《山东省专用2019_2020学年高中物理第四章电磁感应课时跟踪检测二十法拉第电磁感应定律含解析新人教版选修3_2.pdf》由会员分享，可在线阅读，更多相关《山东省专用2019_2020学年高中物理第四章电磁感应课时跟踪检测二十法拉第电磁感应定律含解析新人教版选修3_2.pdf（6页珍藏版）》请在三一文库上搜索。
1、课时跟踪检测（二十） 法拉第电磁感应定律课时跟踪检测（二十） 法拉第电磁感应定律 1.如图，空间有一匀强磁场，一直金属棒与磁感应强度方向垂直，当 它以速度v沿与棒和磁感应强度都垂直的方向运动时，棒两端的感应电动 势大小为，将此棒弯成两段长度相 等且相互垂直的折线，置于与磁感应强 度相垂直的平面内。当它沿两段折线夹角平分线的方向以速度v运动时，棒两端的感应电动 势大小为，则等于( ) A. B. 1 2 2 2 C1 D. 2 解析：选 B 设折弯前导体切割磁感线的长度为L，BLv；折弯后，导体切割磁感线 的有效长度为l L，故产生的感应电动势为BlvBLv，所 ( L 2) 2(L 2) 2
2、2 2 2 2 2 2 以，B 正确。 2 2 2.如图所示，把一阻值为R、边长为L的正方形金属线框，从磁感应 强度为B的匀强磁场中，以速度v向右匀速拉出磁场。在此过程中线框中 产生了电流，此电流( ) A方向与图示箭头方向相同，大小为BLv R B方向与图示箭头方向相同，大小为2BLv R C方向与图示箭头方向相反，大小为BLv R D方向与图示箭头方向相反，大小为2BLv R 解析：选 A 利用右手定则可判断感应电流是逆时针方向。 根据EBLv知，电流I ，A 正确。 E R BLv R 3.如图所示，平行导轨间的距离为d，一端跨接一个电阻R，匀强磁 场的磁感应强度为B， 方向垂直于平行金
3、属导轨所在的平面。一根足够长 的金属棒与导轨成角放置。金属棒与导轨的电阻不计，当金属棒沿 垂直于棒的方向滑行时，通过电阻R的电流为( ) A. B. Bdv R Bdvsin R C. D. Bdvcos R Bdv Rsin 解析：选 D 题中B、l、v满足两两垂直的关系，所以EBlv，其中l， d sin 即E，故通过电阻R的电流为，选 D。 Bdv sin Bdv Rsin 4多选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变化的图像如图所示，则( ) A在t0 时，线圈中磁通量最大，感应电动势也最大 B在t1102 s 时，感应电动势最大 C在t2102 s
4、时，感应电动势为零 D在 02102 s 时间内，线圈中感应电动势的平均值为零 解析：选 BC 由法拉第电磁感应定律知E，故t0 及t2102 s 时，E0，选 t 项 A 错误， 选项 C 正确 ；t1102 s 时，E最大， 选项 B 正确 ； 02102 s， 0，E0， 选项 D 错误。 5.如图所示，在半径为R的虚线圆内有垂直纸面向里的匀强磁场，磁感 应强度B随时间变化关系为BB0kt。 在磁场外距圆心O为 2R处有一半径恰 为 2R的半圆导线环(图中实线)， 则导线环中的感应电动势大小为( ) A0 BkR2 C. D2kR2 kR2 2 解析：选 C 由En R2k可知选项 C
5、正确。 t BS t 1 2 6多选无线电力传输目前取得重大突破，在日本展出了一种非接触式电源供应系统， 这种系统基于电磁感应原理可无线传输电力。两个感应线圈可以放置在左右相邻或上下相对 的位置，原理示意图如图所示。下列说法正确的是( ) A若甲线圈中输入电流，乙线圈中就会产生感应电动势 B只有甲线圈中输入变化的电流，乙线圈中才会产生感应电动势 C甲中电流越大，乙中感应电动势越大 D甲中电流变化越快，乙中感应电动势越大 解析：选 BD 根据产生感应电动势的条件，只有处于变化的磁场中，乙线圈才能产生感 应电动势，A 错，B 对；根据法拉第电磁感应定律，感应电动势的大小取决于磁通量变化率， 所以
