2017人教版高中物理选修32《法拉第电磁感应定律》同步练习

4.4. 法拉第电磁感应定律同步练习一、单项选择题1.如下图,电阻R和线圈自感系数L的值都较大,电感线圈的电阻不计,A、B是两只完全相同的灯泡,当开关S闭合时,电路可能出现的情况是()A. A、B一起亮,然后B熄灭B. A比B先亮,然后A熄灭C. A、B一起亮,然后A熄灭D. B比A先亮,然后B熄灭【答案】C【解析】解：当开关S闭合时,电源的电压同时加到两个灯泡上,它们会一起亮。

但由于电感线圈的电阻不计,线圈将A灯逐渐短路,A灯变暗直至熄灭；故C正确。

应选：C。

2.当穿过线圈的磁通量发生变化时,以下说法中正确的选项是()A. 线圈中一定有感应电流B. 线圈中一定有感应电动势C. 感应电动势的大小跟磁通量的变化成正比D. 感应电动势的大小跟线圈的电阻有关【答案】B【解析】解：A、当线圈中的磁通量发生变化时,假设线圈是闭合的,那么有感应电流,假设不闭合,那么无感应电流,有感应电动势.故A错误,B正确,C、根据法拉第电磁感应定律,E=N △⌀.知感应电动势的大小与磁通量的变化率成正比.故C错误．△tD、感应电动势的大小与磁通量的变化率成正比,与线圈电阻无关.当电路闭合,那么感应电流与线圈电阻有关.故D错误；应选：B．3.如图为一交流发电机发出的电流随时间的变化图象,那么以下说法正确的选项是()A. 在A点时穿过线圈的磁通量最大1/ 10B. 在B点时穿过线圈的磁通量变化率最大C. 在A点时线圈处在中性面,电流方向改变D. 在B点时线圈处在中性面,电流方向改变【答案】D【解析】解：A、在A点时交变电流的电流最大,所以此时的线框平面于磁场平行,故A错误；B、在B点时交变电流为零,穿过线圈的磁通量变化率最小,故B错误；C、在A点时交变电流的电流最大,所以此时的线框平面于磁场平行,电流方向不变,故C错误；D、在B点时交变电流为零,通过线框的磁通量最大,线圈处在中性面,电流方向改变.故D正确；应选：D．4.2019年底以来,共享单车风行全国各大城市,如下图,单车的车锁内集成了嵌入式芯片、GPS模块和SIM卡等,便于监控单车在路上的具体位置.用户仅需用上的客户端软件(APP)扫描二维码,即可自动开锁,骑行时APP上能实时了解单车的位置；骑行结束关锁后APP就显示计时、计价、里程等信息.此外,单车能够在骑行过程中为车内电池充电,满足定位和自动开锁等过程中的用电.根据以上信息判断以下说法正确是()A. 单车的位置信息是借助北斗卫星导航系统准确定位的B. 单车是利用电磁感应原理实现充电的C. 由APP上的显示信息,可求出骑行的平均速度D. 单车在被骑行过程中受到地面的摩擦力表现为阻力【答案】B【解析】解：A、单车某个时刻的准确位置信息是借助通讯卫星定位确定的,故A错误；B、单车在运动过程通过电磁感应将机械能转化为电能从而实现充电,故B正确；C、由APP上的显示信息包括路程和时间,没有说明具体的位移,故不可以求出骑行的平均速度,故C错误；D、单车在骑行时,主动轮受到向前的摩擦力(动力),从动轮受到向后的摩擦力(阻力),故D错误．应选：B．5.如图甲所示,闭合线圈固定在小车上,总质量为1kg.它们在光滑水平面上,以10m/s的速度进入与线圈平面垂直、磁感应强度为B的水平有界匀强磁场,磁场方向垂直纸面向里.小车运动的速度v随车的位移x变化的v−x图象如图乙所示.那么()A. 线圈的长度L=15cmB. 磁场的宽度d=25cmC. 线圈进入磁场过程中做匀加速运动,加速度为0.4m/s2D. 线圈通过磁场过程中产生的热量为40J【答案】B【解析】解：A.闭合线圈在进入和离开磁场时的位移即为线圈的长度,线圈进入或离开磁场时受安培力作用,将做减速运动,由乙图可知,L=10cm,故A错误；B.磁场的宽度等于线圈刚进入磁场到刚离开磁场时的位移,由乙图可知,5−15cm是进入的过程,15−30cm 是完全在磁场中运动的过程,30−40cm是离开磁场的过程,所以d=30cm−5cm=25cm,故B正确；C.根据F=BIL及I=BLvR 得：F=B2L2vR,因为v是一个变量,所以F也是一个变量,所以线圈不是匀加速运动,是变减速运动,故C错误；D.线圈通过磁场过程中运用动能定理得：12mv22−12mv12=W安,由乙图可知v1=10m/s,v2=2m/s,带入数据得：W安=−48J,所以克服安培力做功为48J ,即线圈通过磁场过程中产生的热量为48J ,故D错误．应选B．6.如下图,在圆柱形区域内存在竖直向上的匀强磁场,磁感应强度的大小B随时间t的变化关系为B=B0+kt,其中B0、k为正的常数.在此区域的水平面内固定一个半径为r的圆环形内壁光滑的细玻璃管,将一电荷量为q的带正电小球在管内由静止释放,不考虑带电小球在运动过程中产生的磁场,那么以下说法正确的选项是()A. 从上往下看,小球将在管内沿顺时针方向运动,转动一周的过程中动能增量为2qkπrB. 从上往下看,小球将在管内沿逆时针方向运动,转动一周的过程中动能增量为2qkπr3/ 10C. 从上往下看,小球将在管内沿顺时针方向运动,转动一周的过程中动能增量为qkπr2D. 从上往下看,小球将在管内沿逆时针方向运动,转动一周的过程中动能增量为qkπr2【答案】C【解析】解：由题意可知,如下图的磁场在均匀增加时,那么会产生顺时针方向的涡旋电场,那么正电荷在电场力作用下,做顺时针方向圆周运动,根据动能定理,转动一周过程中,动能的增量等于电场力做功,那么为W=qU=q∆B∆tπr2=qkπr2,故C正确,ABD错误,应选：C．7.如下图,两个相邻的有界匀强磁场区,方向相反,且垂直纸面,磁感应强度的大小均为B ,以磁场区左边界为y轴建立坐标系,磁场区在y轴方向足够长,在x轴方向宽度均为a.矩形导线框ABCD的CD边与y轴重合,AD边长为a.线框从图示位置水平向右匀速穿过两磁场区域,且线框平面始终保持与磁场垂直.以逆时针方向为电流的正方向,线框中感应电流i与线框移动距离x的关系图象正确的选项是图中的(以逆时针方向为电流的正方向)()A. B.C. D.【答案】C【解析】解：x在0−a的过程中,线圈进入磁场,产生的感应电动势为E=BLv,电流I0=ER =BLvR,由楞次定律知感应电流方向为逆时针方向,为正．在a−2a的过程中,感应电动势E=2BLv,感应电流I=2BLvR=2I0,方向为顺时针方向,为负．在2a−3a的过程中,E=BLv,感应电流I=BLvR=I0,方向为逆时针方向,为正.故C正确．应选：C．二、多项选择题8.如图,水平放置的光滑平行金属导轨上有一质量为m的金属棒ab在一水平恒力F作用下由静止向右运动,那么()A. 随着ab运动速度的增大,其加速度也增大B. 外力F对ab做的功等于电路中产生的电能C. 当ab做匀速运动时,外力F做功的功率等于电路中的电功率D. 无论ab做何运动,它克服安培力做的功一定等于电路中产生的电能【答案】CD【解析】解：A、金属棒所受的安培力为：F A=BIL=B2L2vR ,a=F−F Am速度增大,安培力增大,那么加速度减小.故A错误．B、根据能量守恒知,外力F对ab做的功等于电路中产生的电能以及ab棒的动能.故B错误．C、当ab棒匀速运动时,外力做的功全部转化为电路中的电能,那么外力F做功的功率等于电路中的电功率.故C 正确．D、根据功能关系知,克服安培力做的功等于电路中产生的电能.故D正确．应选：CD．9.如下图,在匀强磁场区域的上方有一半径为R的导体圆环,将圆环由静止释放,圆环刚进入磁场的瞬间和完全进入磁场的瞬间速度相等.圆环的电阻为r ,匀强进场的磁感应强度为B ,重力加速度为g ,那么()A. 圆环进入磁场的过程中,圆环中的电流为逆时针B. 圆环进入磁场的过程可能做匀速直线运动C. 圆环进入磁场的过程中,通过导体某个横截面的电荷量为πR2B2rD. 圆环进入磁场的过程中,电阻产生的热量为2mgR【答案】AD【解析】解：A、圆环进入磁场的过程中,垂直纸面向里的磁通量增加,根据楞次定律,圆环中感应电流的磁通量应垂直纸面向外,由右手定那么判断感应电流为逆时针方向,故A正确B、由于圆环刚进入磁场的瞬间和完全进入磁场的瞬间速度相等,该过程感应电流不同,安培力不同,故线圈不可能匀速,故B错误；C、根据q=△φr ,得q=△φr=πR2−(−πR2)rB=2πR2Br,故C错误D、由于圆环刚进入磁场的瞬间和完全进入磁场的瞬间速度相等,根据动能定理得：mg2R−W=0,所以W= 2mgR.故D正确．应选：AD10.如下图,两个半径相同的半圆形光滑轨道分别竖直放在匀强磁场和匀强电场中,轨道两端在同一高度上.两个相同的带正电小球(可视为质点)同时分别从轨道的左端最高点由静止释放,M、N分别为两轨道的最低点,那么()5/ 10A. 两小球到达轨道最低点的速度v M>v NB. 两小球到达轨道最低点时对轨道的压力N M>N NC. 两小球第一次到达最低点的时间相同D. 两小球都能到达轨道的另一端【答案】AB【解析】解：小球在磁场中运动,在最低点进行受力分析可知：F M−mg−Bqv1=m v12r解得：FM =mv12r+mg+Bqv1…①小球在电场中运动,在最低点受力分析可知：F N−mg=mv22r解得：FN =mv22r+mg…②A、C、由于小球在磁场中运动,磁场力对小球不做功,整个过程中小球的机械能守恒；而小球在电场中运动受到的电场力对小球做负功,到达最低点时的速度的大小较小,所以在电场中运动的时间也长,故A正确,C错误；B、因为v1>v2,结合①②可知：F M>F N,故B正确；D、由于小球在磁场中运动,磁场力对小球不做功,整个过程中小球的机械能守恒,所以小球可以到达轨道的另一端,而电场力做小球做负功,所以小球在到达轨道另一端之前速度就减为零了,故不能到达最右端,故D错误；应选：AB．