最新人教版高中物理选修3-2第四章《法拉第电磁感应定律》达标训练

（人教版）高中物理选修3-2（全册）课时同步练习汇总第四章第1、2节划时代的发现探究感应电流的产生条件课时达标训练新人教版选修3-2一、单项选择题1．下列现象中属于电磁感应现象的是( )A．磁场对电流产生力的作用B．变化的磁场使闭合电路中产生电流C．插在通电螺线管中的软铁棒被磁化D．电流周围产生磁场2.如图所示, 矩形线框abcd 放置在水平面内, 磁场方向与水平方向成α角, 已知sinα＝45, 回路面积为S , 磁感应强度为B , 则通过线框的磁通量为( )A ．BS B.45BS C.35BS D.34BS3．如图所示, 开始时矩形线框与匀强磁场的方向垂直, 且一半在磁场内, 一半在磁场外, 若要使线框中产生感应电流, 下列办法中不可行的是( )A ．将线框向左拉出磁场B ．以ab 边为轴转动(小于90°)C ．以ad 边为轴转动(小于60°)D ．以bc 边为轴转动(小于60°)4．如图所示, 在匀强磁场中的矩形金属轨道上, 有等长的两根金属棒ab 和cd , 它们以相同的速度匀速运动, 则( )A ．断开开关S, ab 中有感应电流B ．闭合开关S, ab 中有感应电流C ．无论断开还是闭合开关S, ab 中都有感应电流D ．无论断开还是闭合开关S, ab 中都没有感应电流二、多项选择题5．我国已经制订了登月计划, 假如宇航员登月后想探测一下月球表面是否有磁场. 他手边有一只灵敏电流表和一个小线圈, 则下列推断正确的是( )A ．直接将电流表放于月球表面, 通过观察电流表是否有示数来判断磁场的有无B ．将电流表与线圈组成闭合回路, 使线圈沿某一方向运动, 如果电流表无示数, 则可判断月球表面无磁场C ．将电流表与线圈组成闭合回路, 使线圈沿某一方向运动, 如果电流表有示数, 则可判断月球表面有磁场D ．将电流表与线圈组成闭合回路, 使线圈在某一平面内沿各个方向运动, 电流表无示数, 则不能判断月球表面有无磁场6.如图所示, 水平面内有两条相互垂直且彼此绝缘的通电长直导线, 以它们为坐标轴构成一个平面直角坐标系. 四个相同的圆形闭合线圈在四个象限内完全对称放置, 两直导线中的电流大小与变化情况完全相同, 电流方向如图中所示, 当两直导线中的电流都增大时, 四个线圈a、b、c、d中感应电流的情况是( )A．线圈a中无感应电流 B．线圈b中有感应电流C．线圈c中有感应电流 D．线圈d中无感应电流7．如图所示, 线圈abcd在磁场区域ABCD中, 下列哪种情况下线圈中有感应电流产生( )A．把线圈变成圆形(周长不变)B．使线圈在磁场中加速平移C．使磁场增强或减弱D．使线圈以过ab的直线为轴旋转8．如图所示, 用导线做成圆形或正方形回路, 这些回路与一直导线构成几种位置组合(彼此绝缘), 下列组合中, 切断直导线中的电流时, 闭合回路中会有感应电流产生的是( )三、非选择题9.边长L＝10 cm的正方形线框固定在匀强磁场中, 磁场方向与线圈平面间的夹角θ＝30°, 如图所示, 磁感应强度随时间变化的规律为B＝(2＋3t)T, 则第3 s内穿过线圈的磁通量的变化量ΔΦ为多少?10.如图所示, 有一个垂直于纸面向里的匀强磁场, B 1＝0.8 T, 磁场有明显的圆形边界, 圆心为O , 半径为r ＝1 cm. 现在纸面内先后放上与磁场垂直的圆线圈, 圆心均在O 处, A 线圈半径为1 cm, 10匝; B 线圈半径为2 cm, 1匝; C 线圈半径为0.5 cm, 1匝. 问:(1)在B 减为B 2＝0.4 T 的过程中, A 线圈和B 线圈磁通量改变多少? (2)在磁场转过30°角的过程中, C 线圈中磁通量改变多少?答案1．解析: 选 B 磁场对电流产生力的作用属于通电导线在磁场中的受力情况; 插在通电螺线管中的软铁棒被磁化属于电流的磁效应; 电流周围产生磁场属于电流的磁效应; 而变化的磁场使闭合电路中产生电流属于电磁感应现象. 故正确答案为B.2．解析: 选B 在磁通量Φ＝BS 公式中, B 与S 必须垂直, 若B 与S 不垂直, 则S 要转化为垂直于B 的有效面积, 也可以将B 转化为垂直于S 的垂直分量, 故Φ＝BS ·sin α＝45BS . 3．解析: 选D 将线框向左拉出磁场的过程中, 线框的bc 部分做切割磁感线的运动, 或者说穿过线框的磁通量减少, 所以线框中将产生感应电流. 当线框以ab 边为轴转动时,线框的cd边的右半段在做切割磁感线的运动, 或者说穿过线框的磁通量在发生变化, 所以线框中将产生感应电流. 当线框以ad边为轴转动(小于60°)时, 穿过线框的磁通量在减小, 所以在这个过程中线框中会产生感应电流, 如果转过的角度超过60°, bc边将进入无磁场区, 那么线框中将不产生感应电流(60°～300°). 当线框以bc边为轴转动时, 如果转动的角度小于60°, 则穿过线框的磁通量始终保持不变(其值为磁感应强度与矩形面积的一半的乘积).4．解析: 选B 两根金属棒ab和cd以相同的速度匀速运动, 若断开开关S, 两根金属棒与导轨构成的回路中磁通量无变化, 则回路中无感应电流, 故选项A、C错误; 若闭合开关S, 两根金属棒与导轨构成的回路中磁通量发生变化, 则回路中有感应电流, 故B正确, D错误.5．