人教版高二物理选修3-2第四章4.4法拉第电磁感应定律(二)同步练习(word 无答案)

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人教版高中物理选修(3-2)-4.4《法拉第电磁感应定律》同步练习2

第四节法拉第电磁感应定律1．一闭合线圈，放在随时间均匀变化的磁场中，线圈平面和磁场方向垂直，若想使线圈中感应电流增强一倍，下述哪些方法是可行的( )A ．使线圈匝数增加一倍B ．使线圈面积增加一倍C ．使线圈匝数减少一半D ．使磁感应强度的变化率增大一倍2．将一磁铁缓慢或者迅速地插到闭合线圈中的同一位置处，不会发生变化的物理量是( )A ．磁通量的变化量B ．磁通量的变化率C ．感应电流的大小D ．流过导体横截面的电荷量3.穿过某线圈的磁通量随时间变化的关系，如图4－4－16所示，在下列几段时间内，线圈中感应电动势最小的是( )A ．0～2 sB ．2 s ～4 sC ．4 s ～5 sD ．5 s ～10 s4.一直升机停在南半球的地磁极上空．该处地磁场的方向竖直向上，磁感应强度为B .直升机螺旋桨叶片的长度为l ，螺旋桨转动的频率为f ，顺着地磁场的方向看螺旋桨，螺旋桨按顺时针方向转动，螺旋桨叶片的近轴端为a ，远轴端为b ，如图4－4－17所示，如果忽略a 到转轴中心线的距离，用E 表示每个叶片中的感应电动势，则( )A ．E ＝πfl 2B ，且a 点电势低于b 点电势B ．E ＝2πfl 2B ，且a 点电势低于b 点电势图4－4－16 图4－4－17C ．E ＝πfl 2B ，且a 点电势高于b 点电势D ．E ＝2πfl 2B ，且a 点电势高于b 点电势5.如图4－4－18所示，在竖直向下的匀强磁场中，将一水平放置的金属棒ab 以水平初速度v 0抛出，设在整个过程中棒的方向不变且不计空气阻力，则在金属棒运动过程中产生的感应电动势大小变化情况是( )A ．越来越大B ．越来越小C ．保持不变D ．无法判断6.如图4－4－19所示，ab 和cd 是位于水平面内的平行金属导轨，其电阻可忽略不计，ac 之间连接一个阻值为R 的电阻，ef 为一个垂直于ab 和cd 的金属杆，它与ab 和cd 接触良好并沿轨道方向无摩擦地滑动，ef 长为l ，电阻可忽略，整个装置处于匀强磁场中，磁场方向垂直于纸面向里．磁感应强度为B ，当施外力使杆ef 以速度v 向右匀速运动时，杆ef 受到的安培力为( )A.vB 2l 2RB.vBl RC.vB 2l RD.vBl 2R7.物理实验中，常用一种叫“冲击电流计”的仪器测定通过电路的电荷．如图4－4－20所示，探测线圈和冲击电流计G 串联后，可用来测定磁场的磁感应强度．已知线圈的匝数为n ，面积为S ，线圈与冲击电流计组成的回路电阻为R .若将线圈放在被测匀强磁场中，开始时线圈平面与磁场垂直，现把探测线圈翻转90°，冲击电流计G 测出通过线圈的电荷量为q ，则被测磁场的磁感应强度为( ) 图4－4－18图4－4－19图4－4－20。

2019-2020学年人教版选修3-2 第四章 4 法拉第电磁感应定律作业

第四章 4 法拉第电磁感应定律作业[A 组素养达标]1．关于感应电动势，下列说法中正确的是( ) A ．电源电动势都是感应电动势B ．产生感应电动势的那部分导体相当于电源C ．在电磁感应现象中没有感应电流就一定没有感应电动势D ．电路中有电流就一定有感应电动势解析：电源电动势的来源很多，不一定是由于电磁感应产生的，故A 错误；在有感应电流的回路中，产生感应电动势的那部分导体相当于电源，故B 正确；在电磁感应现象中，如果没有感应电流，也可能有感应电动势，故C 错误；电路中的电流可能是由化学电池或其他电池作为电源提供的，所以有电流不一定有感应电动势，故D 错误．答案：B2.