11.一质量为m、电阻为r的金属杆ab以一定的初速度v0从一光滑的平行金属导轨底端向上滑行,导轨平面与水平面成30∘角,两导轨上端用以电阻R相连,如下图,磁场垂直斜面向上,导轨的电阻不计,金属杆向上滑行道某一高度之后又返回到底端时的速度大小为v ,那么()A. 向上滑行的时间小于向下滑行的时间B. 向上滑行时与向下滑行时通过电阻R的电量相等C. 向上滑行时电阻R上产生的热量小于向下滑行时电阻R上产生的热量D. 金属杆从开始上滑至返回出发点,电阻R上产生的热量为12m(v02−v2)【答案】AB【解析】解：A、因为上滑阶段的平均速度大于下滑阶段的平均速度,而上滑阶段的位移与下滑阶段的位移大小相等,所以上滑过程的时间比下滑过程短,故A正确；B、电量q=It=ER t=B△sRtt=B△sR,式中结果无时间,故上滑阶段和下滑阶段通过回路即通过R的电量相同,故B正确；C、由以上分析知上滑阶段的平均速度大于下滑阶段的平均速度,由动生电动势公式E=BLv可知上滑阶段的平均感应电动势E1大于下滑阶段的平均感应电动势E2,而上滑阶段和下滑阶段通过回路即通过R的电量相同,再由公式W电=qE电动势,可知上滑阶段回路电流做功即电阻R产生的热量比下滑阶段多.故C错误；D、金属杆从开始上滑至返回出发点的过程中,只有安培力做功,动能的一局部转化为热能,电阻R和杆上的电阻r上产生的热量的之和才是金属杆减小的动能,故D错误；应选：AB12.如下图,两根足够长的光滑平行金属导轨MN、PQ相距为L ,导轨平面与水平面的夹角θ=30∘,导轨电阻不计,整个装置处于磁感应强度大小为B、方向垂直导轨平面向上的匀强磁场中.质量为m、长为L、电阻为R 的金属棒垂直导轨放置,且始终与导轨接触良好.金属导轨的上端连接一个阻值也为R的定值电阻.现闭合开关K ,给金属棒施加一个平行于导轨斜向上、大小为F=2mg的恒力,使金属棒由静止开始运动.假设金属棒上滑距离s 时,金属棒开始匀速运动,那么在金属棒由静止到刚开始匀速运动过程,以下说法中正确的选项是(重力加速度为g)()A. 金属棒的末速度为3mgRB2L2B. 金属棒的最大加速度为1.4gC. 通过金属棒的电荷量为BLsRD. 定值电阻上产生的焦耳热为34mgs−9m3g2R24B4L4【答案】AD【解析】解：A、设金属棒匀速运动的速度为v ,那么感应电动势E=BLv回路电流I=E2R =BLv2R安培力F安=BIL=B2L2v2R金属棒匀速时,受力平衡有F=mgsin30∘+F安,即2mg=12mg+B2L2v2R联立解得：v=3mgRB2L2,故A正确；B、金属棒开始运动时,加速度最大,即F−mgsin30∘=ma,代入数据2mg−12mg=ma,解得a=1.5g,故B错误；7/ 10C、根据感应电量公式q=△ΦR总=BLs2R,故C错误；D、对金属棒运用动能定理,有Fs−mgssin30∘−Q=12mv2,其中定值电阻上产生的焦耳热为Q R=12Q=3 4mgs−9m3g2R24B4L4,故D正确；应选：AD三、计算题13.如下图,一无限长的光滑金属平行导轨置于匀强磁场B中,磁场方向垂直导轨平面,导轨平面竖直且与地面绝缘,导轨上M、N间接一电阻R ,P、Q端接一对沿水平方向的平行金属板,导体棒ab置于导轨上,其电阻为3R ,导轨电阻不计,棒长为L ,平行金属板间距为d.今导体棒通过定滑轮在一物块拉动下开始运动,稳定后棒的速度为v ,不计一切摩擦阻力.此时有一带电量为q的液滴恰能在两板间做半径为r的匀速圆周运动,且速率也为v.求：(1)棒向右运动的速度v；(2)物块的质量m．【答案】解：(1)设平行金属板间电压为U.液滴在平行金属板间做匀速圆周运动,重力与电场力必定平衡,那么有：q Ud=mg由qvB=m v2r,得：r=mvqB联立解得：U=gdrBv那么棒产生的感应电动势为：E=UR ⋅(R+3R)=4gdrBv由E=BLv棒,得：v棒=4gdrvL(2)棒中电流为：I=UR =gdrBvRab棒匀速运动,外力与安培力平衡,那么有：F=BIL=gdrLB2vR而外力等于物块的重力,即为：mg=gdrLB2vR解得：m=drLB2vR答：(1)棒向右运动的速度为4gdrvL；(2)物块的质量为drLB2vR．【解析】(1)液滴在平行金属板间做匀速圆周运动,重力与电场力必定平衡,据此列式可求得板间电压,由电路的结构求出感应电动势,由E=BLv求解v．(2)ab棒匀速运动,外力与安培力平衡,结合安培力大小,从而即可求得外力大小,进而确定物块的质量．此题关键是根据液滴的运动情况,分析其受力情况,要抓住电容器板间电压等于R两端的电压,不等于ab上的电压．14.电磁轨道炮利用电流和磁场的作用使炮弹获得超高速度,其原理可用来研制新武器和航天运载器.电磁轨道炮示意如图,图中直流电源电动势为E ,电容器的电容为C.两根固定于水平面内的光滑平行金属导轨间距为l ,电阻不计.炮弹可视为一质量为m、电阻为R的金属棒MN ,垂直放在两导轨间处于静止状态,并与导轨良好接触.首先开关S接1 ,使电容器完全充电.然后将S接至2 ,导轨间存在垂直于导轨平面、磁感应强度大小为B的匀强磁场(图中未画出),MN开始向右加速运动.当MN上的感应电动势与电容器两极板间的电压相等时,回路中电流为零,MN到达最大速度,之后离开导轨.问：(1)磁场的方向；(2)MN刚开始运动时加速度a的大小；(3)MN离开导轨后电容器上剩余的电荷量Q是多少．【答案】解：(1)电容器上端带正电,通过MN的电流方向向下,由于MN向右运动,根据左手定那么知,磁场方向垂直于导轨平面向下．(2)电容器完全充电后,两极板间电压为E ,当开关S接2时,电容器放电,设刚放电时流经MN的电流为I ,有：I=ER …①设MN受到的安培力为F ,有：F=IlB…②由牛顿第二定律有：F=ma…③联立①②③式：得a=BElmR…④(3)当电容器充电完毕时,设电容器上电量为Q0,有：Q0=CE…⑤开关S接2后,MN开始向右加速运动,速度到达最大值v max时,设MN上的感应电动势为E′,有：E′= Blv max…⑥依题意有：E′=QC…⑦设在此过程中MN的平均电流为I.,MN上受到的平均安培力为F.,有：F.=BI.l…⑧由动量定理,有F.△t=mvmax −0…⑨又I.△t=Q−Q…⑩联立⑤⑥⑦⑧⑨⑩式得：Q=B2l2C2Em+B2l2C．答：(1)磁场的方向为垂直于导轨平面向下；(2)MN刚开始运动时加速度a的大小为BElmR；(3)MN离开导轨后电容器上剩余的电荷量Q是B2l2C2Em+B2l2C．9/ 10【解析】(1)根据通过MN电流的方向,结合左手定那么得出磁场的方向．(2)根据欧姆定律得出MN刚开始运动时的电流,结合安培力公式,根据牛顿第二定律得出MN刚开始运动时加速度a的大小．(3)开关S接2后,MN开始向右加速运动,速度到达最大值v max时,根据电动势和电荷量的关系,以及动量定理求出MN离开导轨后电容器上剩余的电荷量Q．此题是电磁感应与电路、力学知识的综合,解决这类题目的根本思路是对研究对象正确进行受力分析,弄清运动形式,然后依据相应规律求解,对于第三问,注意电流在变化,安培力在变化,结合动量定理,通过平均电流,结合通过的电量进行求解．15.如下图,竖直平面内有间距l=40cm、足够长的平行直导轨,导轨上端连接一开关S.长度恰好等于导轨间距的导体棒ab与导轨接触良好且无摩擦,导体棒ab的电阻R=0.40Ω,质量m=0.20kg.导轨电阻不计,整个装置处于与导轨平面垂直的水平匀强磁场中,磁场的磁感强度B=0.50T,方向垂直纸面向里.空气阻力可忽略不计,取重力加速度g=10m/s2．(1)当t0=0时ab棒由静止释放,t=1.0s时,闭合开关S.求：①闭合开关S瞬间ab棒速度v的大小；②当ab棒向下的加速度a=4.0m/s2时,其速度v′的大小；(2)假设ab棒由静止释放,经一段时间后闭合开关S ,ab棒恰能沿导轨匀速下滑,求ab棒匀速下滑时电路中的电功率P．【答案】解：(1)①导体棒做自由落体运动,根据运动学公式有：v=gt=10m/s；②设导体棒以加速度a=4.0m/s2向下运动时其所受安培力为F A,设速度为v′,根据牛顿第二定律有：mg−F A= ma解得：F A=1.2N,因安培力大小F A=BIl,且由闭合电路欧姆定律有：I=ER与法拉第电磁感应定律,有：解得：(2)导体棒沿轨道匀速下滑时通过导体棒的电流为I m,那么有：mg=BI m l代入数据解得：I m=10A此时电路中的电功率为：P=I m2R=40W；答：(1)①闭合开关S瞬间ab棒速度v的大小10m/s；②当ab棒向下的加速度a=4.0m/s2时,其速度v′的大小12m/s；(2)ab棒匀速下滑时电路中的电功率40W．【解析】(1)①根据自由落体运动规律求出t=1.0s时ab棒的速度v.②根据牛顿第二定律和安培力与速度的关系式,求解棒的速度v′．(2)ab棒沿导轨匀速下滑时,重力与安培力平衡,由此列式求解感应电流,再求电功率P．此题是电磁感应与力学知识的综合,其桥梁是安培力,这类问题往往安培力的分析和计算是关键．第二问：另一解法：导体棒沿轨道匀速下滑时受安培力为F A′,速度为v m那么mg=F A′,mg=B2L2v mR解得：v m=mgR=20m/sB2L2此时电路中的电功率P=mgv m=40W．。