解析: 选CD 当线圈平面与磁场方向平行时, 不论向哪个方向移动线圈, 穿过线圈的磁通量都不会变化, 所以也不会产生感应电流, 因此不能判断有无磁场存在; 若使闭合线圈沿某一方向移动时有感应电流产生, 则一定存在磁场. 故正确答案为C、D.6．解析: 选CD 根据安培定则可判断出电流产生的磁场方向, 线圈a中的磁场方向均垂直于纸面向里, 线圈c中的磁场方向均垂直于纸面向外, 线圈b、d中的合磁通量始终为零, 故增大两直导线中的电流时, 线圈a、c中的磁通量发生变化, 有感应电流产生, 而线圈b、d中无感应电流产生. 选项C、D正确, A、B错误.7．解析: 选ACD 选项A中, 线圈的面积变化, 磁通量变化, 故A正确; 选项B中, 无论线圈在磁场中匀速还是加速平移, 磁通量都不变, 故B错; 选项C、D中, 线圈中的磁通量发生变化, 故C、D正确.8．解析: 选CD 穿过线圈A中有效磁通量为ΦA＝Φ出－Φ进＝0, 且始终为零, 即使切断导线中的电流, ΦA也始终为零, A中不可能产生感应电流. B中线圈平面与导线的磁场平行, 穿过B的磁通量也始终为零, B中也不能产生感应电流. C中穿过线圈的磁通量, ΦΦ出, 即ΦC≠0, 当切断导线中电流后, 经过一定时间, 穿过线圈的磁通量ΦC减小为零, 进＞所以C中有感应电流产生. D中线圈的磁通量ΦD不为零, 当电流切断后, ΦD最终也减小为零, 所以D中也有感应电流产生.9．解析: 第3 s内就是从2 s末到3 s末, 所以, 2 s末的磁场的磁感应强度为B1＝(2＋3×2)T＝8 T3 s末的磁场的磁感应强度为B2＝(2＋3×3)T＝11 T则有ΔΦ＝ΔBS sin θ＝(11－8)×0.12×sin 30° Wb＝1.5×10－2 Wb答案: 1.5×10－2 Wb10．解析: (1)对A线圈, Φ1＝B1πr2,Φ2＝B2πr2磁通量的改变量|Φ2－Φ1|＝(0.8－0.4)×3.14×10－4 Wb＝1.256×10－4 Wb对B线圈, Φ1＝B1πr2, Φ2＝B2πr2磁通量的改变量|Φ2－Φ1|＝(0.8－0.4)×3.14×10－4 Wb＝1.256×10－4 Wb(2)对C线圈: Φ1＝Bπr2C, 磁场转过30°, 线圈仍全部处于磁场中, 线圈面积在垂直磁场方向的投影为πr2C cos 30°, 则Φ2＝Bπr2C cos 30°. 磁通量的改变量|Φ2－Φ1|＝Bπr2C(1－cos 30°)≈0.8×3.14×(5×10－3)2×(1－0.866) Wb≈8.4×10－6 Wb答案: (1)1.256×10－4 Wb 1.256×10－4 Wb (2)8.4×10－6 Wb第四章 第4节 法拉第电磁感应定律课时达标训练 新人教版选修3-2一、单项选择题1．一金属圆环水平固定放置, 现将一竖直的条形磁铁, 在圆环上方沿圆环轴线从静止开始释放, 在条形磁铁穿过圆环的过程中, 条形磁铁与圆环( )A ．始终相互吸引B ．始终相互排斥C ．先相互吸引, 后相互排斥D ．先相互排斥, 后相互吸引2．如图甲所示, 长直导线与闭合金属线框位于同一平面内, 长直导线中的电流i 随时间t 的变化关系如图乙所示. 在0～T 2时间内, 直导线中电流向上, 则在T2～T 时间内, 线框中感应电流的方向与所受安培力情况是( )A ．感应电流方向为顺时针, 安培力的合力方向向左B ．感应电流方向为逆时针, 安培力的合力方向向右C ．感应电流方向为顺时针, 安培力的合力方向向右D ．感应电流方向为逆时针, 安培力的合力方向向左3.如图所示, 通电螺线管两侧各悬挂一个小铜环, 铜环平面与螺线管截面平行. 当电键S 接通瞬间, 两铜环的运动情况是( )A ．同时向两侧推开B ．同时向螺线管靠拢C ．一个被推开, 一个被吸引, 但因电源正负极未知, 无法具体判断D ．同时被推开或同时向螺线管靠拢, 因电源正负极未知, 无法具体判断4．电阻R 、电容器C 与一个线圈连成闭合回路, 条形磁铁静止在线圈的正上方, N 极朝下, 如图所示. 现使磁铁开始自由下落, 在N 极接近线圈上端过程中, 流过R 的电流方向和电容器极板的带电情况是( )A．从a到b, 上极板带正电B．从a到b, 下极板带正电C．从b到a, 上极板带正电D．从b到a, 下极板带正电5.如图所示, ab为一金属杆, 它处在垂直于纸面向里的匀强磁场中, 可绕a点在纸面内转动; S是以a为圆心位于纸面内的金属圆环. 在杆转动过程中, 杆的b端与金属环保持良好接触; A为电流表, 其一端与金属环相连, 一端与a点良好接触. 当杆沿顺时针方向转动时, 某时刻ab杆的位置如图所示, 则此时刻( )A．电流表中电流的方向由c→d; 作用于ab的安培力向右B．电流表中电流的方向由c→d; 作用于ab的安培力向左C．电流表中电流的方向由d→c; 作用于ab的安培力向右D．无电流通过电流表, 作用于ab的安培力为零二、多项选择题6.如图所示, 闭合金属圆环沿垂直于磁场方向放置在有界匀强磁场中, 将它从匀强磁场中匀速拉出, 以下各种说法中正确的是( )A．向左拉出和向右拉出时, 环中的感应电流方向相反B．向左或向右拉出时, 环中感应电流方向都是沿顺时针方向的C．向左或向右拉出时, 环中感应电流方向都是沿逆时针方向的D．环在离开磁场之前, 圆环中无感应电流7.