高中物理沪科版 (2019)选择性必修 第二册2.3 感应电动势的大小——法拉第电磁感应定律课时练习

这是一份高中物理沪科版 (2019)选择性必修 第二册2.3 感应电动势的大小——法拉第电磁感应定律课时练习，共11页。试卷主要包含了选择题，填空题，综合题等内容，欢迎下载使用。
2.3感应电动势的大小—法拉第电磁感应定律基础巩固2021—2022学年高中物理沪教版（2019）选择性必修第二册一、选择题（共15题）1．如图所示，在一水平光滑绝缘塑料板上有一环形凹槽，有一质量为m、电荷量为q的带正电小球，在槽内沿顺时针方向做匀速圆周运动，现加一竖直向上的磁感应强度均匀减小的磁场，则（　　）A．小球速度变大 B．小球速度变小C．小球速度不变 D．小球速度可能变大也可能变小2．安培的分子电流假设，可用来解释（       ）A．两通电导体间有相互作用的原因B．通电线圈产生磁场的原因C．回路中部分导体切割磁感线，产生感应电动势的原因D．铁质类物体被磁化而具有磁性的原因3．如图所示，匀强磁场中有两个导体圆环a、b，磁场方向与圆环所在平面垂直，磁感应强度B随时间均匀增大。两圆环半径之比为3：1，圆环中产生的感应电动势分别为Ea和Eb，不考虑两圆环间的相互影响。下列说法正确的是（　　）A．Ea：Eb=9：1，感应电流均沿逆时针方向B．Ea：Eb=9：1，感应电流均沿顺时针方向C．Ea：Eb=3：1，感应电流均沿逆时针方向D．Ea：Eb=3：1，感应电流均沿顺时针方向4．下列陈述中符合历史事实的是（　　）A．安培首先提出了磁能生电B．穿过金属线框的磁通量发生变化就会产生感应电流C．赫兹提出了场的概念并用电场线形象地描述电场D．奥斯特首先发现了电和磁有联系5．如图所示，在磁感应强度大小为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。长度为L，ab间电阻为R，杆的电阻为2R，则通过电阻R的电流方向及金属杆产生的电动势大小（　　）A． B．C． D．6．关于电磁感应现象的下列叙述中，错误的是（　　）A．穿过闭合电路中的磁通量减少，则电路中一定有感应电流产生B．穿过闭合电路中的磁通量增加，则电路中不一定有感应电流发生C．穿过闭合电路中的磁通量为零瞬间，电路中的感应电动势可能不为零D．穿过闭合电路中的磁通量变化越快，闭合电路中的感应电动势越大7．如图甲所示，A、B两不同的绝缘金属环套在同一铁芯上，A环中电流iA随时间t的变化规律如图乙所示，下列说法中正确的是（　　） A．t1时刻B环电功率最大B．t2和t3时刻，两环相互吸引C．t2时刻两环相互吸引，t3时刻两环相互排斥D．t4时刻，两环作用力最大8．如图所示一正方形的匝数为n，边长为a，线圈平面与匀强磁场垂直，且一处在磁场中，在时间内，磁感应强度的方向不变，大小由B均匀地增大到2B，下列说法正确的是（　　）A．在时间内过线圈的磁通量变化为Ba2 B．在时间内通过线圈的磁通量变化为C．线圈中产生的感应电动势为 D．线圈中产生的感应电动势为9．如图甲所示，abcd是匝数为100匝、边长为10 cm、总电阻为0.1 Ω的正方形闭合导线圈，放在与线圈平面垂直的图示匀强磁场中，磁感应强度B随时间t的变化关系如图乙所示，则以下说法不正确的是（　　）A．导线圈中产生的是交变电流B．在t＝2.5 s时导线圈中产生的感应电动势为1 VC．在0～2 s内通过导线横截面的电荷量为20 CD．在0～2 s内，导线圈ad边受到向右的增大的安培力10．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，第二次让线框绕轴MN以线速度v2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∶π B．v1∶v2＝π∶2C．v1∶v2＝1∶2 D．v1∶v2＝2∶111．如图所示的情况中，金属导体中产生的感应电动势不是Blv的是（     ）A．B．C．D．12．空间存在着沿竖直方向的匀强磁场，将一个不变形的单匝金属圆线圈放入磁场中，如图甲所示，设甲图所示线圈中磁感应强度的方向和感应电流的方向为正方向．在线圈中产生的感应电流如图乙所示，下列能正确表示线圈内磁感应强度随时间变化的图线是(　 　)A．B．C．D．13．如图所示，匀强磁场的方向垂直纸面，规定向里的方向为正，在磁场中有一细金属圆环，线圈平面位于纸面内，现令磁感应强度B随时间t变化，先按图所示的Oa图线变化，后来又按bc和cd变化，令、、分别表示这三段变化过程中感应电动势的大小，I1、I2、I3分别表示对应的感应电流，则下列正确的是（　　）A．E1＜E2，I1沿逆时针方向，I2沿顺时针方向B．E1＜E2，I1沿顺时针方向，I2沿逆时针方向C．E2＜E3，I2沿逆时针方向，I3沿顺时针方向D．E2＝E3，I2沿逆时针方向，I3沿顺时针方向14．如图甲为手机及无线充电板。图乙为充电原理示意图。交流电源接充电板，对充电板供电，充电板内的送电线圈可产生交变磁场，从而使手机内的受电线圈产生交变电流，再经整流电路转变成直流电后对手机电池充电。