如图所示，A 、B 两闭合圆形导线环用相同规格的导线制成，它们的半径之比r A ∶r B＝2∶1，在两导线环包围的空间内存在一正方形边界的匀强磁场区域，磁场方向垂直于两导线环的平面向里．当磁场的磁感应强度随时间均匀增大的过程中，流过两导线环的感应电流大小之比为( )A.I AI B ＝1 B.I AI B ＝2 C.I A I B ＝14D.I A I B ＝12解析：A 、B 两导线环的半径不同，它们所包围的面积不同，但穿过它们的磁场所在的区域面积是相等的，所以两导线环上的磁通量变化率是相等的，E ＝ΔΦΔt ＝ΔB Δt S 相同，得E AE B ＝1，I ＝E R ，R ＝ρl S (S 为导线的横截面积)，l ＝2πr ，所以I A I B ＝r B r A ，代入数值得I A I B ＝r B r A ＝12.答案：D3．夏天将到，在北半球，当我们抬头观看教室内的电扇时，发现电扇正在逆时针转动．金属材质的电扇示意图如图所示，由于地磁场的存在，下列关于A 、O 两点的电势及电势差的说法正确的是( )A ．A 点电势比O 点电势高B ．A 点电势比O 点电势低C ．A 点电势等于O 点电势D ．扇叶长度越短，转速越快，两点间的电势差数值越大解析：因北半球地磁场方向斜向下(有效磁场竖直向下)，电风扇逆时针方向转动，切割磁感线产生感应电动势，根据右手定则知，A 点相当于电源的正极，O 点相当于电源的负极，所以A 点的电势高于O 点的电势，故选项A 正确，B 、C 错误；转动切割的电动势E ＝12Bl 2ω，则知扇叶长度越短，转速越快，感应电动势不一定越大，电势差就不一定越大，故选项D 错误．答案：A4．一个矩形线圈在匀强磁场中绕一个固定轴匀速转动，当线圈处于如图所示位置时，此线圈( )A ．磁通量最大，磁通量变化率最大，感应电动势最小B ．磁通量最大，磁通量变化率最大，感应电动势最大C ．磁通量最小，磁通量变化率最大，感应电动势最大D ．磁通量最小，磁通量变化率最小，感应电动势最小解析：这时线圈平面与磁场方向平行，两边垂直切割磁感线，由E ＝Bl v sin θ可知感应电动势最大，由E ＝ΔΦΔt可知，此时磁通量的变化率最大，而此时的磁通量为零．答案：C5．如图所示，一正方形线圈的匝数为n ，边长为a ，线圈平面与匀强磁场垂直，且一半处在磁场中．在Δt 时间内，磁感应强度的方向不变，大小由B 均匀地增大到2B .在此过程中，线圈中产生的感应电动势为( )A.Ba 22ΔtB.nBa 22ΔtC.nBa 2ΔtD.2nBa 2Δt解析：由法拉第电磁感应定律可知，在Δt 时间内线圈中产生的平均感应电动势为E ＝n ΔΦΔt ＝n 2B a 22－B a 22Δt ＝nBa 22Δt，选项B 正确．答案：B6．(多选)单匝线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动，穿过线圈的磁能量Φ随时间t 的变化图象如图所示，则( )A ．在t ＝0时，线圈中磁通量最大，感应电动势也最大B ．在t ＝1×10－2 s 时，感应电动势最大 C ．在t ＝2×10－2 s 时，感应电动势为零D ．在0～2×10－2 s 时间内，线圈中感应电动势的平均值为零解析：由法拉第电磁感应定律知E ∝ΔΦΔt ，故t ＝0及t ＝2×10－2 s 时刻，E ＝0，A 错，C 对．t ＝1×10－2 s 时，E 最大，B 对.0～2×10－2 s 时间内，ΔΦ≠0，E ≠0，D 错．答案：BC7.如图所示，直角三角形金属框abc 放置在匀强磁场中，磁感应强度大小为B ，方向平行于ab 边向上．当金属框绕ab 边以角速度ω逆时针转动时，a 、b 、c 三点的电势分别为U a 、U b 、U c .已知bc 边的长度为l .下列判断正确的是( )A ．U a >U c ，金属框中无电流B ．U b >U c ，金属框中电流方向沿a －b －c －aC ．