湖南省醴陵市青云学校高中物理 第三章 第二节 法拉第电磁感应定律同步检测 新人教版选修1-1（通用）

湖南省醴陵市青云学校高中物理 第三章 第二节 法拉第电磁感应定律同步检测 新人教版选修1-1（通用）

第二节 法拉第电磁感应定律 ‎ 建议用时 实际用时 满分 实际得分 ‎90分钟 ‎100分 一、 选择题（本题包括12小题，每小题给出的四个 选项中，有的只有一个选项正确，有的有多个选 项正确，全部选对的得4分，选对但不全的得2‎ 分，有选错或不选的得0分，共40分）‎ ‎1.关于电路中感应电动势的大小，下列说法中正确的是（ ）‎ A.穿过电路的磁通量越大，感应电动势就越大 B.电路中磁通量的改变量越大，感应电动势就越大 C.电路中磁通量改变越快，感应电动势就越大 D.若电路中某时刻磁通量为零，则该时刻感应电流一定为零 ‎2.如图‎3-2-1‎所示，将条形磁铁从相同的高度分别以速度和2插入线圈，电流表指针偏转角度较大的是（ ）‎ 图‎3-2-1‎ A.以速度插入 B.以速度2插入 C.一样大 D.无法确定 ‎3.当线圈中的磁通量发生变化时，则（ ）‎ A.线圈中一定有感应电流 B.线圈中一定有感应电动势 C.感应电动势的大小与线圈的电阻无关 D.磁通量变化越大，产生的感应电动势越大 ‎4.在电磁感应现象中，下列说法中 正确的是（ ）‎ A.穿过线圈的磁通量为零时，感应电动势也一定为零 B.穿过线圈的磁通量均匀变化时，感应电动势也均匀变化 C.穿过线圈的磁通量越大，产生的感应电动势也越大 D.穿过线圈的磁通量变化越快，产生的感应电动势越大 ‎5.穿过一个电阻为1 Ω的单匝闭合线圈的磁通量始终是每秒钟均匀地减少2 Wb，则（ ）‎ A.线圈中感应电动势一定是每秒减少2 V B.线圈中感应电动势一定是2 V C.线圈中感应电流一定是每秒减少‎2 A D.以上说法均不正确 ‎6.如图‎3-2-2‎所示，闭合开关S，将条形磁铁插入闭合线圈，第一次用0.2 s，第二次用0.4 s，并且两次的起始和终止位置相同，则（ ）‎ 图‎3-2-2‎ A.第一次磁通量变化较大 B.第一次的最大偏角较大 C.第一次经过的总电荷量较多 D.若断开S，不偏转，故无感应电动势 ‎7.穿过一个电阻为1 Ω的单匝线圈的磁通量发生变化：在Δ时间内是每秒均匀地减小2 Wb，在Δ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Δ时间内比在 Δ时间内大2 V B.线圈中产生的感应电动势在Δ时间内和在 Δ时间内一定都大于2 V C.线圈中产生的感应电流在Δ时间内和在Δ时间内一定都是‎2 A ‎，只是方向相反 D.以上选项都不对 ‎8.穿过某线圈的磁通量随时间的变化关系如图‎3-2-3‎所示，在线圈内产生感应电动势最大值的时间是（ ）‎ 图‎3-2-3‎ A.0 s～2 s B.2 s～4 s C.4 s～6 s D.6 s～10 s ‎9.如图‎3-2-4‎所示，用力将矩形线圈匀速拉出有界的匀强磁场，下列说法中正确的是（ ）‎ 图‎3-2-4‎ A.速度越大，线框中的电流越大 B.速度越小，线框中的电流越大 C.无论速度大小如何，产生的电流相同 D.无法确定 ‎10.