如图所示, 用一根长为L、质量不计的细杆与一个上孤长为l0、下弧长为d0的金属线框的中点联结并悬挂于O点, 悬点正下方存在一个上弧长为2l0、下弧长为2d0的方向垂直纸面向里的匀强磁场, 且d0≪L. 先将线框拉开到如图所示位置, 松手后让线框进入磁场, 忽略空气阻力和摩擦力, 下列说法正确的是( )A．金属线框进入磁场时感应电流的方向为a→b→c→d→aB．金属线框离开磁场时感应电流的方向为a→b→c→d→aC．金属线框dc边进入磁场与ab边离开磁场的速度大小总是相等D．向左摆动进入或离开磁场的过程中, 所受安培力方向向右; 向右摆动进入或离开磁场的过程中, 所受安培力方向向左8.如图所示, “U”形金属框架固定在水平面上, 金属杆ab与框架间无摩擦. 整个装置处于竖直方向的磁场中. 若因磁场的变化, 使杆ab向右运动, 则磁感应强度( )A．方向向下并减小B．方向向下并增大C．方向向上并增大 D．方向向上并减小关.三、非选择题9．某同学在学习了法拉第电磁感应定律之后, 自己制作了一个手动手电筒. 如图所示是手电筒的简单结构示意图, 左右两端是两块完全相同的条形磁铁, 中间是一根绝缘直杆, 由绝缘细铜丝绕制的多匝环形线圈只可在直杆上自由滑动, 线圈两端接一灯泡, 晃动手电筒时线圈也来回滑动, 灯泡就会发光, 其中O点是两磁极连线的中点, a、b两点关于O点对称.(1)试分析其工作原理;(2)灯泡中的电流方向是否变化.答案1．解析: 选 D 在条形磁铁靠近圆环的过程中, 通过圆环的磁通量不断增加, 会产生感应电流, 从而阻碍条形磁铁的运动, 所以此过程中它们是相互排斥的, 当条形磁铁穿过圆环后, 通过圆环的磁通量又会减小, 产生一个与原磁场相同的感应磁场, 阻碍原磁通量的减小, 所以圆环与条形磁铁间有相互吸引的作用力, D 正确.2．解析: 选C 在T2～T 时间内, 直导线中的电流方向向下增大, 穿过线框的磁通量垂直纸面向外增加, 由楞次定律知感应电流方向为顺时针, 线框所受安培力的合力由左手定则可知向右, C 正确.3．解析: 选 A 当电路接通瞬间, 穿过线圈的磁通量增加, 使得穿过两侧铜环的磁通量都增加, 由楞次定律可知, 两环中感应电流的磁场与线圈两端的磁场方向相反, 即受到线圈磁场的排斥作用, 使两铜环分别向外侧移动, A 正确.4．解析: 选D 磁铁N 极接近线圈的过程中, 线圈中有向下的磁场, 并且磁通量增加, 由楞次定律可得, 感应电流的方向为b →R →a , 故电容器下极板带正电, 上极板带负电, D 正确.5．解析: 选A 金属杆顺时针转动切割磁感线, 由右手定则可知产生a 到b 的感应电流, 电流由c →d 流过电流表, 再由左手定则知此时ab 杆受安培力向右, 故A 正确.6．解析: 选BD 将金属圆环不管从哪边拉出磁场, 穿过闭合圆环的磁通量都要减少, 根据楞次定律可知, 感应电流的磁场要阻碍原磁通量的减少, 感应电流的磁场方向与原磁场方向相同, 应用安培定则可以判断出感应电流的方向是顺时针方向的, 选项B 正确, A 、C 错误; 另外在圆环离开磁场前, 穿过圆环的磁通量没有改变, 该种情况无感应电流, D 正确.7．解析: 选BD 当线框进入磁场时, dc 边切割磁感线, 由楞次定律可判断, 感应电流的方向为: a →d →c →b →a ; 当线框离开磁场时, 同理可判其感应电流的方向为: a →b →c →d →a , A 错误, B 正确; 线框dc 边(或ab 边)进入磁场或离开磁场时, 都要切割磁感线产生感应电流, 机械能转化为电能, 故dc 边进入磁场与ab 边离开磁场的速度大小不相等, C 错误; 由“来拒去留”知, D 正确.8．解析: 选AD 因磁场变化, 发生电磁感应现象, 杆ab 中有感应电流产生, 而使杆ab 受到磁场力的作用, 并发生向右运动. 而杆ab 向右运动, 使得闭合回路中磁通量有增加的趋势, 说明原磁场的磁通量必定减弱, 即磁感应强度正在减小, 与方向向上、向下无关.9．解析: (1)线圈来回滑动时, 穿过线圈的磁通量不断变化, 线圈中产生感应电流, 灯泡发光.(2)线圈由a 滑至b 过程中, 磁场方向向左, 穿过线圈的磁通量先减小后增加, 根据楞次定律, 灯泡中电流方向先由右向左, 后由左向右.同样可判断线圈由b 滑至a 过程中, 灯泡中电流方向先由右向左, 后由左向右. 所以线圈中电流方向不断变化.答案: (1)见解析(2)变化第四章第4节法拉第电磁感应定律课时达标训练新人教版选修3-2一、单项选择题1．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 VB．线圈中感应电动势每秒减小2 VC．线圈中无感应电动势D．线圈中感应电动势大小不变2．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以水平速度v0抛出, 运动过程中棒的方向不变, 不计空气阻力, 那么金属棒内产生的感应电动势将( )A．越来越大B．越来越小C．保持不变 D．方向不变, 大小改变3．环形线圈放在均匀磁场中, 如图甲所示, 设在第1 s内磁感线垂直于线圈平面向里, 若磁感应强度随时间变化的关系如图乙所示, 那么在第2 s内线圈中感应电流的大小和方向是( )A．