U bc ＝－12Bl 2ω，金属框中无电流D ．U bc ＝12Bl 2ω，金属框中电流方向沿a －c －b －a解析：金属框abc 平面与磁场平行，转动过程中磁通量始终为零，所以无感应电流产生，选项B 、D 错误．转动过程中bc 边和ac 边均切割磁感线，产生感应电动势，由右手定则判断U a <U c ，U b <U c ，选项A 错误．由转动切割产生感应电动势的公式得U bc ＝－12Bl 2ω，选项C 正确．答案：C8．如图甲所示，回路中有一个C ＝60 μF 的电容器，已知回路的面积为 1.0×10－2m 2，垂直穿过回路的磁场的磁感应强度B 随时间t 的变化图象如图乙所示，求：(1)t ＝5 s 时，回路中的感应电动势； (2)电容器上的电荷量．解析：(1)由题图可知，在前6 s 内ΔB Δt ＝23 T/s ，E ＝ΔΦΔt ＝S ΔB Δt≈6.7×10－3 V.(2)电容器的电荷量Q ＝CE ＝4×10－7 C. 答案：(1)6.7×10－3 V (2)4×10－7 C[B 组素养提升]9．(多选)某地的地磁场磁感应强度的竖直分量方向向下，大小为4.5×10－5 T ．一灵敏电压表连接在当地入海河段的两岸，河宽100 m ，该河段涨潮和落潮时有海水(视为导体)流过．设落潮时，海水自西向东流，流速为 2 m/s.下列说法正确的是( )A ．电压表记录的电压为5 mVB ．电压表记录的电压为9 mVC ．河南岸的电势较高D ．河北岸的电势较高解析：可以将海水视为垂直河岸方向放置的导体，其平动切割地磁场的磁感线产生感应电动势，E ＝Bl v ＝9 mV ，B 项正确；由右手定则可知，感应电流方向由南向北，故河北岸的电势较高，D 项正确．答案：BD10.如图所示，一导线弯成半径为a 的半圆形闭合回路．虚线MN 右侧有磁感应强度为B 的匀强磁场，方向垂直于回路所在的平面．回路以速度v 向右匀速进入磁场，直径CD 始终与MN 垂直．从D 点到达边界开始到C 点进入磁场为止，下列结论错误的是( )A ．感应电流方向不变B ．CD 段直线始终不受安培力C ．感应电动势最大值E ＝Ba vD ．感应电动势平均值E ＝14πBa v解析：感应电动势公式E ＝ΔΦΔt只能用来计算平均值，利用感应电动势公式E ＝Bl v 计算时，l 应是等效长度，即垂直切割磁感线的长度．在闭合电路进入磁场的过程中，通过闭合电路的磁通量逐渐增大，根据楞次定律可知感应电流的方向为逆时针方向不变，A 正确．根据左手定则可以判断，CD 段受安培力向下，B 错误．当半圆闭合回路进入磁场一半时，等效长度最大为a ，这时感应电动势最大为E ＝Ba v ，C 正确．感应电动势平均值E ＝ΔΦΔt ＝B ·12πa 22a v＝14πBa v ，D 正确．答案：B11．如图所示，半径为r 的圆形导轨处在垂直于圆平面的匀强磁场中，磁感应强度为B ，方向垂直于纸面向里．一根长度略大于2r 的导线MN 以速度v 在圆导轨上无摩擦地自左端匀速滑动到右端，电路的固定电阻为R ，其余电阻忽略不计，试求：(1)在滑动过程中通过电阻R 的电流的平均值；(2)当导线MN 通过圆形导轨中心时，导线MN 所受安培力的大小；(3)如果导线MN 的电阻为R 0，当导线MN 通过圆形导轨中心时，电阻R 两端的电压．解析：(1)整个过程中磁通量的变化ΔΦ＝BS ＝B πr 2，所用时间为Δt ＝2r v ，代入E ＝ΔΦΔt ，可得E ＝B πr 2v 2r ＝B πr v2.根据闭合电路欧姆定律得通过电阻R 的电流平均值为 I ＝ER ＝B πr v 2R. (2)当导线MN 通过圆形导轨中心时，瞬时感应电动势为E ＝Bl v ＝2Br v . 根据闭合电路欧姆定律，此时电路中的感应电流为 I ＝E R ＝2Br vR，则导线MN 此时所受到的安培力为 F ＝BIl ＝4B 2r 2v R.