为方便研究，现将问题做如下简化：设受电线圈的匝数为n，面积为S，若在到时间内，磁场垂直于受电线圈平面向上穿过线圈，其磁感应强度由均匀增加到。下列说法正确的是（　　）A．c点的电势高于d点的电势B．受电线圈中感应电流方向由d到cC．c、d之间的电势差为D．若想增大c、d之间的电势差，可以仅增加送电线圈中的电流的变化率15．关于感应电动势，下列说法中正确的是（       ）。A．穿过导电线圈的磁通量越大，产生的感应电动势越大B．穿过导电线圈的磁通量的变化越大，产生的感应电动势越大C．穿过导电线圈的磁通量变化越快，产生的感应电动势越大D．穿过导电线圈的磁通量为零，产生的感应电动势一定为零二、填空题（共4题）16．1831年______(选填“奥斯特”或“法拉第”)发现了电磁感应现象.大量实验表明，回路中所产生的感应电动势大小与穿过该回路的磁通量的______(选填“变化量”或“变化率”)成正比．17．穿过一个电阻为R=1的单匝闭合线圈的磁通量始终每秒钟均匀的减少2Wb，则：线圈中的感应电动势是___________，线圈中的电流是___________。18．有一个1000匝的线圈，在0.4s内通过它的磁通量从0.02Wb增加到0.10Wb，则线圈中的感应电动势___V．如果线圈的电阻是10欧，把一个电阻为990欧的电热器连接在它的两端，通过电热器的电流是_____A．19．在“研究回路中感应电动势大小与磁通量变化快慢的关系”实验中，得到E－1/Δt图线如图所示．（1）.从观察和分析该实验装置可看出，在实验中，因磁铁相对螺线管位置的变化都_____（选填“相同”或“不同”），从而实现了控制_____________不变．（2）.在得到实验数据之后，为了研究E与Δt的关系，可采用图像处理数据的方法，在直角坐标系中作E－1/Δt的关系图线，由图像可得出的实验结论是_________________．（3）.仅将线圈匝数变为原来3倍后重新做实验，在E－1/Δt画出实验图线．三、综合题（共4题）20．如图所示，光滑的定滑轮上绕有轻质柔软细线，线的一端系一质量为2m的重物，另一端系一质量为m、电阻不计的金属杆．在竖直平面内有间距为L的足够长的平行金属导轨PQ、EF，在QF之间连接有阻值为R的电阻，其余电阻不计，磁感应强度为B0的匀强磁场与导轨平面垂直，开始时金属杆置于导轨下端QF处，将重物由静止释放，当重物下降h时恰好达到稳定速度而匀速下降．运动过程中金属杆始终与导轨垂直且接触良好，不计一切摩擦和接触电阻，重力加速度为g，求：（1）重物匀速下降的速度v；（2）重物从释放到下降h的过程中，电阻R中产生的焦耳热QR；21．在磁感应强度为B、方向如图所示的匀强磁场中，金属杆MN放在宽为L的光滑平行金属导轨上，金属导轨间接有阻值为R的电阻，当金属杆MN以速度v向右匀速滑动时(不计金属杆MN和导轨的电阻)。求：(1)金属杆MN两端的电势差U；(2)使金属杆MN一直保持匀速直线运动，需对金属杆MN施加的水平拉力的大小F。22．如图所示，电阻为R的长直螺线管，其两端通过电阻可忽略的导线相连接．一个质量为m的小条形磁铁A从静止开始落入其中，经过一段距离后以速度v做匀速运动．假设小磁铁在下落过程中始终沿螺线管的轴线运动且无翻转．（1）定性分析说明：小磁铁的磁性越强，最后匀速运动的速度就越小；（2）小磁铁做匀速运动时在回路中产生的感应电动势约为多少？23．如图所示，在倾角为的斜面上，固定一宽度为L=0.25m的足够长平行金属光滑导轨，在导轨上端接入电源和滑动变阻器，电源电动势为E=3.0V，内阻为r=1.0Ω，一质量m=20g的金属棒ab与两导轨垂直并接触良好，整个装置处于垂直于斜面向上的匀强磁场中，磁感应强度为B=0.80T，导轨与金属棒的电阻不计，取g=10m/s2。（1）如要保持金属棒在导轨上静止，滑动变阻器接入到电路中的阻值是多少；（2）如果拿走电源，直接用导线接在两导轨上端，滑动变阻器阻值不变化，求金属棒所能达到的最大速度值；（3）在第（2）问中金属棒达到最大速度前，某时刻的速度为10m/s，求此时金属棒的加速度大小。
参考答案：1．B2．D3．A4．D5．D6．B7．B8．D9．B10．A11．C12．A13．A14．D15．C16．     法拉第     变化率17．     2V     2A18．     200     0.219．     相同 磁通量的变化量；     在线圈的匝数和通过线圈的磁通量的变化量均不变的情况下，感应电动势E与成正比     20．（1）（2）21．(1)；(2)22．（1）根据楞次定律，小磁铁的磁性越强，通过导线环的磁通量的变化率越大，因此下落过程中在导线环中产生的感应电流越大，此感应电流产生的磁场也越强，从而对小磁铁的阻碍也越大，小磁铁向下运动的加速度越小，因此其极限速度就越小． （2）设小磁铁做匀速运动时，下落距离h，在此过程中有式中Q为小磁铁下落过程中在螺线管中产生的焦耳热，其大小为式中E是感应电动势，Δt是小磁铁通过距离所需的时间．由于小磁铁匀速运动，因此有联立可解得23．（1）5Ω；（2）12.5m/s；（3）1m/s2