如图‎3-2-5‎所示，在竖直向下的匀强磁场中，将一水平放置的金属棒以水平初速度抛出，设在整个过程中棒的方向不变且不计空气阻力，则在金属棒运动过程中产生的感应电动势大小变化情况是（ ）‎ 图‎3-2-5‎ A.越来越大 B.越来越小 C.保持不变 D.无法判断 ‎11.如图‎3-2-6‎所示，单匝线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动，穿过线圈的磁通量随时间的关系可用图象表示，则（ ）‎ 图‎3-2-6‎ A.在0时刻，线圈中磁通量最大，感应电动势也最大 B.在× s时刻，感应电动势最大 C.在 s时刻，感应电动势为零 D.在0～2× s时间内，线圈中感应电动势的平均值为零 ‎12.如图‎3-2-7‎所示，在、区域中存在着磁感应强度大小相等、方向相反的匀强磁场，磁场方向均垂直于纸面.一导线框位于纸面内，框的邻边都相互垂直，边与磁场的边界重合.导线框与磁场区域的尺寸如图所示.从0时刻开始，线框匀速横穿两个磁场区域，以为线框中的电动势的正方向，以下四个关系示意图中正确的 是（ ）‎ 图‎3-2-7‎ 图‎3-2-8‎ 二、计算题（本题共小题，共分.解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分.有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位）‎ ‎13.（10分）如图‎3-2-9‎所示，在光滑绝缘的水平桌面上有匝半径为的金属线圈，线圈电阻为，求：‎ ‎（1）如果垂直于线圈的磁场以Δ/Δ均匀变化时， 线圈产生的感应电动势多大？通过线圈的电流为多少？‎ 图‎3-2-9‎ ‎（2）如果磁场与圆环夹角为，且磁场仍以 Δ/Δ变化，则圆环产生的感应电动势和形成的电流分别为多少？‎ ‎14.（10分）如图‎3-2-10‎（a）所示的螺线管，匝数1 500匝，横截面积20 ，电阻1.5 Ω，与螺线管串联的外电阻3.5 Ω，=25 Ω，方向向右、穿过螺线管的匀强磁场的磁感应强度按图3-2-10（b）所示规律变化，试计算电阻的电功率和两点的电势（设点电势为零）.‎ O 图‎3-2-10‎ ‎15.（10分）如图‎3-2-11‎所示，水平放置的平行金属导轨，相距0.50 m，左端接一电阻0.20 Ω，磁感应强度0.40 T的匀强磁场方向垂直于导轨平面，导体棒垂直放在导轨上，并能无摩擦地沿导轨滑动，导轨和导体棒的电阻均可忽略不计，当以4.0 m/s的速度水平向右匀速滑动时，求：‎ 图‎3-2-11‎ ‎（1）棒中感应电动势的大小；‎ ‎（2）回路中感应电流的大小；‎ ‎（3）维持棒做匀速运动的水平外力的大小.‎ ‎16.（10分）如图‎3-2-12‎所示，置于水平面上两根平行导轨间距离为0.5 m，金属细杆置于导轨一端；跨在两导轨之间，它与每根导轨之间的最大静摩擦力为=0.2 N，导轨另一端用直导线相连，形成一个恰是矩形的回路.导轨长0.8 m，电阻不计，杆的电阻0.2 Ω，整个装置置于磁场方向竖直向下的匀强磁场中，如果磁感应强度从1 T瞬间开始，以0.2 T/s的变化率均匀地增大，求：‎ 图‎3-2-12‎ ‎（1）经过多长时间后，杆开始运动？‎ ‎（2）杆运动前回路中产生的热量是多少？‎ ‎17.（12分）图‎3-2-13‎中和为竖直方向的两平行长直金属导轨，间距为‎0.40 m，电阻不计，导轨所在平面与磁感应强度为0.50 T的匀强磁场垂直.