感应电流大小恒定, 顺时针方向B．感应电流大小恒定, 逆时针方向C．感应电流逐渐增大, 逆时针方向D．感应电流逐渐减小, 顺时针方向4．如图所示, 在匀强磁场中, MN、PQ是两条平行金属导轨, 而ab、cd为串有电压表和电流表的两根金属棒, 两只电表可看成理想电表. 当两棒以相同速度向右匀速运动时(运动过程中两棒始终与导轨接触)( )A．电压表有读数; 电流表有读数B．电压表无读数; 电流表无读数C．电压表有读数; 电流表无读数D ．电压表无读数; 电流表有读数5．如图所示, 一个半径为L 的半圆形硬导体AB 以速度v , 在水平U 型框架上匀速滑动, 匀强磁场的磁感应强度为B , 回路电阻为R 0, 半圆形硬导体AB 的电阻为r , 其余电阻不计, 则半圆形导体AB 切割磁感线产生感应电动势的大小及AB 之间的电势差分别为( )A ．BLv ;BLvR 0R 0＋rB ．2BLv ; BLvC ．2BLv ; 2BLvR 0R 0＋rD ．BLv ; 2BLv二、多项选择题6．有一种高速磁悬浮列车的设计方案是: 在每节车厢底部安装强磁铁(磁场方向向下), 并且在沿途两条铁轨之间平放一系列线圈. 下列说法中正确的是( )A ．列车运动时, 通过线圈的磁通量会发生变化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动势D ．线圈中的感应电动势的大小与列车速度无关7．(山东高考)如图所示, 一端接有定值电阻的平行金属轨道固定在水平面内, 通有恒定电流的长直绝缘导线垂直并紧靠轨道固定, 导体棒与轨道垂直且接触良好. 在向右匀速通过M 、N 两区的过程中, 导体棒所受安培力分别用F M 、F N 表示. 不计轨道电阻. 以下叙述正确的是( )A ．F M 向右B ．F N 向左C ．F M 逐渐增大D ．F N 逐渐减小8.如图所示, 长为L 的金属导线弯成一圆环, 导线的两端接在电容为C 的平行板电容器上, P 、Q 为电容器的两个极板, 磁场垂直于环面向里, 磁感应强度以B ＝B 0＋kt (k >0)随时间变化, t ＝0时, P 、Q 两板电势相等, 两板间的距离远小于环的半径, 经时间t , 电容器P 板( )A ．不带电B ．所带电荷量与t 无关C ．带正电, 电荷量是kL 2C4πD ．带负电, 电荷量是kL 2C4π三、非选择题9.一个边长为a＝1 m的正方形线圈, 总电阻为R＝2 Ω, 当线圈以v＝2 m/s的速度通过磁感应强度B＝0.5 T的匀强磁场区域时, 线圈平面总保持与磁场垂直. 若磁场的宽度b>1 m, 如图所示, 求:(1)线圈进入磁场过程中感应电流的大小;(2)线圈在穿过整个磁场过程中释放的焦耳热.10.如图所示, 两根足够长的金属导轨ab、cd竖直放置, 导轨间距离为L, 电阻不计. 在导轨上端并接两个额定功率均为P、电阻均为R的小灯泡. 整个系统置于匀强磁场中, 磁感应强度方向与导轨所在平面垂直. 现将一质量为m、电阻可以忽略的金属棒MN从图示位置由静止开始释放. 金属棒下落过程中保持水平, 且与导轨接触良好. 已知某时刻后两灯泡保持正常发光. 重力加速度为g. 求:(1)磁感应强度的大小;(2)灯泡正常发光时导体棒的运动速率.答案1．解析: 选D 因线圈的磁通量均匀变化, 所以磁通量的变化率ΔΦΔt 为一定值, 又因为是单匝线圈, 据E ＝ΔΦΔt可知选项D 正确.2．解析: 选 C 由于导体棒中无感应电流, 故棒只受重力作用, 导体棒做平抛运动, 水平速度v 0不变, 即切割磁感线的速度不变, 故感应电动势保持不变, C 正确.3．解析: 选B 由B ­t 图知, 第2秒内ΔB Δt 恒定, 则E ＝ΔB Δt S 也恒定, 故感应电流I ＝ER 大小恒定, 又由楞次定律判断知电流方向沿逆时针方向, B 正确, A 、C 、D 错误.4．解析: 选 B 在两棒以相同速度向右匀速运动的过程中, 磁通量不变, 无感应电流产生. 根据电压表和电流表的测量原理知, 两表均无读数, B 正确.5．解析: 选C 半圆形导体AB 切割磁感线的有效长度为2L , 对应的电动势为E ＝2BLv ,AB 间的电势差U AB ＝E R 0＋r R 0＝2BLvR 0R 0＋r, C 正确.6．解析: 选ABC 列车运动时, 安装在每节车厢底部的强磁铁产生的磁场使通过线圈的磁通量发生变化; 列车速度越快, 通过线圈的磁通量变化越快, 根据法拉第电磁感应定律可知, 由于通过线圈的磁通量发生变化, 线圈中会产生感应电动势, 感应电动势的大小与通过线圈的磁通量的变化率成正比, 与列车的速度有关. 由以上分析可知, A 、B 、C 正确, D 错误.7．解析: 选BCD 由题意可知, 根据安培定则, 在轨道内的M 区、N 区通电长直导线产生的磁场分别垂直轨道平面向外和向里, 由此可知, 当导体棒运动到M 区时, 根据右手定则可以判定, 在导体棒内产生的感应电流与长直绝缘导线中的电流方向相反, 再根据左手定则可知, 金属棒在M 区时受到的安培力方向向左, 因此A 选项不正确; 同理可以判定B 选项正确; 再根据导体棒在M 区匀速靠近长直绝缘导线时对应的磁场越来越大, 因此产生的感应电动势越来越大, 根据闭合电路的欧姆定律和安培力的公式可知, 导体棒所受的安培力F M 也逐渐增大, 故C 选项正确; 同理D 选项正确.8．