图1高中物理学习材料 （灿若寒星**整理制作）4 法拉第电磁感应定律一、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48分）1.法拉第电磁感应定律可以这样表述：闭合电路中感应电动势的大小（ ）A.跟穿过这一闭合电路的磁通量成正比B.跟穿过这一闭合电路的磁感应强度成正比C.跟穿过这一闭合电路的磁通量的变化率成正比D.跟穿过这一闭合电路的磁通量的变化量成正比 2.下列几种说法中正确的是（ ）A.线圈中的磁通量变化越大，线圈中产生的感应电动势一定越大B.穿过线圈的磁通量越大，线圈中的感应电动势越大C.线圈放在磁场越强的位置，线圈中的感应电动势越大D.线圈中的磁通量变化越快，线圈中产生的感应电动势越大3.（2011广东）将闭合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 4．在理解法拉第电磁感应定律及改写形式和的基础上（线圈平面与磁感线不平行），下面叙述正确的为（ ）A.对给定线圈，感应电动势的大小跟磁通量的变化率成正比B.对给定的线圈，感应电动势的大小跟磁感应强度的变化 成正比C.对给定匝数的线圈和磁场，感应电动势的大小跟面积的平均变化率成正比D.题目给的三种计算电动势的形式，所计算感应电动势的大小都是 时间内的平均值5.在匀强磁场中，a 、b 是两条平行金属导轨，而c 、d 为串有电流表、电压表的两金属棒，如图1所示，两棒以相同的速度向右匀速运动，则以下结论正确的是( )A.电压表有读数，电流表没有读数B.电压表有读数，电流表也有读数C.电压表无读数，电流表有读数D.电压表无读数，电流表也无读数6.如图2所示，矩形金属框置于匀强磁场中， 为一导体棒，可在 和 间滑动并接触良好；设磁感应强度为B ， 长为L ，在 时间内向左匀速滑过距离 ，由电磁感应定律可知，下列图6（本题共3小题，共40分.解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算图7图8导体棒上的感应电动势的大小及感应电流的方向；要维持向右匀速运动，作用在4 法拉第电磁感应定律得分：一、选择题二、填空题13.三、计算题14.15.16.4 法拉第电磁感应定律参考答案一、选择题1.C 解析：由知感应电动势的大小跟磁通量的变化率成正比.2.D 解析：法拉第电磁感应定律指出感应电动势的大小跟闭合回路的磁通量的变化率成正比，磁通量的变化率即磁通量变化的快慢.3.C 解析：由知，选项A、B错，选项C正确.原与感方向可相同亦可相反，选项D错.4.ACD 解析：由知感应电动势与磁通量的变化率成正比，选项A正确.对给定的线圈，,得,知感应电动势与磁感应强度的变化率成正比，选项B错误.对给定匝数的线圈和磁场，,,感应电动势的大小跟面积的平均变化率成正比,选项C正确.选项D说法正确.5.D 解析：以、、、四根导线围成的回路为研究对象，在两棒匀速运动时，回路没有磁通量变化，故电流表A、电压表V中没有电流产生，均无读数．6.C7.D 解析：根据求电动势，要考虑到当n、S发生变化时导体的电阻也发生了变化．若匝数增加一倍，电阻也增加一倍，感应电流不变，故选项A错．同理选项C错．若面积增加一倍，长度为原来的2倍，因此电阻为原来的2倍，电流为原来的2倍，故选项B错．正确选项为D.8.AD 解析：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，感应电流的大小不同，流过线圈横截面的电荷量，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．正确选项为A、D.9.AC 解析：，由楞次定律可判断A点电势高于B点，综上所述选项A、C正确.10.B 解析：探测线圈翻转90°时；磁通量的变化量.由法拉第电磁感应定律，由,可得，，所以.11.B 解析:，,大小相等，选项B正确.12.ABD 解析：穿过闭合回路的磁通量，选项A正确.回路中的感应电动势为、两边产生感应电动势之和，,选项B正确.根据右手定则，回路中感应电流的方向为逆时针方向，选项C错误.由左手定则可知与边所受安培力的方向均向左，选项D正确.二、填空题13.1 0 2解析：对于单匝闭合线圈，感应电动势的大小等于磁通量的变化率，由－图象可得0～5 s内感应电动势大小；5 s～10 s内感应电动势大小；10 s～15 s内感应电动势大小.三、计算题 14.解析：导线框在进入磁场区过程中， 相当于电源，等效电路如图10 甲所示．，， 外， 外为端电压，所以 外导线框全部进入过程中，磁通量不变，感应电流 ，但 导线框在穿出磁场区过程中， 相当于电源，等效电路如图10乙所示．，， 外， 外.15. 感应电流方向由 到 （2） 方向水平向左 (3)解析：(1)导体棒 垂直切割磁感线，产生的感应电动势大小为 ＝ ＝ ＝ , 由右手定则知感应电流的方向由 向 .(2)导体棒 相当于电源，由闭合电路欧姆定律得回路电流，导体棒 所受的安培力 ＝ ＝ ＝ ， 由左手定则知其方向水平向左．匀速运动，所以水平拉力 ＝ ＝ ，方向水平向右． (3)R 上的热功率: ＝ ＝ ＝ . 16.解析：由题意可得又根据法拉第电磁感应定律得 由以上两式可得.图10。