质量为6.0× kg、电阻为 ‎1.0 Ω的金属杆始终垂直于导轨，并与其保持光滑接触.导轨两端分别接有滑动变阻器和阻值为3.0 ‎ Ω的电阻.当杆达到稳定状态时以速率匀速下滑，整个电路消耗的电功率为 ‎0.27 ，重力加速度取‎10 m/，试求速率和滑动变阻器接入电路部分的阻值.‎ 图‎3-2-13‎ 第二节 法拉第电磁感应定律 ‎ 得分： ‎ 一、 选择题 题号 ‎1‎ ‎2‎ ‎3‎ ‎4‎ ‎5‎ ‎6‎ ‎7‎ ‎8‎ ‎9‎ ‎10‎ 答案 题号 ‎11‎ ‎12‎ 答案 二、计算题 ‎13.‎ ‎14.‎ ‎15.‎ ‎16.‎ ‎17.‎ 第二节 法拉第电磁感应定律 参考答案 一、 选择题 ‎1.C 解析：根据法拉第电磁感应定律，`感应电动势正比于磁通量的变化率，C项中磁通量变化越快，则磁通量的变化率越大，故C选项正确，A、B选项错误.某时刻的磁通量为零，但该时刻磁通量的变化率不一定为零，所以感应电流也就不一定为零，D选项错误，故选C.‎ 点评：感应电动势和磁通量的变化率成正比，不能与磁通量、磁通量的改变量混为一谈，磁通量为零时，其变化率不一定为零.‎ ‎2.B 解析：磁铁从相同的高度插入，速度越大，磁通量的变化越快，产生的感应电动势越大，电流表指针的偏转角度就越大.‎ ‎3.BC ‎4.D ‎5.B 解析：磁通量均匀地减少，说明磁通量是变化的，线圈中一定有感应电动势，且磁通量在相同的时间内变化相同，即磁通量的变化率为一常数.由法拉第电磁感应定律可知，产生的感应电动势大小不变.‎ 点评：磁通量的变化率即为单位时间内的磁通量的变化量，磁通量均匀变化，也就是磁通量的变化率恒定.‎ ‎6.B 解析：由于两次条形磁铁插入线圈的起始和终止位置相同，因此磁通量的变化Δ相同，故A错.根据可知，第一次磁通量变化较快，所以感应电流也较大，故B正确.‎ 通过的电荷量，故两次通过的电荷量相同，C不对. ‎ 若S断开，虽然电路不闭合，没有感应电流，但感应电动势仍存在，所以D不对.‎ ‎7.C 解析：根据法拉第电磁感应定律，则2 A.‎ ‎8.C 解析：越大，感应电动势就越大.‎ ‎9.A 解析：在线圈的电阻一定的情况下，产生感应电流的大小和感应电动势的大小成正比，线圈运动的速度越大，穿过线圈的磁通量的变化就越快，产生的感应电动势越大.‎ ‎10.C 解析：金属棒水平抛出后，在垂直于磁场方向上的速度不变，由知，感应电动势不变，故C正确.‎ ‎11.BC 解析：0和× s时刻最大，但磁通量的变化率=0，故=0.‎ ‎12.C 解析：开始时边切割磁感线，由右手定则可判断电流方向为顺时针方向，故D项错误；当边也进入磁场时，与边切割磁感线产生感应电动势相互抵消，回路中无电流，故A错误；当边进入磁场时，边已出磁场，与边切割磁感线在回路中都产生逆时针方向的电流，故C对B错.‎ 一、 计算题 ‎13.‎ 当磁场与线圈夹角为时，可将磁场沿平行于线圈和垂直于线圈分解，则有效磁场 ‎14. ‎ 解析：穿过螺线管的磁通量均匀增加，螺线管中感应电流磁场方向向左.在外部感应电流从流向，端电势高于端电势.把螺线管视为电源，由闭合电路欧姆定律可求出通过螺线管回路电流，从而求出消耗的电功率及、两点的电势. ‎ ‎ .‎ ‎15.‎ ‎16.‎ ‎17. ‎