解析: 选BD 磁感应强度以B ＝B 0＋kt (k >0)随时间变化, 由法拉第电磁感应定律得: E ＝ΔΦΔt ＝S ΔB Δt ＝kS , 而S ＝L 24π, 经时间t 电容器P 板所带电荷量Q ＝EC ＝kL 2C 4π; 由楞次定律知电容器P 板带负电, B 、D 正确.9．解析: (1)根据E ＝Blv , I ＝ER知I ＝Bav R ＝0.5×1×22A ＝0.5 A (2)线圈穿过磁场过程中, 由于b >1 m,故只在进入和穿出时有感应电流, 故Q ＝2I 2Rt ＝2I 2R ·a v ＝2×0.52×2×12J ＝0.5 J答案: (1)0.5 A (2)0.5 J10．解析: (1)设小灯泡的额定电流为I 0, 有 P ＝I 20R ①由题意, 在金属棒沿导轨竖直下落的某时刻后, 小灯泡保持正常发光, 流经MN 的电流为I ＝2I 0 ②此时金属棒MN 所受的重力和安培力相等, 下落的速度达到最大值, 有 mg ＝BLI ③联立①②③式得B ＝mg2LR P④ (2)设灯泡正常发光时, 导体棒的速率为v , 由电磁感应定律与欧姆定律得 E ＝BLv ⑤ E ＝RI 0⑥联立①②④⑤⑥式得v ＝2Pmg⑦答案: (1)mg 2L R P (2)2P mg第四章 第5节 电磁感应现象的两类情况课时达标训练 新人教版选修3-2一、单项选择题1.如图所示, 在一水平光滑绝缘塑料板上有一环形凹槽, 有一带正电小球质量为m , 电荷量为q , 在槽内沿顺时针做匀速圆周运动, 现加一竖直向上的均匀变化的匀强磁场, 且B 逐渐增加, 则( )A ．小球速度变大B ．小球速度变小C ．小球速度不变D ．以上三种情况都有可能2.如图所示, 竖直放置的两根平行金属导轨之间接有定值电阻R , 质量不能忽略的金属棒与两导轨始终保持垂直并良好接触且无摩擦, 金属棒与导轨的电阻均不计, 整个装置放在匀强磁场中, 磁场方向与导轨平面垂直, 金属棒在竖直向上的恒力F 作用下加速上升的一段时间内, 力F 做的功与安培力做的功的代数和等于( )A ．金属棒的机械能增加量B ．金属棒的动能增加量C ．金属棒的重力势能增加量D ．电阻R 上放出的热量3．如图所示, 金属棒ab 置于水平放置的光滑框架cdef 上, 棒与框架接触良好, 匀强磁场垂直于ab 棒斜向下. 从某时刻开始磁感应强度均匀减小, 同时施加一个水平方向上的外力F 使金属棒ab 保持静止, 则F ( )A．方向向右, 且为恒力B．方向向右, 且为变力C．方向向左, 且为变力 D．方向向左, 且为恒力4．如图甲所示, 平面上的光滑平行导轨MN、PQ上放着光滑导体棒ab、cd, 两棒用细线系住, 细线拉直但没有张力. 开始时匀强磁场的方向如图甲所示, 而磁感应强度B随时间t的变化如图乙所示, 不计ab、cd间电流的相互作用, 则细线中的张力大小随时间变化的情况为图丙中的( )A B C D丙5. (福建高考)如图甲所示, 一圆形闭合铜环由高处从静止开始下落, 穿过一根竖直悬挂的条形磁铁, 铜环的中心轴线与条形磁铁的中轴线始终保持重合. 若取磁铁中心O为坐标原点, 建立竖直向下为正方向的x轴, 则图乙中最能正确反映环中感应电流i随环心位置坐标x变化的关系图象是( )甲A B C D乙二、多项选择题6．如图所示, 导体AB在做切割磁感线运动时, 将产生一个电动势, 因而在电路中有电流通过, 下列说法中正确的是( )。

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。

4法拉第电磁感觉定律A 级抓基础1．穿过一个单匝闭合线圈的磁通量一直为每秒均匀增添 2 Wb，则 ()A ．线圈中感觉电动势每秒增添 2 VB．线圈中感觉电动势每秒减少 2 VC．线圈中感觉电动势一直为 2 VD．线圈中感觉电动势一直为一个确立值，但因为线圈有电阻，电动势小于 2 V分析：由E＝ n Φ知：tΔΦ恒定，tn＝ 1，因此E＝2V.答案： C2．以下说法中正确的选项是()A．导体相对磁场运动，导体内必定会产生感觉电流B．导体做切割磁感线运动，导体内必定会产生感觉电流C．闭合电路在磁场内做切割磁感线运动，电路内必定会产生感觉电流D．穿过闭合线圈的磁通量发生变化，电路中必定有感觉电流分析：只需穿过电路的磁通量发生变化，导体中就产生感觉电动势，若电路闭合则有感应电流，故 D 正确；因为线圈能否闭归其实不确立，故 A、 B 错误；闭合电路在磁场内做切割磁感线运动时，假如穿过电路的磁通量不发生变化，就不产生感觉电动势，也就不产生感觉电流，故C 错．答案： D3．如图，在磁感觉强度为 B、方向垂直纸面向里的匀强磁场中，金属杆MN 在平行金属导轨上以速度v 向右匀速滑动， MN 中产生的感觉电动势为E1；若磁感觉强度增为 2B，其余条件不变，MN 中产生的感觉电动势变成E2.则经过电阻R 的电流方向及E1与 E2之比E1∶ E2分别为 ()A ． c→ a， 2∶1B ． a→ c， 2∶1C．a→ c， 1∶ 2 D ．c→ a， 1∶2分析：由右手定章判断可知，MN中产生的感觉电流方向为N→ M，则经过电阻R 的电流方向为a→ c.MN 产生的感觉电动势公式为E＝BLv ，其余条件不变， E 与 B 成正比，则得E1∶ E2＝ 1∶2.