6、C 错，D 对。 7如图甲所示线圈的匝数n100 匝，横截面积S50 cm2，线圈总电阻r10 ，沿轴 向有匀强磁场，设图示磁场方向为正，磁场的磁感应强度随时间作如图乙所示变化，则在开 始的 0.1 s 内( ) A磁通量的变化量为 0.25 Wb B磁通量的变化率为 2.5102 Wb/s Ca、b间电压为 0 D在a、b间接一个理想电流表时，电流表的示数为 0.25 A 解析：选 D 通过线圈的磁通量与线圈的匝数无关，若设2B2S为正， 则线圈中磁通量的变化量为 B2S(B1S)， 代入数据即 (0.10.4)50104 Wb2.5103 Wb，A 错误； 磁通量的变化率 Wb/s2.51
7、02 Wb/s，B 错误； t 2.5 103 0.1 根据法拉第电磁感应定律可知，当a、b间断开时，其间电压等于线圈产生的感应电动势， 感应电动势大小为En2.5 V 且恒定，C 错误； t 在a、b间接一个理想电流表时相当于a、b间接通而形成回路，回路总电阻即为线圈的 总电阻，故感应电流大小I 0.25 A，选项 D 正确。 E r 8.在如图所示的三维坐标系中，有与x轴同方向的磁感应强度为B的匀强磁场，一矩形导 线框，面积为S，电阻为R，其初始位置abcd与xOz平面的夹角为，以z轴为转动轴沿顺 时针方向匀速转动 2角到达abcd位置，角速度为。求： (1)这一过程中导线框中产生的感应电
8、动势的平均值； (2)为 0时感应电动势的瞬时值。 解析：(1)导线框转动 2角的过程所用的时间 t， 2 穿过线框的磁通量的变化量 2BSsin 。 由法拉第电磁感应定律知，此过程中产生的感应电动势的平均值 。E t 2BSsin 2 BSsin (2)为 0时，线框中感应电动势的大小为ab边切割磁感线产生的感应电动势的大小 EBBS。abbc 答案：(1) (2)BS BSsin 9.如图所示， 导线OA长为l， 在方向竖直向上， 磁感应强度为B的匀强 磁场中以角速度沿图中所示方向绕通过悬点O的竖直轴旋转，导线OA与竖直方向的夹角 为。则OA导线中的感应电动势大小和O、A两点电势高低情况分
9、别是( ) ABl2 O点电势高 BBl2 A点电势高 CBl2sin2 O点电势高 1 2 DBl2sin2 A点电势高 1 2 解析：选 D 导线OA切割磁感线的有效长度等于圆的半径，即Rlsin ，产生的感 应电动势EBR2Bl2sin2，由右手定则可知A点电势高，所以 D 正确。 1 2 1 2 10.如图所示，有一匝接在电容器两端的圆形导线回路，圆形导线 回路中存在垂直于回路平面向里的匀强磁场B，已知圆的半径r5 cm， 电容C20 F，当磁场B以 4102 T/s 的变化率均匀增加时，则 ( ) A电容器a板带正电，电荷量为 2109 C B电容器a板带负电，电荷量为 2109 C
10、 C电容器b板带正电，电荷量为 4109 C D电容器b板带负电，电荷量为 4109 C 解析：选 A 根据楞次定律可判断a板带正电，线圈中产生的感应电动势Er2 B t 104 V，板上电荷量QCE2109 C，选项 A 正确。 11.如图所示， 固定于水平面上的金属架CDEF处在竖直向下的匀强磁 场中，金属棒MN沿框架以速度v向右做匀速运动。t0 时，磁感应强度 为B0，此时MN到达的位置使MDEN构成一个边长为l的正方形，为使MN棒中不产生感应电 流，从t0 开始，磁感应强度B应怎样随时间t变化？请推导出这种情况下B与t的关系 式。 解析：要使MN棒中不产生感应电流，应使穿过闭合回路的磁
11、通量不发生变化。 在t0 时刻，穿过闭合回路的磁通量 1B0SB0l2 设t时刻的磁感应强度为B，此时磁通量为 2Bl(lvt) 由12得B。 B0l lvt 答案：B B0l lvt 12.如图所示，倾角为的光滑导轨上端接入一定值电阻，和 是边长都为L的两正方形磁场区域，其区域内的磁场方向都垂直于导 轨平面向上， 区域中磁场的磁感应强度为B1， 恒定不变，区域中磁 场随时间按B2kt变化，一质量为m、电阻为r的金属杆穿过区域 垂直地跨放在两导轨上，并恰能保持静止(金属杆所受安培力沿斜面 向上)。试求： (1)通过金属杆的电流大小。 (2)定值电阻的阻值为多大？ 解析：(1)对金属杆：mgsin B1IL 解得：I。 mgsin B1L (2)感应电动势EL2kL2 t B2 t 闭合电路的电流I E Rr 联立得：R rr。 E I kB1L3 mgsin 答案：(1) (2)r mgsin B1L kB1L3 mgsin