高中物理学习材料桑水制作1．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答案：D解析：磁通量的大小与感应电动势的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．2．穿过一个单匝线圈的磁通量始终保持每秒均匀地减少2 Wb，则( )A．线圈中感应电动势每秒增加2 V B．线圈中感应电动势每秒减少2 VC．线圈中无感应电动势D．线圈中感应电动势大小不变答案：D解析：因穿过线圈的磁通量均匀变化，所以磁通量的变化率ΔΦ/Δt为一定值，又因为是单匝线圈，据E＝ΔΦ/Δt可知选项D正确．3.穿过某线圈的磁通量随时间变化的关系如图所示，在下列几段时间内，线圈中感应电动势最小的是( )A．0～2 s B．2 s～4 sC．4 s～5 s D．5 s～10 s答案：D解析：图象斜率越小，表明磁通量的变化率越小，感应电动势也就越小．4.材料、粗细相同，长度不同的电阻丝做成ab、cd、ef三种形状的导线，分别放在电阻可忽略的光滑金属导轨上，并与导轨垂直，如图所示，匀强磁场方向垂直导轨平面向内．外力使导线水平向右做匀速运动，且每次外力所做功的功率相同，已知三根导线在导轨间的长度关系是L ab <L cd <L ef ，则( )A ．ab 运动速度最大B ．ef 运动速度最大C ．三根导线每秒产生的热量相同D ．因三根导线切割磁感线的有效长度相同，故它们产生的感应电动势相同答案：BC解析：三根导线长度不同，故它们连入电路的阻值不同，有R ab <R cd <R ef .但它们切割磁感线的有效长度相同，根据P ＝Fv ，I ＝Blv R ，F ＝BIl ，可得v 2＝PR B 2l2，所以三根导线的速度关系为v ab <v cd <v ef ，A 错，B 对．根据E ＝Blv ，可知三者产生的电动势不同，D 错．运动过程中外力做功全部转化为内能，故C 对．5．如图所示，半径为r 的n 匝线圈套在边长为L 的正方形abcd 之外，匀强磁场局限在正方形区域内且垂直穿过正方形，当磁感应强度以ΔB Δt的变化率均匀变化时，线圈中产生感应电动势大小为( )A ．πr 2ΔB ΔtB ．L 2ΔB ΔtC ．n πr 2ΔB ΔtD ．nL 2ΔB Δt答案：D解析：根据法拉第电磁感应定律，线圈中产生的感应电动势的大小E ＝n ΔΦΔt ＝nL 2ΔB Δt. 6．用相同导线绕制的边长为L 或2L 的四个闭合导线框，以相同的速度匀速进入右侧匀强磁场，如下图所示．在每个导线框进入磁场的过程中，M 、N 两点间的电压分别为U a 、U b 、U c 和U d .下列判断正确的是( )A ．U a <U b <U c <U dB ．U a <U b <U d <U cC ．U a ＝U b <U c ＝U dD ．U b <U a <U d <U c答案：B 解析：导线框进入磁场时，M 、N 切割磁感线产生感应电动势，M 、N 两点间的电压为以MN 为电源、其他三边电阻为外电路电阻的路端电压．则U a ＝34BLv ，U b ＝56BLv ，U c ＝34B ·2Lv ，U d ＝46B ·2Lv ，故U a <U b <U d <U c ，选项B 正确．7．如图所示的几种情况，金属导体中产生的感应电动势为Blv 的是( )答案：ABD解析：公式E ＝Blv 中的l 应指导体的有效切割长度，A 、B 、D 中的有效切割长度均为l ，电动势E ＝Blv ，而C 中的有效切割长度为l sin θ，电动势E ＝Blv sin θ，故ABD 项正确．8.如图所示，导体AB 的长度为2R ，绕O 点以角速度ω匀速转动，OB 为R ，且OBA 三点在一条直线上，有一磁感应强度为B 的匀强磁场充满转动平面且与转动平面垂直，那么AB 两端的电势差为( )A.12B ωR 2 B ．2B ωR 2C ．4B ωR 2D ．6B ωR 2 答案：C解析：A 点线速度v A ＝ω·3R ，B 点线速度v B ＝ω·R ，AB 棒切割磁感线的平均速度v ＝v A ＋v B2＝2ω·R ，由E ＝Blv 得A 、B 两端的电势差为4B ωR 2，C 项正确．9．如右图所示，一个“∠”形光滑导轨垂直于磁场固定在磁感应强度为B 的匀强磁场中，ab 是与导轨材料相同的导体棒，导体棒与导轨接触良好．在外力作用下，导体棒以恒定速度v 向右运动，以导体棒在图中所示位置的时刻作为计时起点，则回路中的感应电流I .导体棒所受外力的功率P 随时间t 变化的图象为( )答案：AC解析：任一时刻，回路中产生的电动势E ＝Bl有效v ，又l 有效∝l 周长，由电阻定律有R 总＝ρl 周长S 截，故E ∝R 总，因此回路的感应电流I ＝E R 总保持恒定，选项A 正确．导体棒所受外力的功率P ＝P 安＝I 2R ∝l 周长∝t ，故选项C 正确．10．如图甲所示，一个电阻为R 、面积为S 的矩形导线框abcd ，水平放置在匀强磁场中，磁场的磁感应强度为B ，方向与ad 边垂直并与线框平面成45°角，o 、o ′分别是ab 边和cd 边的中点．现将线框右半边obco ′绕oo ′逆时针旋转90°到图乙所示位置．在这一过程中，导线中通过的电荷量是( )A.2BS 2R B.2BS R C.BS R D ．0答案：A解析：对线框的右半边(obco ′)未旋转时整个回路的磁通量Φ1＝BS sin45°＝22BS 线框的右半边(obco ′)旋转90°后，穿进跟穿出的磁通量相等，如图整个回路的磁通量Φ2＝0，ΔΦ＝|Φ2－Φ1|＝22BS .根据公式q ＝ΔΦR ＝2BS 2R.选A.11．如图所示，半径为a 的圆形区域内有匀强磁场，磁感应强度B ＝0.2T ，磁场方向垂直纸面向里．半径为b 的金属圆环与磁场同心地放置，磁场与环面垂直．其中a ＝0.4 m ，b ＝0.6 m ．金属环上分别接有灯L 1、L 2，两灯的电阻均为R 0＝2 Ω.一金属棒MN 与金属环接触良好，棒与环的电阻均不计．(1)若棒以v 0＝5 m/s 的速率在环上向右匀速滑动，求棒滑过圆环直径OO ′的瞬时，MN中的感应电动势和流过灯L 1的电流；(2)撤去中间的金属棒MN ，将右面的半圆环OL 2O ′以OO ′为轴向上翻转90°后，若此时磁感应强度随时间均匀变化，其变化率为ΔB Δt ＝(4π)T/s ，求L 1的功率． 答案：(1)0.8 V 0.4 A (2)1.28×10－2W解析：(1)棒滑过圆环直径OO ′的瞬时，垂直切割磁感线的有效长度为2a ，故在MN 中产生的感应电动势为：E 1＝B ·2a ·v 0＝0.2×2×0.4×5 V ＝0.8 V ，通过灯L 1的电流I 1＝E 1R 0＝0.82A ＝0.4 A ； (2)撤去金属棒MN ，半圆环O L 2O ′以OO ′为轴向上翻转90°后，根据法拉第电磁感应定律，E 2＝ΔΦΔt ＝ΔB Δt ·πa 22＝4π×πa 22＝2×0.42 V ＝0.32 V ， 则L 1的功率P 1＝(E 22R 0)2R 0＝E 224R 0＝0.3224×2W ＝1.28×10－2W. 12.如图所示，两条处于同一水平面内的平行滑轨MN 、PQ 相距30 cm ，上面垂直于滑轨放置着质量均为0.1 kg 、相距50 cm 的ab 和cd 两平行可动的金属棒，棒与滑轨间的动摩擦因数为0.45.回路abcd 的电阻为0.5 Ω，整个装置处于竖直向下的匀强磁场中，若磁感应强度从零开始以0.1T/s 的变化率均匀增加，则经过多长时间棒将会发生滑动？(g 取10 m/s 2)答案：500 s解析：依题意知，回路中的电流 I ＝E R ＝S ΔB R Δt ＝0.3×0.5×0.10.5A ＝0.03 A金属棒刚要发生滑动时，安培力等于最大静摩擦力，即BIl ＝F m ＝μmg解得：B ＝50 T ．又B ＝ΔB Δt t ＝0.1t ， 所以t ＝500 s.13．如图所示，平行导轨间有一矩形的匀强磁场区域，细金属棒PQ 沿导轨从MN 处匀速运动到M ′N ′的过程中，棒上感应电动势E 随时间t 变化的图示，可能正确的是( )答案：A解析：金属棒PQ 在进磁场前和出磁场后，不产生感应电动势，而在磁场中，由于匀速运动所以产生的感应电动势不变，故正确选项为A.14．一矩形线框置于匀强磁场中，线框平面与磁场方向垂直．先保持线框的面积不变，将磁感应强度在1 s 时间内均匀地增大到原来的两倍．接着保持增大后的磁感应强度不变，在1 s 时间内，再将线框的面积均匀地减小到原来的一半．先后两个过程中，线框中感应电动势的比值为( )A.12B ．1C ．2D ．4答案：B解析：设原磁感应强度为B ，线框面积为S ，第一次在1s 内将磁感应强度增大为原来的两倍，即变为2B ，感应电动势为E 1＝ΔBS Δt ＝(2B －B )S t ＝BS t ；第二次在1s 内将线框面积均匀的减小到原来的一半，即变为12S ，感应电动势大小为E 2＝2B ΔS Δt ＝2B ⎝ ⎛⎭⎪⎫S －12S t ＝BS t ，所以有E 1E 2＝1，选项B 正确．。

