物理選修3-2人教新課標(biāo)4.4法拉第電磁感應(yīng)定律 同步練習(xí)

1、課時(shí)訓(xùn)練3法拉第電磁感應(yīng)定律1.無線電力傳輸目前取得重大突破,在日本展出了一種非接觸式電源供應(yīng)系統(tǒng)。這種系統(tǒng)基于電磁感應(yīng)原理可無線傳輸電力。兩個(gè)感應(yīng)線圈可以放置在左右相鄰或上下相對的位置,原理示意圖如圖所示,下列說法正確的是()。A.若A線圈中輸入電流,B線圈中就會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢B.只有A線圈中輸入變化的電流,B線圈中才會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢C.A中電流越大,B中感應(yīng)電動(dòng)勢越大D.A中電流變化越快,B中感應(yīng)電動(dòng)勢越大答案:BD解析:根據(jù)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢的條件,只有處于變化的磁場中,B線圈才能產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢,A錯(cuò),B對;根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律可知,感應(yīng)電動(dòng)勢的大小取決于磁通量變化率,所以C錯(cuò),D對。2.

2、穿過單匝閉合線圈的磁通量每秒鐘均勻連續(xù)地增大2 Wb,則()。A.線圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢將均勻增大B.線圈中的感應(yīng)電流將均勻增大C.線圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢將保持2 V不變D.線圈中的感應(yīng)電流將保持2 A不變答案:C解析:由法拉第電磁感應(yīng)定律E=,得E=2 V,故C正確;因線圈電阻不一定等于1 ,故D錯(cuò)誤。3.如圖所示的幾種情況中,金屬導(dǎo)體中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢為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:甲、乙、丁三圖中,B、v、l兩兩垂直,且l為有效切割長度,產(chǎn)生的電動(dòng)勢都為E=Blv,丙圖中E=Blvsin 。4.一閉合線圈放在隨時(shí)間均勻變化的磁場中,線圈平面和磁

3、場方向垂直。若想使線圈中的感應(yīng)電流增強(qiáng)一倍,下述方法可行的是()。A.使線圈匝數(shù)增加一倍B.使線圈面積增加一倍C.使線圈匝數(shù)減少一半D.使磁感應(yīng)強(qiáng)度的變化率增大一倍答案:D解析:根據(jù)E=n=nS求電動(dòng)勢,當(dāng)n、S發(fā)生變化時(shí)導(dǎo)體的電阻也發(fā)生了變化。若匝數(shù)增加一倍,電阻也增加一倍,感應(yīng)電流不變,故A錯(cuò);若匝數(shù)減少一半,感應(yīng)電流也不變,故C錯(cuò);若面積增加一倍,長度變?yōu)樵瓉淼谋?因此電阻為原來的倍,電流為原來的倍,故B錯(cuò)。5.如圖所示,粗細(xì)均勻的、電阻為r的金屬圓環(huán),放在圖示的勻強(qiáng)磁場中,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,圓環(huán)直徑為l;長為l、電阻為r/2的金屬棒ab放在圓環(huán)上,以速度v0向左勻速運(yùn)動(dòng),當(dāng)ab棒運(yùn)動(dòng)到圓

4、環(huán)直徑,即圖示虛線位置時(shí),金屬棒兩端的電勢差為()。B.Blv0C.Blv0/2D.Blv0/3答案:D解析:切割磁感線的金屬棒ab相當(dāng)于電源,其電阻相當(dāng)于電源內(nèi)阻,當(dāng)運(yùn)動(dòng)到虛線位置時(shí),兩個(gè)半圓金屬環(huán)相當(dāng)于并聯(lián),可畫出如圖所示的等效電路圖。R外=R并=,I=。金屬棒兩端電勢差相當(dāng)于路端電壓Uab=IR外=×=Blv0。6.單匝矩形線圈在勻強(qiáng)磁場中勻速轉(zhuǎn)動(dòng),轉(zhuǎn)軸垂直于磁場,線圈所圍面積內(nèi)的磁通量隨時(shí)間變化的規(guī)律如圖所示,則()。A.O時(shí)刻線圈中感應(yīng)電動(dòng)勢最大B.D時(shí)刻線圈中感應(yīng)電動(dòng)勢最大C.D時(shí)刻線圈中感應(yīng)電動(dòng)勢為零D.O到D時(shí)間內(nèi)線圈中的平均感應(yīng)電動(dòng)勢為0.4 V答案:ACD解析:E

5、=,而恰是t圖線的切線斜率,故切線斜率值越大,感應(yīng)電動(dòng)勢越大。圖中D時(shí)刻最大,最小等于零;O時(shí)刻為零,而最大;O至D時(shí)間內(nèi)線圈中的平均感應(yīng)電動(dòng)勢為E= V=0.4 V。7.如圖所示,水平放置的平行金屬導(dǎo)軌,相距l(xiāng)=0.50 m,左端接一電阻R=0.20 ,磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.40 T的勻強(qiáng)磁場方向垂直于導(dǎo)軌平面,導(dǎo)體棒ab垂直放在導(dǎo)軌上,并能無摩擦地沿導(dǎo)軌滑動(dòng),導(dǎo)軌和導(dǎo)體棒的電阻均可忽略不計(jì),當(dāng)ab以v=4.0 m/s的速度水平向右勻速滑動(dòng)時(shí),求:(1)ab棒中感應(yīng)電動(dòng)勢的大小;(2)回路中感應(yīng)電流的大小;(3)維持ab棒做勻速運(yùn)動(dòng)的水平外力F的大小。答案:(1)0.80 V(2)4.0 A(3

6、)0.8 N解析:(1)根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律,ab棒中的感應(yīng)電動(dòng)勢為E=Blv=0.40×0.50×4.0 V=0.80 V。(2)感應(yīng)電流大小為I= A=4.0 A(3)ab棒受安培力F安=BIl=0.4×4.0×0.50 N=0.8 N因?yàn)閍b棒做勻速運(yùn)動(dòng),故外力的大小F=F安=0.8 N。8.如圖甲所示,一個(gè)圓形線圈的匝數(shù)n=1 000,線圈面積S=200 cm2,線圈的電阻r=1 ,線圈外接一個(gè)阻值R=4 的電阻,把線圈放入一方向垂直線圈平面向里的勻強(qiáng)磁場中,磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間的變化規(guī)律如圖乙所示。求:(1)前4 s內(nèi)的感應(yīng)電動(dòng)勢;(2)前4 s內(nèi)通過R的電荷量;(3)線圈電阻r消耗的功率。答案:(1)1 V(2)0.8 C(3)0.04 W解析:(1)由圖象可知前4 s內(nèi)磁感應(yīng)強(qiáng)度B的變化率= T/s=0.05 T/s4 s內(nèi)的平均感應(yīng)電動(dòng)勢E=nS=1 000××0.