答案： C4． (多项选择 )单匝矩形线圈在匀强磁场中匀速运动，转轴垂直于磁场，若线圈所围面积里磁通量随时间变化的规律以下图，则O→D 过程中 ()A ．线圈在 O 时辰感觉电动势最大B．线圈在 D 时辰感觉电动势为零C．线圈在 D 时辰感觉电动势最大D．线圈在 O 至 D 时间内均匀感觉电动势为 0.4 VO 至 D 时间内的均匀感觉电动势E＝Φ分析：由法拉第电磁感觉定律知线圈从t＝－ 32× 100.01÷2 V ＝ 0.4 V.由感觉电动势的物理意义知，感觉电动势的大小与磁通量的大小Φ 和磁通量的改变量ΔΦ 均无必定联系，仅由磁通量的变化率ΔΦ决定，而任何时辰磁通量的变化率tΦ就是Φ-tt图象上该时辰切线的斜率，不难看出O 点处切线斜率最大， D 点处切线斜率最小，为零，故 A、B、D选项正确．答案： ABD5．一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，将磁感觉强度在 1 s 时间内均匀地增大到本来的两倍．接着保持增大后的磁感觉强度不变，在 1 s 时间内，再将线框的面积均匀地减小到本来的一半．先后两个过程中，线框中感觉电动势的比值为 ()1A. 2 B ． 1C．2 D ．4分析：设原磁感觉强度为B，线框面积为 S，第一次在 1 s 内将磁感觉强度增大为本来2B，感觉电动势为E1＝BS（ 2B－B） S BS1 s 内将线框面的两倍，即变成t ＝t＝t；第二次在1积均匀的减小到本来的一半，即变成12B S2B S－2SBS S，感觉电动势大小为E2＝＝t＝，2t tE1因此有E2＝ 1，选项 B 正确．答案： BB 级提能力6．一矩形线圈abcd位于一随时间变化的匀强磁场内，磁场方向垂直线圈所在的平面向里( 如图甲所示)，磁感觉强度 B 随时间t 变化的规律如图乙所示．以I 表示线圈中的感觉电流( 图甲中线圈上箭头方向为电流的正方向)，则能正确表示线圈中电流I 随时间t 变化规律的是 ()分析： 0～ 1 s 内磁感觉强度均匀增大，依据楞次定律和法拉第电磁感觉定律可判断，感应电流为逆时针(为负值 ) 、大小为定值，A、B 错误；4～ 5 s 内磁感觉强度恒定，穿过线圈abcd 的磁通量不变化，无感觉电流， D 错误．答案： C7．(多项选择 )以下图，矩形金属框架三个竖直边ab、cd、ef 的长都是L ，电阻都是R，其余电阻不计，框架以速度v 匀速平移，穿过磁感觉强度为 B 的匀强磁场，设ab、cd、 ef三条边先后进入磁场时ab 边两头电压分别为U1、U 2、 U3，则以下判断结果正确的选项是()1B ．U 2＝ 2U1A ． U1＝3BLvC．U 3＝ 0D．U1＝U2＝ U3分析：当 ab 进入磁场时， I＝E＝2BLv，则 U1＝ E－ IR＝1BLv.当 cd 也进入磁场时，R 3R3R＋2I ＝2BLv R2BLv .三边都进入磁场时，U 3＝ BLv.应选项 A 、B 正确．3R， U2＝ E－ I·＝23答案： AB8．面积 S 为 0.2 m2、匝数 n 为 100 的圆形线圈，处在以下图所示的磁场内，磁感觉强度随时间 t 变化的规律 B 为 0.02t T， R 为 3 Ω，C 为 30 μ F，线圈电阻r 为 1 Ω，求：(1)经过 R 的电流大小和方向；(2)电容器所带的电荷量．分析： (1)由楞次定律知，Φ变大，线圈的感觉电流方向为逆时针方向，因此经过 R 的电流方向为 b→ a，ΦB感觉电动势 E＝ n＝ nS＝ 100×0.2 ×0.02 V ＝t t0．4 V，则感觉电流 I＝E＝ 0.4A＝0.1 A. R＋ r3＋ 1(2)电容器两头电压U C＝ U R＝ IR＝ 0.1 ×3 V＝ 0.3 V ，电容器所带的电荷量Q＝ CU C＝ 30×10－6×0.3 C ＝9×10－6 C.9．以下图，两足够长的圆滑金属导轨竖直搁置，相距为L，一理想电流表与两导轨相连，匀强磁场与导轨平面垂直．一质量为m、有效电阻为R 的导体棒在距磁场上界限h 处静止开释．导体棒进入磁场后，流经电流表的电流渐渐减小，最后稳固为I.整个运动过程中，导体棒与导轨接触优秀，且一直保持水平，不计导轨的电阻．求：(1)磁感觉强度的大小B；(2)电流稳固后，导体棒运动速度的大小v；(3)流经电流表电流的最大值I m.分析： (1)电流稳固后，导体棒做匀速运动：BIL ＝mg，①mg解得： B＝IL .②(2)感觉电动势E＝ BLv，③感觉电流 I ＝ER，④2I R(3)由题意知，导体棒刚进入磁场时的速度最大，设为v m.机械能守恒12mv2m＝ mgh，感觉电动势的最大值E m＝ BLv m，感觉电流的最大值I m＝E m，R解得： I m＝mg 2gh.IR10．如图甲所示，不计电阻的平行金属导轨与水平面成37°夹角搁置，导轨间距为L ＝1m，上端接有电阻R＝ 3 Ω，虚线 OO′下方是垂直于导轨平面的匀强磁场．现将质量m ＝0.1 kg 、电阻 r＝ 1 Ω的金属杆 ab 从 OO′上方某处垂直导轨由静止开释，杆下滑过程中始终与导轨垂直并保持优秀接触，杆下滑过程中的2vt 图象如图乙所示． (g 取 10 m/s )求：图甲图乙(1)磁感觉强度 B；(2)杆在磁场中下滑0.1 s 过程中电阻 R 产生的热量．