法推第电磁感触定律训练题之阳早格格创做一、采用题1．关于感触电动势大小的下列道法中，精确的是[ ]A．线圈中磁通量变更越大，线圈中爆收的感触电动势一定越大B．线圈中磁通量越大，爆收的感触电动势一定越大C．线圈放正在磁感强度越强的场合，爆收的感触电动势一定越大D．线圈中磁通量变更越快，爆收的感触电动势越大2．与x轴夹角为30°的匀强磁场磁感强度为B(图1)，一根少l的金属棒正在此磁场中疏通时末究与z轴仄止，以下哪些情况可正在棒中得到目标相共、大小为Blv的电动势[ ] A．以2v速率背+x轴目标疏通B．以速率v笔曲磁场目标疏通3．如图2，笔曲矩形金属框的匀强磁场磁感强度为B.导体棒ab 笔曲线框二少边放正在框上，ab少为l.正在△t时间内，ab 背左匀速滑过距离d，则[ ]4．单匝矩形线圈正在匀强磁场中匀速转化，转轴笔曲于磁场，若线圈所围里积里磁通量随时间变更的顺序如图3所示[ ]A．线圈中O时刻感触电动势最大B．线圈中D时刻感触电动势为整C．线圈中D时刻感触电动势最大D．线圈中O至D时间内仄衡感电动势为5．一个N匝圆线圈，放正在磁感强度为B的匀强磁场中，线圈仄里跟磁感强度目标成30°角，磁感强度随时间匀称变更，线圈导线规格没有变，下列要领中可使线圈中感触电流减少一倍的是[ ] A．将线圈匝数减少一倍B．将线圈里积减少一倍C．将线圈半径减少一倍D．适合改变线圈的与背6．如图4所示，圆环a战圆环b半径之比为2∶1，二环用共样细细的、共种资料的导线连成关合回路，对接二圆环电阻没有计，匀强磁场的磁感强度变更率恒定，则正在a环单独置于磁场中战b环单独置于磁场中二种情况下，M、N 二面的电势好之比为[ ]A．4∶1B．1∶4C．2∶1D．1∶27．沿着一条光润的火仄导轨放一个条形磁铁，品量为M，它的正前圆隔一定距离的导轨上再放品量为m的铝块.给铝块某一初速度v使它背磁铁疏通，下述道法中精确的是(导轨很少，只思量正在导轨上的情况)[ ] A．磁铁将与铝块共目标疏通8．如图5所示，相距为l，正在脚够少度的二条光润仄止导轨上，仄止放置着品量战电阻均相共的二根滑杆ab战cd，导轨的电阻没有计，磁感强度为B的匀强磁场的目标笔曲于导轨仄里横曲背下，启初时，ab战cd皆处于停止状态，现ab杆上效率一个火仄目标的恒力F，下列道法中精确的是[ ]A．cd背左疏通 B．cd背左疏通C．ab 战cd均先干变加速疏通，后做匀速疏通D．ab战cd均先干接加速疏通，后做匀加速疏通9．如图6所示，RQRS为一正圆形导线框，它以恒定速度里，MN线与线框的边成45°角，E、F分别为PS战PQ的中面，关于线框中的感触电流[ ]A．当E面通过鸿沟MN时，感触电流最大B．当P面通过鸿沟MN时，感触电流最大C．当F面通过鸿沟MN 时，感触电流最大D．当Q面通过鸿沟MN时，感触电流最大10．如图7所示，仄止金属导轨的间距为d ，一端跨接一阻值为R 的电阻，匀强磁场的磁感触强度为B ，目标笔曲于仄止轨讲天圆仄里.一根少曲金属棒与轨讲成60°角放置，且交战良佳，则当金属棒以笔曲于棒的恒定速度v 沿金属轨讲滑止时，其余电阻没有计，电阻R 中的电流强度为[ ]A.Bdv/Rsin60oo/R o /R 11．如图8中，关合矩形线框abcd 位于磁感触强度为B 的匀强磁中，ab 边位于磁场边沿，线框仄里与磁场笔曲，ab 边战bc 边分别用L1战L2.若把线框沿v 的目标匀速推出磁场合用时间为△t ，则通过框导线截里的电量是[ ]A ．BI 1L 2/R △t B.BL 1L 2/R C.BI 1L 2/R △t D.BI 1L 2二、挖空题12、如图9大环半径是小金属环的2倍.脱过大环的磁通量变更率为△ф/△t 时，大环中的感触电动势为ε.脱过小环中的磁通量变更率也为△ф/△t 时，小环中感触电动势为____.13．AB 二关合线圈为共样导线绕成且均为10匝，半径r A=2r B，内犹如图10所示的有理念鸿沟的匀强磁场，若磁场匀称减小，则A、B环中的感触电动势之比εA∶ε=____，爆收的感触电流之比I A∶I B＝____.B14．如图11所示，线圈内有理念鸿沟的磁场，当磁场匀称减少时，有一戴电粒子停止于仄止板(二板火仄放置)电容器中间，则此粒子戴____电，若线圈的匝数为n，仄止板电容器的板间距离为d，粒子的品量为m，戴电量为q，则磁感触强度的变更率为____(设线圈的里积为S)．15．一导体棒少l=40cm，正在磁感强度的匀强磁场中做切割磁感线疏通，疏通的速度／s，若速度目标与磁感线目标夹角β=30°，则导体棒中感触电动势的大小为____V ，此导体棒正在做切割磁感线疏通时，若速度大小没有变，大概爆收的最大感触电动势为____V．16．如图12所示，正在一个光润金属框架上笔曲放置一根少的金属棒ab，其电阻Ω．框架左端的电阻Ω．笔曲框里的匀强磁场的磁感强度．当用中力使棒ab以速度v=5m／s左移时，ab棒中爆收的感触电动势ε=____，通过ab棒的电流I=____．ab棒二端的电势好U ab=____，正在电阻R上消耗的功率P R____，正在ab 棒上消耗的收热功率P R=____，切割疏通中爆收的电功率P=____．17．将一条形磁铁拔出螺线管线圈.第一次拔出用秒，第二次拔出用1秒，则二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．正圆形导线框abcd，匝数为10匝，边少为20cm，正在磁感强度为的匀强磁场中盘绕与B目标笔曲的转轴匀速转化，转速为120r／min.当线框从仄止于磁场位子启初转过90°时，线圈中磁通量的变更量是_______wb，线圈中磁通量仄衡变更率为_______wb／s，仄衡感触电动势为____V.三、估计题19．图13各情况中，电阻Ω，疏通导线的少度皆为，做匀速疏通的速度皆为v=10m／s．除电阻R中，其余各部分电阻均没有计．匀强磁场的磁感强度．试估计各情况中通过每个电阻R的电流大小战目标．20．如图14，边少l=20cm的正圆形线框abcd公有10靠着墙角放着，线框仄里与大天的夹角α=30°.该天区有磁感触强度、火仄背左的匀强磁场.现将cd边背左一推，ab边经着天.正在那个历程中线框中爆收的感触电动势为几？21．用细细匀称的绝缘导线造成一个圆环，正在圆环用相共导线合成一个内接正圆形.将它们放进一个匀称变更的匀强磁场，磁场目标战它们天圆的仄里笔曲.问（1）圆环中战正圆形中的感触电动势之比是几?（2）若圆环中爆收的感触电流为22mA ，则正圆形回路中的感触电流有多大？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 转化，另一端a 放正在环上，电阻值为R.另一金属杆ob 一端牢固正在O 面，另一端b 牢固正在环上，电阻值也是R.加一个笔曲圆环的磁感强度为B的匀强磁场，并使oa 杆以角速度匀速转化.如果所有触面交战良佳，ob 没有效率oa 的转化，供流过oa 的电流的范畴.23．如图16，光润金属导轨互相仄止，间距为L ，导轨仄里与火仄里夹角为θ.放正在一个范畴较大的横曲进与的磁感强度为B 的匀强磁场中.将一根品量为m 的金属棒ab 笔曲导轨放正在导轨上.当ab 末尾正在导轨上以v 匀速下滑时，与导轨贯串的小灯炮D正佳仄常收光，若没有计导轨、金属棒ab的电阻，则D的额定功率为几？灯丝此时的电阻为几？24．如图17所示，匀强磁场，金属棒AB少，与框架宽度相共，电阻为R=1/3Ω，当金属棒以5m／s的速度匀速背左疏通时，供：(1)流过金属棒的感触电流多大？(2)若图中电容器C为μF，则充电量几？25．如图18所示，仄止金属导轨的电阻没有计，ab、cd的电阻均为R，少为l，其余的电阻阻值为R，所有拆置放正在磁感强度为B的匀强磁场中，当ab、cd以速率v背左疏通时，通过R的电流强度为几？法推第电磁感触定律训练题问案一、采用题1．D2．A、D3．C4．A、B、D5．C、D6．C7．A、B8．B、D9．B10．A11．B二、挖空题12．E13．1∶1，1∶214．背，mgd／nqs15．，．，，，，，．5∶1，1∶1，5∶118．，，三、估计题19．a∶0b∶3A从左背左C∶，从上背下d ∶1A，从下进与20．．π∶2，0.5mA23．mgvsinθ，(BLcosθ)2v／(mgsinθ)24．，4×10-8C25．2BLv／3R。