(3)根据闭合电路欧姆定律，电路中的感应电流为 I ′＝ER ＋R 0＝2Br v R ＋R 0，则电阻R 两端的电压为U ＝I ′R ＝2Br v RR ＋R 0.答案：(1)B πr v 2R (2)4B 2r 2v R (3)2Br v RR ＋R 0[C 组学霸冲刺]12．如图甲所示，平行光滑导轨MN 、PQ 水平放置，电阻不计，两导轨间距d ＝10 cm ，导体棒ab 、cd 放在导轨上，并与导轨垂直．每根棒在导轨间的部分，电阻均为R ＝1.0 Ω.用长为l ＝20 cm 的绝缘丝线(丝线不可伸长)将两棒系住，整个装置处在匀强磁场中．t ＝0时刻，磁场方向竖直向下，丝线刚好处于未被拉伸的自然状态．此后，磁感应强度B 随时间t 的变化规律如图乙所示．不计感应电流磁场的影响，整个过程中丝线未被拉断．求：(1)0～2.0 s 时间内，电路中感应电流的大小与方向； (2)t ＝1.0 s 时刻丝线的拉力大小．解析：(1)由题图乙可知ΔBΔt ＝0.1 T/s ，由法拉第电磁感应定律有 E ＝ΔΦΔt ＝ΔB Δt ld ＝2.0×10－3 V ，则I ＝E 2R＝1.0×10－3 A ，由楞次定律可知电流方向为顺时针方向．(2)每根导体棒在水平方向上受丝线拉力和安培力平衡，由图乙可知t＝1.0 s时B＝0.1 T，则F T＝F安＝BId＝1.0×10－5 N.答案：(1)1.0×10－3 A顺时针(2)1.0×10－5 N。

高中物理人教版选修3选修3-2第四章第4节法拉第电磁感应定律(II)卷

高中物理人教版选修3选修3-2第四章第4节法拉第电磁感应定律（II）卷姓名:________ 班级:________ 成绩:________一、选择题 (共4题；共8分)1. （2分） (2018高二上·天水期末) 在匀强磁场中，a、b是两条平行金属导轨，匀强磁场垂直导轨平面向下，而c、d为串有非理想电流表和非理想电压表的两金属棒，如图所示，两棒以相同的速度向右匀速运动，则以下结论正确的是（）A . 电压表有读数，电流表没有读数B . 电压表有读数，电流表也有读数C . 电压表无读数，电流表有读数D . 电压表无读数，电流表也无读数2. （2分）用两根同种材料且粗细、长度完全相同的导线分别绕成1匝和2匝圆形闭合线圈A和B两线圈平面与匀强磁场垂直．当磁感应强度随时间均匀变化时，两线圈中的感应电流IA与IB之间的关系为（）A . IA=IBB . IA=2IBC . IA=4IBD . IB=2IA3. （2分） (2017高二下·马山期中) 关于感应电动势的大小，下列说法正确的是（）A . 跟穿过闭合电路的磁通量有关B . 跟穿过闭合电路的磁通量的变化大小有关C . 跟穿过闭合电路的磁通量的变化快慢有关D . 跟电路中电阻大小有关4. （2分） (2017高二上·遂宁期末) 下列说法中正确的是（）A . 磁感线总是从磁体的N极出发终止于磁体的S极B . 一小段通电导线放在某处不受磁场的作用力，则该处的磁感应强度一定为零C . 线圈放在磁场越强的位置，线圈的磁通量一定越大D . 穿过线圈的磁通量变化越快；线圈中产生的感应电动势越大二、多项选择题 (共4题；共12分)5. （3分）(2016·九江模拟) 如图，在宽为l，足够长的水平虚线内有垂直纸面向里的匀强磁场，其上方距上边界h处有一导线框（各边长如图中标注），现将导线框由静止释放，从线框下边进入磁场开始计时至线框完全离开磁场（整个过程线框保持竖直且不翻转）．该过程中v﹣t图线可能正确的是（）A .B .C .D .6. （3分） (2017高二上·宝鸡期末) 如图，水平放置的光滑平行金属导轨上有一质量为m的金属棒ab在一水平恒力F作用下由静止向右运动，则（）A . 随着ab运动速度的增大，其加速度也增大B . 外力F对ab做的功等于电路中产生的电能C . 当ab做匀速运动时，外力F做功的功率等于电路中的电功率D . 