线圈的磁通量变化率等于－0.08Wb/sB．在开始的2s内穿过线圈的磁通量的变化量等于零C．在开始的2s内线圈中产生的感应电动势大小为8VD．在第3s末线圈中的感应电动势等于零8．半径为a右端开小口的导体圆环和长为2a的导体直杆，单位长度电阻均为R0。圆环水平固定放置，整个内部区域分布着竖直向下的匀强磁场，磁感应强度为B。杆在圆环上以速度v平行于直径CD向右做匀速直线运动，杆始终有两点与圆环良好接触，从圆环中心O开始，杆的位置由θ确定，如图所示。则(　　)nA．θ＝0时，杆产生的电动势为2BavB．θ＝时，杆产生的电动势为BavC．θ＝0时，杆受的安培力大小为D．θ＝时，杆受的安培力大小为三、非选择题9．如图所示，水平金属导轨上有长为L的金属棒ab，其电阻为r＝R，电阻R1＝R2＝R，匀强磁场垂直穿过导轨平面，磁感应强度为B，导轨电阻不计，当金属棒ab在拉力F作用下向右以速度v0匀速运动时，求：(1)流经ab棒两端的电流是多大？(2)ab棒两端的电压是多大？(3)拉力F的大小。n10．如图甲所示，一个电阻值为R、匝数为n的圆形金属线圈与阻值为2R的电阻R1连接成闭合回路，线圈的半径为r1。在线圈中半径为r2的圆形区域内存在垂直于线圈平面向里的匀强磁场，磁感应强度B随时间t变化的关系图线如图乙所示。图线与横、纵轴的截距分别为t0和B0。导线的电阻不计。求在0～t1时间段内，(1)通过电阻R1上的电流大小；(2)通过电阻R1上的电量q及电阻R1上产生的热量。n参考答案1．解析：选B　甲、乙、丁三图中，B、v、l两两垂直，且l为有效切割长度，产生的感应电动势都为E＝Blv，丙图中E＝Blvsinθ，B正确。2．解析：选B　设b环的面积为S，由题可知a环的面积为4S，设b环的电阻为R，则a环的电阻为2R。当a环置于磁场中时，a环等效为电源，b环等效为外电路，A、B两端的电压为路端电压，根据法拉第电磁感应定律得E＝＝，UAB＝＝，当b环置于磁场中时E′＝＝，U′AB＝＝，所以UAB∶U′AB＝2∶1，B正确。3．解析：选B　将磁铁插到闭合线圈的同一位置，磁通量的变化量相同，而用的时间不同，所以磁通量的变化率不同；感应电流I＝＝，感应电流的大小不同；流过线圈横截面的电荷量q＝IΔt＝·Δt＝，两次磁通量的变化量相同，电阻不变，所以q与磁铁插入线圈的快慢无关。综合可知，B正确，A、C、D错误。4．解析：选D　AB棒摆至竖直位置时的电动势E＝B·2a·＝Bav，金属圆环两部分并联电阻R并＝，由闭合电路欧姆定律知UAB＝·E＝Bav，D正确。5．解析：选D　变化的磁场产生的感生电动势为E＝πr2＝kπr2，小球在环上运动一周感生电场对其所做的功W＝qE＝qkπr2，D正确，A、B、C错误。6．解析：选AC　由法拉第电磁感应定律可得E＝＝0.4V，A正确，B错误；I＝＝＝0.2A，C正确，D错误。7．解析：选AC　由＝·S、E＝n得，A正确，B、D错误；在开始的2s内线圈中产生的感应电动势大小为E＝n＝8V，C正确。8．解析：选AD　开始时刻，感应电动势E1＝BLv＝2Bav，A正确；θ＝时，E2＝B·2a·cos·v＝Bav，B错误；由L＝2acosθ，E＝BLv，I＝，R＝R0[2acosθ＋(π＋2θ)a]，得在θ＝0时，F＝＝，C错误；同理可得，θ＝时，F＝n，D正确。9．解析：(1)金属棒切割磁感线产生的电动势为E＝BLv0R1与R2的并联电阻R′＝＝回路中的总电阻R总＝R′＋r＝R由闭合电路欧姆定律有I＝＝(2)ab棒两端电压为电路的路端电压，则U＝E－Ir＝BLv0－·＝BLv0(3)金属棒受到的安培力FA为FA＝BIL＝BL＝金属棒做匀速运动，受到的安培力FA与拉力平衡，故F＝FA＝答案：(1)　(2)BLv0　(3)10．解析：(1)由法拉第电磁感应定律可知E＝n＝n·S＝n··πr＝通过R1的电流I＝＝(2)通过R1的电量q＝I·t1＝R1产生的热量Q＝I2R1t1＝2·2R·t1＝答案：(1)　(2)