第2节法拉第电磁感应定律（同步练习）一、单项选择题1、关于电磁感应现象的有关说法正确的是（）A．只要穿过闭合电路中的磁通量不为零，电路中就有感应电流产生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，则电路中的感应电动势越大D．穿过闭合电路的磁通量变化越快，闭合电路中感应电动势越大【答案】D2、电阻R、电容C与一线圈连成闭合回路，条形磁铁静止于线圈的正上方，N极朝下，如图所示，现使磁铁由静止开始下落，在N极接近线圈上端的过程中，下列说法正确的是（）A．流过R的电流方向是a到bB．电容器的下极板带正电C．磁铁下落过程中，加速度保持不变D．穿过线圈的磁通量不断减小【答案】B3、如图所示，在庆祝反法西斯胜利70周年阅兵盛典上，我国预警机“空警-2000”在天安门上空时机翼保持水平，以4.5×102km/h的速度自东向西飞行。

该机的翼展(两翼尖之间的距离)为50m，北京地区地磁场的竖直分量向下，大小为4.7×10-5T，则()A.两翼尖之间的电势差为2.9 VB.两翼尖之间的电势差为1.1 VC.飞机左方翼尖的电势比右方翼尖的电势高D.飞机左方翼尖的电势比右方翼尖的电势低【答案】C4、如图所示，在竖直向下的匀强磁场中，将一水平放置的金属棒ab以水平初速度v0抛出，设在整个过程中棒的方向不变且不计空气阻力，则金属棒在运动过程中产生的感应电动势大小变化情况是()A.越来越大B.越来越小C.保持不变D.无法判断【答案】C5、如图所示,，正方形线框的左半侧处在磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场方向与线框平面垂直，线框的对称轴MN恰与磁场边缘平齐。

若第一次将线框从磁场中以恒定速度v1向右匀速拉出，第二次以线速度v2让线框绕轴MN匀速转过90°，为使两次操作过程中，线框产生的平均感应电动势相等，则()A.v1∶v2=2∶πB.v1∶v2=π∶2C.v1∶v2=1∶2D.v1∶v2=2∶1【答案】A6、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2 s内穿过线圈的磁通量变化率等于0.08 Wb/sB.在开始的2 s内穿过线圈的磁通量的变化量等于零C.在开始的2 s内线圈中产生的感应电动势等于0.08 VD.在第3s末线圈中的感应电动势等于零【答案】A7、如图所示，一个圆形线圈的匝数为N，半径为a，线圈平面与匀强磁场垂直，且一半处在磁场中。

桑水高中物理学习材料桑水制作法拉第电磁感应定律 同步练习一．选择题（每小题有一个或几个选项符合题意）1．如图所示，ab 是水平面上一个圆的直径，在过ab 的竖直平面内有一根通电导线cd 。

已知cd 平行于ab ，当cd 竖直向上平移时，电流的磁场穿过圆面积的磁通量将【 】 A ．逐渐增大 B ．逐渐减小 C ．始终为零D ．不为零，但保持不变2．关于感应电动势，下列说法正确的是【 】 A ．穿过闭合电路的磁感强度越大，感应电动势就越大 B ．穿过闭合电路的磁通量越大，感应电动势就越大C ．穿过闭合电路的磁通量的变化量越大，其感应电动势就越大D ．穿过闭合电路的磁通量变化的越快，其感应电动势就越大3．导体在匀强磁场中切割磁感线时，所产生的感应电动势的计算公式为E=BLV ，对它的正确理解，下列说法正确的是【 】A ．公式对B 、L 和V 三者两两垂直的情形是适用的B ．式中的L 是导体切割磁感线的有效长度，而V 则是导体在磁场中相对于磁场的运动速度C ．L 是导体的长度，V 则是导体切割磁感线的速度D ．L 是导体在磁场中切割磁感线的有效长度，V 则是垂直切割磁感线的速度4．穿过一个电阻为1Ω的单匝闭合线圈的磁通量始终是每秒种均匀地减少2Wb ，则下列说法正确的是【 】A ．线圈中的感应电动势一定是每秒减少2VB ．线圈中的感应电动势一定是2VC ．线圈中的感应电流一定是每秒减少2AD ．线圈中的感应电流一定是2Aac dbB5．一矩形线圈在匀强磁场中绕一固定转轴作匀速转动，当线圈刚好处于如图所示的位置时，则它的【】A．磁通量最大，磁通量的变化率最小，感应电动势最小B．磁通量最大，磁通量的变化率最大，感应电动势最大C．磁通量最小，磁通量的变化率最大，感应电动势最大D．磁通量最小，磁通量的变化率最小，感应电动势最小6．将一磁铁缓慢或迅速地插到闭合线圈中的同一位置时，比较两次插入过程，下列物理量中不发生变化的是【】A．磁通量的变化率B．磁通量的变化量C．感应电动势的大小D．流过导体截面的电量7．当线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴旋转时，线圈中所产生的最大感应电动势的大小与哪些因素有关？【】A．线圈平面的形状B．线圈的匝数C．线圈的电阻D．线圈转动的角速度8．在北半球地磁场的竖直分量向下。