无论ab做何运动，它克服安培力做的功一定等于电路中产生的电能7. （3分） (2018高二下·鲁甸期中) 如图所示，正方形线框的边长为L ，电容器的电容为C.正方形线框的一半放在垂直纸面向里的匀强磁场中，当磁感应强度以k为变化率均匀减小时，则（）A . 线框产生的感应电动势大小为kL2B . 电压表没有读数C . a点的电势高于b点的电势D . 电容器所带的电荷量为零8. （3分）如图，足够长的光滑导轨倾斜放置，导轨宽度为L ，下端与电阻R连接，其它电阻不计，匀强磁场垂直于导轨平面向上若金属棒ab以一定初速度沿v0导轨下滑，则棒（）A . 电流方向从a到bB . 刚开始下滑瞬间产生的电动势为BLV0C . 最终能匀速下滑D . 减少的重力势能全部等于电阻R产生的内能三、填空题 (共2题；共9分)9. （6分） (2015高二下·集宁期中) 如图所示，在一个光滑金属框架上垂直放置一根长l=0.4m的金属棒ab，其电阻r=0.1Ω．框架左端的电阻R=0.4Ω．垂直于框面的匀强磁场的磁感应强度B=0.1T．当用外力使棒ab以速度v=5m/s右移时，ab棒中产生的感应电动势E=________，通过ab棒的电流I=________．ab棒两端的电势差Uab=________，在电阻R上消耗的功率PR=________，在ab棒上消耗的发热功率Pab=________，切割运动中产生的电功率P=________．10. （3分）如图甲所示，导体圆环所围的面积为10cm2 ，电容器的电容为2μF（电容器的体积很小），垂直穿过圆环的匀强磁场的磁感应强度随时间变化的图线如图乙所示，则在1s末电容器的带电荷量为________；4s 末电容器的带电荷量为________，带正电的极板是________（填“a”或“b”）．四、计算题 (共2题；共20分)11. （5分）有一个1000匝的线圈，在0.4s内穿过它的磁通量从0.02wb均匀增加到0.09wb，求线圈中的感应电动势？12. （15分）如图所示，面积为0.2m2的100匝线圈处在匀强磁场中，磁场方向垂直于线圈平面，已知磁感应强度随时间变化的规律为B=（2+0.2t）T，定值电阻R1=6Ω，线圈电阻R2=4Ω，求：（1）磁通量变化率；（2）回路的感应电动势；（3） ab两点间电压U．参考答案一、选择题 (共4题；共8分)1-1、2-1、3-1、4-1、二、多项选择题 (共4题；共12分)5-1、6-1、7-1、8-1、三、填空题 (共2题；共9分)9-1、10-1、四、计算题 (共2题；共20分) 11-1、12-1、12-2、12-3、。

人教版高二物理选修3-2第四章法拉第电磁感应定律专项训练

一、多选题人教版高二物理选修3-2第四章法拉第电磁感应定律专项训练1. 如图所示，A 、B 两闭合线圈为同样导线绕成，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2∶1D ．A 、B 中感应电流之比为1∶22. (多选)高频焊接技术的原理如图3(a)所示.线圈接入图(b)所示的正弦式交流电(以电流顺时针方向为正)，圈内待焊接工件形成闭合回路.则()D ．图(b)中T 越大，工件温度上升越快针C ．0～t 1时间内工件中的感应电流方向为逆时B ．0～t 1时间内工件中的感应电流变大A ．图(b)中电流有效值为I3. 如图所示，一光滑绝缘的半圆面和一根很长的直导线被固定在同一竖直平面内，直导线水平处于半圆面的下方，导线中通有方向向右的恒定电流I，将一铜环从半圆面左侧最高点a从静止释放后，铜环沿着半圆面运动，到达右侧的b点为最高点，a、b高度差为△h，已知通电直导线在周围某一点产生磁场的磁感应强度与该点到导线的距离成反比，下列说法正确的是（）A．铜环在半圆面左侧下滑过程，感应电流沿顺时针方向B．铜环第一次经过最低点时感应电流达到最大C．