分析： (1)由图乙得a＝v＝0.5m/s2＝5 m/s2 t 0.10． 1 s 前，由牛顿第二定律有mgsin θ－ f ＝ma 代入数据得 f＝ 0.1 N0． 1 s 后匀速运动，有mgsinθ － f－ F A＝ 0而 F A＝ BIL ＝ B BLvL ＝B2L 2v.R＋ r R＋r（m gsin θ － f）（ R＋ r ）由①②得 B＝L2v（0.6－ 0.1）×（ 3＋ 1）＝T＝ 2T.12×0.5Blv ＝ 2×1× 0.5(2)I ＝R＋r3＋ 1 A ＝ 0.25A223Q R＝ I Rt＝ 0.25×3× 0.1 J＝160J.11．匀强磁场的磁感觉强度B＝ 0.2T，磁场宽度l ＝ 3 m，一正方形金属框边长ad＝ l′＝1 m，每边的电阻 r ＝ 0.2 Ω，金属框以 v＝ 10 m/s 的速度匀速穿过磁场区，其平面一直保持与磁感线方向垂直，以以下图所示．求：(1)画出金属框穿过磁场地区的过程中，金属框内感觉电流的I － t 图线；(2)画出ab 两头电压的U －t图线．分析：线框的运动过程分为三个阶段：第一阶段二阶段 cd 和 ab 相当于开路时两并联的电源；第三阶段cd 相当于电源，ab 为等效外电路；第ab 相当于电源， cd 相当于外电路，以以下图所示．E Bl ′ v在第一阶段，有 I 1＝r＋3r＝4r＝ 2.5 A.感觉电流方向沿逆时针方向，连续时间为：t1＝l′＝1s＝ 0.1 s. v10ab 两头的电压为：U1＝ I1· r＝ 2.5 ×0.2 V ＝ 0.5 V ，在第二阶段，有：I2＝ 0， U2＝ E＝ Bl ′v＝ 2 V ， t2＝ 0.2 s.在第三阶段，有I3＝ E ＝2.5 A.4r感觉电流方向为顺时针方向．U3＝ I3× 3r ＝ 1.5 V ， t3＝ 0.1 s.规定逆时针方向为电流正方向，故I －t 图象和 ab 两头的 U－ t 图象分别以以下图所示．。

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。

【最新】高中物理人教版选修3-2检测：第四章电磁感应4.4法拉第电磁感应定律学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________一、单选题1．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2．一根直导线长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的说法错误的是A．一定为0.1 VB．可能为零C．可能为0.01 VD．最大值为0.1 V3．用均匀导线做成的正方形线框边长为0.2 m，正方形的一半放在垂直纸面向里的匀强磁场中，如图所示，当磁场以10 T/s的变化率增强时，线框中a、b两点电势差是()A．U ab＝0.1 V B．U ab＝－0.1 VC．U ab＝0.2 V D．U ab＝－0.2 V4．如图所示，闭合开关S，将条形磁铁两次插入闭合线圈，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()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 ．若开关S 断开，G 不偏转，故两次均无感应电动势5．如图所示，长为L 的金属导线弯成一圆环，导线的两端接在电容为C 的平行板电容器上，P 、Q 为电容器的两个极板，磁场垂直于环面向里，磁感应强度以00B B kt k +=>（）随时间变化，0t =时，P 、Q 两板电势相等，两板间的距离远小于环的半径，经时间t ，电容器P 板（ ）A ．不带电B ．所带电荷量与t 成正比C ．带正电，电荷量是kL C π24 D ．带负电，电荷量是kL C π24 6．如图所示，PQRS 为一正方形导线框，它以恒定速度向右进入以MN 为边界的匀强磁场，磁场方向垂直线框平面，MN 线与线框的边成45°角，E 、F 分别为PS 和PQ 的中点，关于线框中的感应电流（ ）A ．当E 点经过边界MN 时，感应电流最大B ．当P 点经过边界MN 时，感应电流最大C ．当F 点经过边界MN 时，感应电流最大D ．当Q 点经过边界MN 时，感应电流最大7．一个电阻是R ，半径为r 的单匝线圈放在磁感应强度为B 的匀强磁场中，如图所示，若以线圈的直径为轴旋转180°，则在此过程中，导线横截面上通过的电荷量为( )A．0 B．Bπr2RC．2Bπr2R D．4Bπr2R8．如图所示，导体AB的长为2R，绕O点以角速度ω匀速转动，OB长为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A、B两端的电势差为()A．12BωR2B．2BωR2C．4BωR2D．6BωR29．一正方形闭合导线框abcd边长L＝0.1 m，各边电阻均为1 Ω，bc边位于x轴上，在x轴原点O右方有宽L＝0.1 m、磁感应强度为1 T、方向垂直于纸面向里的匀强磁场区域，如图所示．在线框以恒定速度4 m/s沿x轴正方向穿越磁场区域的过程中，如图所示的各图中，能正确表示线框从进入到穿出磁场过程中，ab边两端电势差U ab随位置变化情况的是()A．B．C．D．10．在图中，EF、GH为平行的金属导轨，其电阻不计，R为电阻，C为电容器，AB 为可在EF和GH上滑动的导体横杆．有匀强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＝0 B．匀速滑动时，I1≠0，I2≠0C．加速滑动时，I1＝0，I2＝0 D．加速滑动时，I1≠0，I2≠011．如图所示，一导线弯成半径为a的半圆形闭合回路。

