2022年高中物理 法拉第電磁感應(yīng)定律基礎(chǔ)鞏固練習 新人教版選修4-4

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1、2022年高中物理 法拉第電磁感應(yīng)定律基礎(chǔ)鞏固練習 新人教版選修4-4 【鞏固練習】 一、選擇題 1．根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律的數(shù)學表達式，電動勢的單位V可以表示為（ ） A．T／s B．Wb／s C．T·m2／s D．Wb·m2／s 2．如圖所示的情況中，金屬導體中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為的是（ ） A．乙和丁 B．甲、乙、丁 C．甲、乙、丙、丁 D．只有乙 3．一根直導線長0.1 m，在磁感應(yīng)強度為0.1 T的勻強磁場中以10 m / s的速度勻速運動，則導線中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢（

2、 ） A．一定為0.1 V B．可能為零 C．可能為0.01 V D．最大值為0.1 V 4．穿過一個單匝線圈的磁通量始終保持每秒鐘均勻地減少2Wb，則（ ） A．線圈中的感應(yīng)電動勢每秒鐘增加2 V B．線圈中的感應(yīng)電動勢每秒鐘減少2 V C．線圈中無感應(yīng)電動勢 D．線圈中感應(yīng)電動勢保持不變 5．閉合回路的磁通量隨時間t變化圖象分別如圖所示，關(guān)于回路中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢的下列論述，其中正確的是 （ ） A．圖甲回路中感應(yīng)電動勢恒定不變 B．圖乙回路中感應(yīng)

3、電動勢恒定不變 C．圖丙回路中0～t1，時間內(nèi)感應(yīng)電動勢小于t1～t2時間內(nèi)感應(yīng)電動勢 D．圖丁回路中感應(yīng)電動勢先變大后變小 6．在勻強磁場中，有一個接有電容器的導線回路，如圖所示，已知電容C=30μF，回路的長和寬分別為=5 cm，=8 cm，磁場變化率為5×10－2 T／s，則（ ） A．電容器帶電荷量為2×10－9 C B．電容器帶電荷量為4×10－9 C C．電容器帶電荷量為6×10－9 C D．電容器帶電荷量為8×10－9 C 7．粗細均勻的電阻絲圍成的正方形線框置于有界勻強磁場中，磁場方向垂直于線框平面，

4、其邊界與正方形線框的邊平行。現(xiàn)使線框以同樣大小的速度沿四個不同方向平移出磁場，如圖所示，則在移出過程中線框的一邊a、b兩點間電勢差絕對值最大的是（ ） 8．環(huán)形線圈放在勻強磁場中，設(shè)在第1 s內(nèi)磁場方向垂直于線圈平面向里，如圖甲所示。若磁感應(yīng)強度隨時間t的變化關(guān)系如圖乙所示，那么在第2 s內(nèi)，線圈中感應(yīng)電流的大小和方向是（ ） A．大小恒定，逆時針方向 B．大小恒定，順時針方向 C．大小逐漸增加，順時針方向 D．大小逐漸減小，逆時針方向 二、填空題 9．一個200匝、面積為20 cm2的線

5、圈，放在磁場中，磁場的方向與線圈平面成30°角，若磁感應(yīng)強度在0.05 s內(nèi)由0.1 T增加到0.5 T，在此過程中穿過線圈的磁通量的變化量是________Wb；磁通量的平均變化率是________Wb / s；線圈中的感應(yīng)電動勢的大小是________V。 10．如圖所示，A、B兩個閉合線圈用同樣的導線制成，匝數(shù)都為10匝，半徑RA=2RB，圖示區(qū)域內(nèi)有磁感應(yīng)強度均勻減小的勻強磁場，則A、B線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢之比為EA∶EB=________，線圈中的感應(yīng)電流之比為IA∶IB=________。 三、解答題 11．如圖所示，導軌OM和ON都在紙面內(nèi)，導體AB可在導軌上