高中物理学习材料（灿若寒星**整理制作）第四节：法拉第电磁感应定律同步练习基础达标：1、法拉第电磁感应定律可以这样表述：闭合电路中感应电动势的大小（）A.跟穿过这一闭合电路的磁通量成正比B.跟穿过这一闭合电路的磁感应强度成正比C.跟穿过这一闭合电路的磁通量的变化率成正比D.跟穿过这一闭合电路的磁通量的变化量成正比2、将一磁铁缓慢地或迅速地插到闭合线圈中同样位置处，不发生变化的物理量有（）A.磁通量的变化率B.感应电流的大小C.消耗的机械功率D.磁通量的变化量E.流过导体横截面的电荷量3、恒定的匀强磁场中有一圆形闭合导线圈，线圈平面垂直于磁场方向，当线圈在磁场中做下列哪种运动时，线圈中能产生感应电流（）A.线圈沿自身所在平面运动B.沿磁场方向运动C.线圈绕任意一直径做匀速转动D.线圈绕任意一直径做变速转动4、一个矩形线圈，在匀强磁场中绕一个固定轴做匀速运动，当线圈处于如图所示位置时，此线圈（）A.磁通量最大，磁通量变化率最大，感应电动势最小B.磁通量最大，磁通量变化率最大，感应电动势最大C.磁通量最小，磁通量变化率最大，感应电动势最大D.磁通量最小，磁通量变化率最小，感应电动势最小5、一个N匝的圆线圈，放在磁感应强度为B的匀强磁场中，线圈平面跟磁感应强度方向成30°角，磁感应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、闭合电路中产生的感应电动势的大小，跟穿过这一闭合电路的下列哪个物理量成正比A 、磁通量B 、磁感应强度C 、磁通量的变化率D 、磁通量的变化量7、穿过一个单匝数线圈的磁通量，始终为每秒钟均匀地增加2 Wb ，则（ ）A 、线圈中的感应电动势每秒钟增大2 VB 、线圈中的感应电动势每秒钟减小2 VC 、线圈中的感应电动势始终为2 VD 、线圈中不产生感应电动势8、如图1所示，矩形金属框置于匀强磁场中，ef 为一导体棒，可在ab 和cd 间滑动并接触良好；设磁感应强度为B ，ef 长为L ，在Δt 时间内向左匀速滑过距离Δd ，由电磁感应定律E=n t∆∆Φ可知，下列说法正确的是（ ）图1A 、当ef 向左滑动时，左侧面积减少L ·Δd,右侧面积增加L ·Δd ，因此E=2BL Δd/ΔtB 、当ef 向左滑动时，左侧面积减小L ·Δd ，右侧面积增大L ·Δd ，互相抵消，因此E=0C 、在公式E=n t∆∆Φ中，在切割情况下，ΔΦ=B ·ΔS ，ΔS 应是导线切割扫过的面积，因此E=BL Δd/Δt D 、在切割的情况下，只能用E=BLv 计算，不能用E=nt ∆∆Φ计算 9、在南极上空离地面较近处，有一根与地面平行的直导线，现让直导线由静止自由下落，在下落过程中，产生的感应电动势（ ）A 、增大B 、减小C 、不变D 、无法判断10、一个200匝、面积为20 cm 2的线圈，放在磁场中，磁场的方向与线圈平面成30°角，若磁感应强度在0.05 s 内由0.1 T 增加到0.5 T.在此过程中穿过线圈的磁通量的变化是___________ Wb ；磁通量的平均变化率是___________ Wb/s ；线圈中的感应电动势的大小是___________ V .能力提升：11、如图所示，在竖直向下的匀强磁场中，将一个水平放置的金属棒ab 以水平初速度v 0抛出，设运动的整个过程中棒的取向不变且不计空气阻力，则金属棒在运动过程中产生的感应电动势大小将 （ ）A.越来越大B.越来越小C.保持不变12、如图所示，C是一只电容器，先用外力使金属杆ab贴着水平平行金属导轨在匀强磁场中沿垂直磁场方向运动，到有一定速度时突然撤销外力.不计摩擦，则ab以后的运动情况可能是（）A.减速运动到停止B.来回往复运动C.匀速运动D.加速运动13、粗细均匀的电阻丝围成的正方形线框置于有界匀强磁场中，磁场方向垂直于线框平面，其边界与正方形线框的边平行.现使线框以同样大小的速度沿四个不同方向平移出磁场，如图4-3-12所示，则在移出过程中线框的一边a、b两点间电势差绝对值最大的是（）14、一个面积S=4×10-2 m2、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2 s内穿过线圈的磁通量变化率等于-0.08 Wb/sB、在开始的2 s内穿过线圈的磁通量的变化量等于零C、在开始的2 s内线圈中产生的感应电动势等于-0.08 VD、在第3 s末线圈中的感应电动势等于零15、如图所示，闭合导线框的质量可以忽略不计，将它从图示位置匀速拉出匀强磁场.若第一次用0.3 s时间拉出，外力做的功为W1，通过导线截面的电荷量为q1；第二次用0.9 s 时间拉出，外力所做的功为W2，通过导线截面的电荷量为q2,则（）A、W<W2,q1<q2B、W1<W2,q1=q2C、W1>W2,q1=q2D、W1>W2,q1>q216、如图所示，半径为r的n匝线圈套在边长为L的正方形abcd之外，匀强磁场局限在正方形区域内且垂直穿过正方形面积.当磁感应强度以ΔB/Δt的变化率均匀变化时，线圈中产生感应电动势的大小为____________________.17、在图中，EF、GH为平行的金属导轨，其电阻可不计，R为电阻器，C为电容器，AB为可在EF和GH上滑动的导体横杆.有均匀磁场垂直于导轨平面.若用I1和I2分别表示图中该处导线中的电流，则当横杆AB（）A、匀速滑动时，I1=0，I2=0B、匀速滑动时，I1≠0,I2≠0C、加速滑动时，I1=0,I2=0D、加速滑动时，I1≠0,I2≠018、如图4-3-10所示，在光滑的绝缘水平面上，一个半径为10 cm、电阻为1.0 Ω、质量为0.1 kg的金属环以10 m/s的速度冲入一有界磁场，磁感应强度为B=0.5 T.经过一段时间后，圆环恰好有一半进入磁场，该过程产生了3.2 J的电热，则此时圆环的瞬时速度为___________m/s；瞬时加速度为___________ m/s2.19、如图所示，接有灯泡L的平行金属导轨水平放置在匀强磁场中，一导体杆与两导轨良好接触并做往复运动，其运动情况与弹簧振子做简谐运动的情况相同.图中O位置对应于弹簧振子的平衡位置，P、Q两位置对应于弹簧振子的最大位移处.若两导轨的电阻不计，则（）A、杆由O到P的过程中，电路中电流变大B、杆由P到Q的过程中，电路中电流一直变大C、杆通过O处时，电路中电流方向将发生改变D、杆通过O处时，电路中电流最大20、如图4-3-14所示，半径为R的圆形导轨处在垂直于圆平面的匀强磁场中，磁感应强度为B，方向垂直于纸面向内.一根长度略大于导轨直径的导体棒MN以速率v在圆导轨上从左端滑到右端，电路中的定值电阻为r，其余电阻不计.导体棒与圆形导轨接触良好.求：(1)、在滑动过程中通过电阻r的电流的平均值；(2)、MN从左端到右端的整个过程中，通过r的电荷量；(3)、当MN通过圆导轨中心时，通过r的电流是多大？21、如图所示，两根平行且足够长的金属导轨置于磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场的方向垂直于导轨平面，两导轨间距为L，左端连一电阻R，右端连一电容器C，其余电阻不计。