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。

新人教版选修3-2《4.4 法拉第电磁感应定律》同步练习物理试卷（2）一、选择题（共10小题，每小题3分，满分30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. 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，线圈平面跟磁感强度方向成30∘角，磁感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.适当改变线圈的方向6. 闭合电路中产生感应电动势的大小，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2Wb，则（）A.线圈中的感应电动势每秒钟增大2VB.线圈中的感应电动势每秒钟减小2VC.线圈中的感应电动势始终为2VD.线圈中不产生感应电动势8. 如图所示，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△t时间内向左匀速滑过距离△d，由电磁感应可知，下列说法正确的是（）定律E＝n△Φ△tA.当ef向左滑动时，左侧面积减少L⋅△d，右侧面积增加L⋅△d，因此E＝2BL△d△tB.当ef向左滑动时，左侧面积减小L⋅△d，右侧面积增大L⋅△d，互相抵消，因此E＝0中，在切割情况下，△Φ＝B⋅△S，△S应是导线切割扫过的面积，因C.在公式E＝n△Φ△t此E＝BL△d△t计算D.在切割的情况下，只能用E＝BLv计算，不能用E＝n△Φ△t9. 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20cm2的线圈，放在匀强磁场中，磁场的方向与线圈平面成30∘角，若磁感应强度在0.05s内由0.1T增加到0.5T．在此过程中穿过线圈的磁通量的变化量是________；磁通量的平均变化率是________；线圈中的感应电动势的大小是________．二、选择题（共5小题，每小题3分，满分15分）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V0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D.无法确定如图所示，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。

4-4 法拉第电磁感应定律时间：40分钟满分：100分一、选择题(每小题6分，共60分)1．(多选)穿过闭合回路的磁通量Φ随时间t 变更的图象分别如图甲、乙、丙、丁所示，下列关于回路中产生的感应电动势的说法，正确的是( )A ．图甲中回路产生的感应电动势恒定不变B ．图乙中回路产生的感应电动势始终在变大C ．图丙中回路在0～t 0时间内产生的感应电动势大于t 0～2t 0时间内产生的感应电动势D ．图丁回路产生的感应电动势先变小再变大 答案 CD解析 依据E ＝n ΔΦΔt可知：图甲中E ＝0，A 错误；图乙中E 为恒量，B 错误；图丙中0～t 0时间内的E 1大于t 0～2t 0时间内的E 2，C 正确；图丁中感应电动势先变小再变大，D 正确。

2．下列各图中，相同的条形磁铁穿过相同的线圈时，线圈中产生的感应电动势最大的是( )答案 D解析 感应电动势的大小为E ＝n ΔΦΔt ＝n ΔBSΔt ，依据题设条件，相同的磁铁运动速度越大，穿过线圈所用时间越小，磁通量变更率就越大，产生的感应电动势就越大，故A 项中线圈产生的感应电动势比B项中线圈产生的感应电动势大，C项线圈中磁通量始终为零，磁通量变更率为零，D项中线圈的磁通量变更率是A项中线圈的两倍，所以D项中线圈产生的感应电动势最大。

3．如图所示的状况中，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．只有乙答案 B解析公式E＝Blv中的l指导体的有效切割长度，甲、乙、丁中的有效长度均为l，感应电动势E＝Blv，而丙的有效长度为l sinθ，感应电动势E＝Blv sinθ，故B项正确。

4．(多选)某地地磁场磁感应强度的竖直重量方向向下，大小为4.5×10－5T。

一灵敏电压表连接在当地入海河段的两岸，河宽100 m，该河段涨潮和落潮时有海水(视为导体)流过。

设落潮时，海水自西向东流，流速为2 m/s。

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。