6、無摩擦滑動，若AB以5 m / s的速度從O點開始沿導軌勻速右滑，導體與導軌都足夠長，它們每米長度的電阻都是0.2Ω，磁場的磁感應(yīng)強度為0.2 T。問： （1）3 s末電路中的電流為多少？ （2）3 s內(nèi)電路中產(chǎn)生的平均感應(yīng)電動勢為多少？ 12．電阻為R的矩形線框abcd，邊長ab=，ad=h，質(zhì)量為m，自某一高度自由落下，通過一勻強磁場，磁場方向垂直紙面向里，磁場區(qū)域的寬度為h，如圖所示，若線框恰好以恒定速度通過磁場，求線框中產(chǎn)生的焦耳熱。（不考慮空氣阻力） 【答案與解析】 一、選擇題 1．【答案】BC 【解析】根據(jù)法拉第磁感

7、應(yīng)定律可知1 V=1 Wb／s，選項B正確。T是磁感應(yīng)強度B的單位，1 T顯然不等于1 Wb，故A錯誤。根據(jù)磁通量的定義，1 Wb=1 T·m2，可知C正確，D錯誤。 2．【答案】B 【解析】公式中的應(yīng)指導體的有效切割長度，甲、乙、丁的有效長度均為1，電動勢，而丙有效長度為，故B項正確。 3．【答案】BCD 【解析】當公式中B、、v互相垂直而導體切割磁感線運動時感應(yīng)電動勢最大：，考慮到它們?nèi)叩目臻g位置關(guān)系可選B、C、D。 4．【答案】D 【解析】由題意知：，故，保持不變。 5．【答案】B 【解析】因，則可據(jù)圖象斜率判斷知圖甲中，即電動勢E為0；圖乙中為恒量，即

8、電動勢E為一恒定值；圖丙中E前＞E后；圖丁中圖象斜率先減后增，即回路中感應(yīng)電動勢先減后增，故只有B選項正確。 6．【答案】C 【解析】回路中感應(yīng)電動勢等于電容器兩板間的電壓， 。 電容器的電荷量為q=CU=CE=30×10－6×2×10－4 C=6×10－9C，C選項正確。 7．【答案】B 【解析】在四個圖中感應(yīng)電動勢大小相等，線框中感應(yīng)電流大小也相等。設(shè)電流為，，線框每邊電阻為r，則在A、C、D項中ab邊均是電源的負載，故Uab=Ir，而在B項中ab是電源，璣。為路端電壓，外電阻為3r，即Uab=3Ir。因此答案應(yīng)選B。 8．【答案】A 【解析】由圖乙可知，第2

9、s內(nèi)為定值，由知，線圈中感應(yīng)電動勢為定值，所以感應(yīng)電流大小恒定。第2 S內(nèi)磁場方向向外，穿過線圈的磁通量減少，由楞次定律判斷知感應(yīng)電流為逆時針方向，A項正確。 二、填空題 9．【答案】4×10－4 8×10－3 1.6 【解析】磁通量的變化量是由磁場的變化引起的，應(yīng)該用公式來計算，所以 。 磁通量的變化率為， 感應(yīng)電動勢的大小可根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律求得， 。 10．【答案】1∶1 1∶2 【解析】A、B兩環(huán)中磁通量變化率相同，線圈匝數(shù)相同，由可得EA∶EB=1∶1，又因為，故RA∶RB=2∶1，所以IA∶I1=1∶2。 三、解答題 11．【答案】（1）1.06 A （2）4.33 V 【解析】（1）夾在導軌間的部分導體切割磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢才是電路中的電動勢，3 S末時刻，夾在導軌間導體的長度為，所以， ， 此時電路電阻為 ， 所以，。 （2）3 s內(nèi)的感應(yīng)電動勢平均值 。 12．【答案】2 mgh 【解析】從線框開始進入磁場到線框剛好離開磁場的過程中，線框勻速運動，動能不變，由能量守恒關(guān)系可知，重力勢能的減少量等于線框中產(chǎn)生的焦耳熱，即Q=2 mgh。