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2017新课标人教版高中物理选修1-1第三章电磁感应第2节法拉第电磁感应定律 练习.doc

时间:2017-08-05


第二节 法拉第电磁感应定律练习
1.(单选)关于感应电动势的大小,下列说法正确的是( ) A.穿过闭合回路的磁通量最大时,其感应电动势一定最大 B.穿过闭合回路的磁通量为零时,其感应电动势一定为零 C.穿过闭合回路的磁通量由不为零变为零时,其感应电动势一定为零 D.穿过闭合回路的磁通量由不为零变为零时,其感应电动势一定不为零 解析:磁通量大小与感应电动势大小不存在内在的联系,故 A、B 错误;当磁通量由不为零 变为零时,闭合回路的磁通量一定改变,一定有感应电流产生,有感应电流就一定有感应电 动势,故 C 错 D 对. 答案:D 2. (多选)穿过一个 10 匝线圈的磁通量每秒均匀地减少 2 Wb, 则该线圈中的感应电动势( A.大小不变 C.减少了 20 V B.随时间均匀变化 D.等于 20 V )

ΔΦ 解析:由感应电动势的表达式 E=n 可计算出多匝线圈的电动势的大小.磁通量均匀变化 Δt 意味着变化率恒定. 答案:AD 3.(单选)穿过一个电阻为 1 Ω 的单匝线圈的磁通量发生变化:在 Δt1 时间内是每秒均匀地 减小 2 Wb,在 Δt2 时间内是每秒均匀地增大 2 Wb.则( )

A.线圈中产生的感应电动势在 Δt2 时间内比在 Δt1 时间内大 2 V B.线圈中产生的感应电动势在 Δt1 时间内和在 Δt2 时间内一定都大于 2 V C.线圈中产生的感应电动势一直是 2 V D.线圈中产生的感应电流的大小前后两段时间不相等 ΔΦ E 解析:根据法拉第电磁感应定律 E= =2 V,则 I= =2 A.故本题只选 C. Δt R 答案:C 4.(单选)闭合圆形金属环放在匀强磁场中,金属环所在平面与磁场垂直.当磁感应强度均 匀增加时,产生的感应电动势为 E1,若用同样的材料制成半径为前者 2 倍的圆形金属环, 同样放在该磁场中,则感应电动势为( A.2E1 C.4E1 B.E1 D. 2E1 )

ΔΦ 解析:由法拉第电磁感应定律 E= 可知,当环的半径变成 2 倍时,面积变成 4 倍,ΔΦ 就 Δt 是同种情况下的 4 倍,所以 E 变成 4 倍,即 C 正确. 答案:C 5.(多选)单匝矩形线圈在匀强磁场中匀速转动,转轴垂直于磁场,若线圈所围面里的磁通 量随时间变化规律如下图所示(磁通量变化曲线是正弦函数图象),则( )

A.线圈中 O 时刻的感应电动势最大 B.线圈中 D 时刻的感应电动势为零 C.线圈中 D 时刻的感应电动势最大 D.线圈中 O 到 D 时刻内平均感应电动势为 0.4 V ΔΦ 解析:根据法拉第电磁感应定律 E= ,因为 O 时刻和 D 时刻的感应电动势为瞬时值,而 Δt ΔΦ 根据 E= 来求的一般为平均值,由数学知识可知,当 Δt→0 时,E 就为瞬时值,而在图线 Δt Φ—t 中反映瞬时值的是曲线上该点的斜率.由图可以看出,O 时刻和 t=0.01 s 时曲线的斜 率最大,则感应电动势最大;而 D 时刻曲线的斜率为零,则感应电动势为零.故 A、B 正 确,C 错误.O 时刻 Φ1=0,D 时刻 Φ2=2× 10-3 Wb,则 ΔΦ=Φ2-Φ1=2× 10-3 Wb,经 2× 10-3 历的时刻 Δt=0.005 s,所以平均感应电动势 E= V=0.4 V,故 D 正确. 0.005 答案:ABD 6.(单选)如图所示,将条形磁铁从相同的高度分别以速度 v 和 2v 插入线圈,电流表指针偏 转角度较大的是( )

A.以速度 v 插入 B.以速度 2v 插入 C.一样大

D.无法确定 解析:条形磁铁初末位置相同,因此磁通量变化相同,但速度越大,时间越短,则磁通量变 ΔΦ 化率 越大,即电动势越大,电流也就越大,电流表指针偏转角度越大,所以 B 项正确. Δt 答案:B 7.(单选)关于电磁感应现象的有关说法中,正确的是( )

A.只要穿过闭合电路中的磁通量不为零,闭合电路中就一定有感应电流发生 B.穿过闭合电路中的磁通量减少,则电路中感应电流就减小 C.穿过闭合电路中的磁通量越大,闭合电路中的感应电动势越大 D.穿过闭合电路中的磁通量变化越快,闭合电路中感应电动势越大 解析:只有穿过闭合电路中的磁通量发生变化,闭合电路中才有感应电流,因此 A 选项错 误.电路中感应电流的大小,与电路中感应电动势有关,也就是说与穿过闭合电路的磁通量 变化的快慢有关,与磁通量本身增大还是减少无关,因此 B、C 选项错误,D 选项正确. 答案:D 8.(单选)将闭合的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,下列表述正确的是( 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.感应电流产生的磁场方向与原磁场方向始终相同
解析: 根据法拉第电磁感应定律 E=nS ΔB , 在其他条件不变的情 Δt

)

况下,感应电动势的大小与线圈匝数成正比,A 项错;由上式可知, ΔB 在 n,S 不变的情况下 (穿过线圈的磁通量)变化越快,E 越大,B Δt 项错,C 项对;由于不知道原磁场的磁通量是变大还是变小,所以也 就不知道感应电流产生的磁场方向与原磁场方向是相同还是相反,D 项错.

答案:C 9.(单选)磁悬浮列车是一种没有车轮的陆上无接触式有轨交通工具,时速可达 500 km/h, 它是利用常导或超导电磁铁与感应磁场之间产生的相互作用力, 使列车悬浮, 做无摩擦的运

行,具有启动快,爬坡能力强等特点,有一种方案是在每节车厢底部安装强磁铁(磁场方向 向下),并在两条铁轨之间平放一系列线圈,下列说法中不正确的是( A.列车运动时,通过线圈的磁通量发生变化 B.列车速度越快,通过线圈的磁通量变化越快 C.列车运动时,线圈中会产生感应电流 D.线圈中感应电流的大小与列车速度无关 解析:由磁悬浮列车的原理可以看出,列车运动引起线圈磁通量发生变化,会引起线圈中产 生感应电流,列车速度越快,感应电流越大,A、B、C 对,D 错. 答案:D 10. (单选)闭合回路的磁通量 Φ 随时间 t 变化的图象分别如图①~④所示,关于回路中产 生的感应电动势的下列论述中正确的是( ) )

A.图①的回路中感应电动势恒定不变 B.图②的回路中感应电动势恒定不变 C.图③的回路中 0~t1 时间内的感应电动势小于 t1~t2 时间内的感应电动势 D.图④如果磁通量变化符合正弦函数图像,则回路中感应电动势先变大,再变小 ΔΦ ΔΦ ΔΦ 解析:由 E= 可据图象斜率判知:①中 =0,则 E1=0.②中 恒定,即 E2 恒定.③ Δt Δt Δt ΔΦ 中通过斜率判断回路 E0-t1>Et1-t2.④中回路 先减小后增大, 即感应电动势先变小再变 Δt 大.故只有 B 选项正确. 答案:B


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