人教版高二物理选修3-2第四章法拉第电磁感应定律专项训练一、选择题1.如图所示，A、B两闭合线圈为同样导线绕成，A有10匝，B有20匝，两圆线圈半径Z比为2： 1.均匀磁场只分布在B线圈内.当磁场随时间均匀减弱时（）B.A、B中均有恒定的感应电流C.A、B中感应电动势Z比为2： 1D.A、B中感应电流之比为1： 2【答案】BD【解析】试题分析：穿过闭合电路的磁通量发生变化，电路中产生感应电流；由法拉第电磁感应定律可以求出感应电动势；由电阻定律求出导线电阻，最后由欧姆定律可以求出线圈电流.磁场随时间均匀减弱，穿过闭合线圈昇的磁通量减少，〃中产主感应电流，故A错误；磁场随时间均匀减弱, 穿过闭合线圈久〃的磁通量减少，A.〃屮都产生感应电流，故B正确；由法拉第电磁感应定律得，感应电动势：E = n—= n—S,其屮竺、S都相同，力有10匝，〃有20匝，线圈产生的感应电动势之比为1： 2, /、At At At〃环屮感应电动势E A：E B=1：2,故C错误：线圈电阻R = p- = p n 2?Cr = 两圆线圈半径之比为2： 1, As s sE有10匝，〃有20匝，p、s都相同，则电阻之比R A：R B F A：「B=1：1，由欧姆定律1 = 3得，产生的感应电流之R比I A：【B=1：2,故D正确；2.高频焊接技术的原理如图（a）.线圈接入图（b）所示的正弦式交流电（以电流顺吋针方向为正），圈内待焊工件形成闭合冋路•则（）A.图（b）中电流有效值为IB.0〜t］时间内工件中的感应电流变大C.0〜h时间内工件中的感应电流方向为逆时针D.图(b) '|>T越大，工件温度上升越快【答案】AC【解析】由图知电流的最大值为返/，因为该电流是正弦式交流电，则有效值为/,故A正确.，一/图象切线的斜率等于电流的变化率，根据数学知识可知：0〜/］时间内线圈中电流的变化率减小，磁通量的变化率变小，rti法拉第电磁感应定律可知工件中感应电动势变小，则感应电流变小，故B错误.根据楞次定律可知：0〜"吋I'可内工件中的感应电流方向为逆吋针，故C正确.图(b)中厂越大，电流变化越慢，工件中磁通量变化越慢，由法拉第电磁感应定律可知工件屮产生的感应电动势越小，温度上升越慢，故D错误.3.如图所示，一光滑绝缘的半圆面和一根很长的直导线被固定在同一竖直平面内，直导线水平处于半圆面的下方，导线中通有方向向右的恒定电流I,将一铜环从半圆面左侧最高点a从静止释放后，铜环沿着半圆面运动，到达右侧的b点为最高点，a、b高度差为已知通电直导线在周围某一点产生磁场的磁感应强度与该点到导线的距离成反比，下列说法正确的是( )A.铜环在半圆面左侧下滑过程，感应电流沿顺时针方向B.铜环第一次经过最低点时感应电流达到最大C.铜环往返运动第二次到达右侧最高点时与b点的高度差小于2AhD.铜环沿半圆面运动过程，铜环所受安培力的方向总是与铜环中心的运动方向相反【答案】AC【解析】A、rti安培定则知半圆面内磁场方向为垂直纸面向外，由上至下磁感应强度逐渐增大，铜环在左侧下滑过程中，通过圆坏的磁通量增大，则由楞次定律知感应电流为顺时针方向，故A正确；B、根据通电直导线产生磁场的特点可知，在同一水平面上磁感应强度是相等的，所以若铜环的速度为水平时，铜环内的磁通量变化率为0,感应电流为零，所以铜环在最低点的感应电流最小，故B错误；C、设铜环的质量为m,则铜坏第一次从a点运动到b点时，消耗的能量为mgAh；铜坏在竖直方向上的速度越大时，其里面的磁通量变化率越大，产生的感应电流越大，从而产生的焦耳热越大，消耗的能量越大.显然铜环从右往左端返冋时，在同一高度，竖直方向上的速度要比第一次从左端到右端的小，所以返冋消耗的能量要小于第一次消耗的能量，即小于mgAh；同理，铜坏再从左端运动到右端，消耗的能量更小TmgAh, 则铜环往复运动第二次到达右侧最高点时与点b的高度差小于2Ah，故C正确；D、当铜环沿着半圆面斜向下运动时，根据对称性，铜环左右两端产生的安培力大小相等，方向相反；而铜环下半部分产生的安培力要大于上半部分产生的安培力，下半部分产生的安培力的合力方向竖直向上，上半部分产生的安培力的合力竖直向下，所以铜环所受到的安培力是竖直向上的，显然与铜环中心的运动方向不是相反的，故D错误；点睛：本题考查法拉第电磁感应定律与能暈和受力相结合的题目，要注意明确安培定则的应用，确定磁场方向，再根据楞次定律以及功能关系进行分析，即可明确圆环的运动情况。

4.4.法拉第电磁感应定律同步练习一、选择题1、下列几种说法正确的是()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，线圈中产生的感应电动势一定越大C．线圈放在磁场越强的位置，线圈中产生的感应电动势一定越大D．线圈中磁通量变化越快，线圈中产生的感应电动势一定越大2、如果闭合电路中的感应电动势很大，那一定是因为()A．穿过闭合电路的磁通量很大B．穿过闭合电路的磁通量变化很大C．穿过闭合电路的磁通量的变化很快D．闭合电路的电阻很小3、关于电磁感应现象，下列说法正确的是()A．线圈放在磁场中就一定能产生感应电流B．闭合线圈放在匀强磁场中做切割磁感线运动时，一定能产生感应电流C．感应电流的磁场总是阻碍原来磁场的磁通量的变化D．穿过线圈的磁通量变化量越大，感应电动势越大4、当穿过线圈的磁通量发生变化时，下列说法中正确的是（）A. 线圈中一定有感应电流B. 线圈中一定有感应电动势C. 感应电动势的大小跟磁通量的变化成正比D. 感应电动势的大小跟线圈的电阻有关5、穿过一个单匝线圈的磁通量始终保持每秒钟均匀地减少2 Wb，则() A．线圈中感应电动势每秒钟增加2 VB．线圈中感应电动势每秒钟减少2 VC．线圈中无感应电动势D．线圈中感应电动势保持不变6、将一磁铁缓慢或者迅速地插到闭合线圈中的同一位置处，不会发生变化的物理量是()A．磁通量的变化量B．磁通量的变化率C．感应电流的大小D．流过线圈横截面的电荷量7、一根直导线长0.1 m，在磁感应强度为0.1 T的匀强磁场中以10 m/s的速度匀速运动，则导线中产生的感应电动势()A．一定为0.1 V B．可能为零C．可能为0.01 V D．最大值为0.1 V8、如图所示，条形磁铁位于线圈的轴线上，下列过程中，能使线圈中产生最大感应电动势的是()A．条形磁铁沿轴线缓慢插入线圈B．条形磁铁沿轴线迅速插入线圈C．条形磁铁在线圈中保持相对静止D．条形磁铁沿轴线从线圈中缓慢拔出9、如图所示，一个金属薄圆盘水平放置在竖直向上的匀强磁场中，下列做法中能使圆盘中产生感应电动势的是（）A．圆盘绕过圆心的竖直轴匀速转动B．圆盘以某一水平直径为轴匀速转动C．圆盘在磁场中向右匀速平移D．匀强磁场均匀增加10、1831年10月28日，法拉第在一次会议上展示了他发明的圆盘发电机(图甲)．它是利用电磁感应的原理制成的，是人类历史上的第一台发电机．据说，在法拉第表演他的圆盘发电机时，一位贵妇人问道：“法拉第先生，这东西有什么用呢？”法拉第答道：“夫人，一个刚刚出生的婴儿有什么用呢？”图乙是这个圆盘发电机的示意图：铜盘安装在水平的铜轴上，它的边缘正好在两磁极之间，两块铜片C、D分别与转动轴和铜盘的边缘接触．使铜盘转动，电阻R中就有电流通过．已知铜盘半径为r，铜盘内阻忽略不计，铜盘所在区域磁感强度为B，转动的角速度为ω，则以下判断正确的是()①铜盘转动过程中产生的电流方向是D到C②铜盘转动过程中D点的电势高于C点③铜盘转动过程中产生的感应电动势大小为E＝12Br2ω④铜盘转动过程中产生的感应电流大小为I＝Br2ωRA．①②B．②③C．③④D．①④二、计算题11、如图所示，水平面上有两根相距0.5 m的足够长的平行金属导轨MN和PQ，它们的电阻可忽略不计，在M和P之间接有阻值为R的定值电阻．导体棒ab长l＝0.5 m，其电阻为r，与导轨接触良好．整个装置处于方向竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度B＝0.4 T．现使ab以v＝10 m/s的速度向右做匀速运动。