人教版高中物理选修3-24.4法拉第电磁感应定律第一名师精编课时作业

第3课时法拉第电磁感应定律

一、选择题(在每小题给出的四个备选项中至少有一个是符合题目要求的。) 1．穿过某闭合回路的磁通量Φ随时间t变化的图象分别如图1中的①～④所示，下列说法正确的是

()

图1

A．图①有感应电动势，且大小恒定不变

B．图②产生的感应电动势一直在变大

C．图③在0～t1内的感应电动势是t1～t2内的2倍

D．图④产生的感应电动势先变大再变小

解析感应电动势E＝n ΔΦ

Δt，而

ΔΦ

Δt对应Φ－t图象中图线斜率的绝对值，根

据图线斜率的变化情况可得①中无感应电动势，②中感应电动势恒定不变，

③中感应电动势在0～t1内的大小是在t1～t2内大小的2倍，④中感应电动势

先变小再变大，选项C正确。

答案 C

2．如图2所示，A、B两闭合线圈用同样导线绕成，A有10匝，B有20匝，两圆线圈半径之比为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

()

图2 A．A中无感应电流

B．A、B中均有恒定的感应电流C．A、B中感应电动势之比为1∶1 D．A、B中感应电流之比为1∶1

解析线圈中产生的感应电动势E＝n ΔΦ

Δt，A、B中感应电动势之比为1∶2，

又因为R＝ρl

S，故R A∶R B＝2∶1，所以I A∶I B＝1∶4，故选项A、C、D错误，

B正确。

答案 B

3．穿过一个单匝线圈的磁通量始终为每秒均匀地增加2 Wb，则

() A．线圈中的感应电动势每秒增加2 V

B．线圈中的感应电动势每秒减小2 V

C．线圈中的感应电动势始终为2 V

D．线圈中不产生感应电动势

解析由法拉第电磁感应定律得E＝ΔΦ

Δt＝2 V，所以线圈中感应电动势始终

为2 V，选项C正确。

答案 C

4．如图3所示，垂直矩形金属框的匀强磁场磁感应强度为B，导体棒ab垂直线框两长边搁在框上，ab长为l。在Δt时间内，ab向右以速度v匀速滑过距离d，则

()

图3

A．因右边面积减少ld，左边面积增大ld，则ΔΦ＝B·2ld，E＝2Bld Δt

B．因右边面积减少ld，左边面积增大ld，两边抵消，ΔΦ＝0，E＝0

C．ΔΦ＝Bld，所以E＝Bld Δt

D．导体棒ab切割磁感线，E＝Bl v

解析左右两边可看成两个并联的回路，根据法拉第电磁感应定律，每个回

路产生的感应电动势为E＝Bld

Δt，由于两个是并联电路，总感应电动势也为E

＝Bld

Δt，C项正确；根据导体棒切割磁感线产生感应电动势的公式E＝Bl v，D

项正确。

答案CD

5．鸽子体内的电阻大约为103Ω，当它在地球磁场中展翅飞行时，会切割磁感线，在两翅之间产生动生电动势。若某处地磁场磁感应强度的竖直分量约为

0.5×10－4 T，鸽子以20 m/s的速度水平滑翔，则可估算出两翅之间产生的动

生电动势约为

() A．30 mV B．3 mV C．0.3 mV D．0.03 mV

解析鸽子两翅展开可达30 cm，所以E＝BL v＝0.3 mV，选项C正确。

答案 C

6．如图4所示，平行金属导轨的间距为d，一端跨接一阻值为R的电阻，匀强磁场的磁感应强度为B，方向垂直于导轨所在平面向里，一根足够长的直金属棒与导轨成60°角放置，且接触良好，则当金属棒以垂直于棒的恒定速度v 沿金属导轨滑行时，其他电阻不计，电阻R中的电流为

()

图4

A.Bd v R sin 60°

B.Bd v R

C.Bd v sin 60°R

D.Bd v cos 60°R

解析 因磁感应强度B 的方向、棒的运动方向及棒本身三者相互垂直，故E

＝Bl v ，其中l ＝d sin 60°，I ＝E R ＝Bd v R sin 60°，选项A 正确。

答案 A

7．(2016·浙江省嘉兴市桐乡市高二期中)如图5所示，均匀的金属长方形线框从

匀强磁场中以速度v 匀速拉出，它的两边固定有带金属滑轮的导电机构，金属框向右运动时能总是与两边良好接触，一理想电压表跨接在PQ 两导电机构上，当金属框向右匀速拉出的过程中，已知金属框的长为a ，宽为b ，磁感应强度为B ，电压表的读数为

( )

图5

A ．恒定不变，读数为Bb v

B ．恒定不变，读数为Ba v

C ．读数变大

D ．读数变小

解析 由题意，当金属框向右匀速拉出的过程中，左边切割磁感线产生感应电动势，相当于电源，其余部分是外电路。由公式E ＝BL v 知，左边产生的感应电动势等于Bb v ，保持不变，线框中感应电流也不变，而PQ 右侧的电阻增大，由欧姆定律U ＝IR 知，PQ 间的电压增大，则电压表的读数变大。根据闭合电路欧姆定律知，PQ 间的电压必定小于Bb v ，C 项正确，A 、B 、D 错误。

答案 C

8．(2015·雅礼中学)一根弯成直角的导线放在B＝0.4 T的匀强磁场中，如图6所示，ab＝30 cm，bc＝40 cm，当导线以5 m/s的速度做切割磁感线运动时可能产生的最大感应电动势的值为

()

图6

A．1.4 V B．1.0 V C．0.8 V D．0.6 V

解析由题可得ac＝50 cm，当切割磁感线的有效长度L＝ac＝50 cm时，产生的感应电动势最大，最大值E m＝BL v＝1.0 V，选项B正确。

答案 B

9．(2015·山东省实验中学)在xOy平面内有一条抛物线形金属导轨，导轨的抛物线方程为y2＝4x，磁感应强度为B的匀强磁场垂直于导轨平面向里，一根足够长的金属棒ab垂直于x轴从坐标原点开始，以恒定速度v沿x轴正方向运动，运动中始终与金属导轨保持良好接触形成闭合回路，如图7所示，则下列选项中能表示回路中感应电动势大小随时间变化的图象是

()

图7