铜环往返运动第二次到达右侧最高点时与b点的高度差小于2△hD．铜环沿半圆面运动过程，铜环所受安培力的方向总是与铜环中心的运动方向相反4. 如图所示，一电子以初速度v沿与金属板平行的方向飞入MN极板间，发现电子向N板偏转，则可能是（）A．电键S闭合瞬间B．电键S由闭合到断开瞬间C．电键S是闭合的，变阻器滑片P向右迅速滑动D．电键S是闭合的，变阻器滑片P向左迅速滑动5. 如图甲所示，等离子气流（由高温高压的等电量的正、负离子组成）由左方连续不断地以速度v0射入P1和P2两极板间的匀强磁场中，ab直导线与P1、P2 相连接，线圈A与直导线cd相连接，线圈A内存在如图乙所示的变化磁场，且磁感应强度B的正方向规定为向左，则下列叙述正确的是（）A．0～1s内ab、cd导线互相排斥B．1～2s内ab、cd导线互相吸引C．2～3s内ab、cd导线互相排斥D．3～4s内ab、cd导线互相吸引二、单选题6. 如图甲所示，电路的左侧是一个电容为C的电容器，电路的右侧是一个环形导体，环形导体所围的面积为S.在环形导体中有一垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度的大小随时间变化的规律如图乙所示．则在0～t0时间内，电容器（）A ．上极板带正电，所带电荷量为B ．上极板带正电，所带电荷量为C ．上极板带负电，所带电荷量为D ．上极板带负电，所带电荷量为7. 穿过闭合回路的磁通量Φ随时间t变化的图象分别如图甲、乙、丙、丁所示，下列关于回路中产生的感应电动势的论述，正确的是（）A．图甲中回路产生的感应电动势恒定不变B．图乙中回路产生的感应电动势一直在变大C．图丙中回路在0～t0时间内产生的感应电动势大于t0～2t0时间内产生的感应电动势D．图丁中回路产生的感应电动势可能恒定不变8.电阻R、电容C与一线圈连成闭合回路，条形磁铁静止于线圈的正上方，N极朝下，如图所示．现使磁铁开始自由下落，在N极接近线圈上端的过程中，流过R的电流方向和电容器极板的带电情况是三、解答题A ．从a 到b ，上极板带正电B ．从a 到b ，下极板带正电C ．从b 到a ，上极板带正电D ．从b 到a ，下极板带正电9. 矩形导线框固定在匀强磁场中，如图15甲所示.磁感线的方向与导线框所在平面垂直，规定磁场的正方向为垂直纸面向里，磁感应强度B 随时间t 变化的规律如图乙所示，则()A ．从0～t 1时间内，导线框中电流的方向为a →b →c →d →aB ．从0～t 1时间内，导线框中电流越来越小C ．从0～t 2时间内，导线框中电流的方向始终为a →d →c →b →aD ．从0～t 2时间内，导线框bc 边受到的安培力越来越大10. 如图所示，面积为0.2m 2的100匝线圈处在匀强磁场中，磁场方向垂直于线圈平面，已知磁感应强度随时间变化的规律为B =(2+0.2t ）T ，定值电阻R 1=6Ω，线圈电阻R 2=4Ω，求：(1)回路中的感应电动势大小；(2)回路中电流的大小和方向；(3)a 、b 两点间的电势差。

4.4《法拉第电磁感应定律》同步练习(人教版选修3-2)

4.4法拉第电磁感应定律【同步检测】1．当线圈中的磁通量发生变化时，则（）A ．线圈中一定有感应电流B ．线圈中一定有感应电动势C ，感应电动势的大小与线圈电阻无关D ．如有感应电流，其大小与线圈的电阻有关2．闭合电路中产生感应电动势的大小，跟穿过这一闭合电路的下列哪个物理量成正比？（）A ．磁通量B ．磁感应强度C ．磁通量的变化率D ．磁通量的变化量3．一个N 匝的圆形线圈，放在磁感应强度为B 的匀强磁场中，线圈平面跟磁场平面成30º角，磁感应强度随时间均匀变化，线圈导线规格不变，下列方法可使线圈中感应电流增加一倍的是（）A ．将线圈匝数增加一倍B ．将线圈面积增加一倍C ．将线圈半径增加一倍D ．适当改变线圈的取向4．在竖直向下的匀强磁场中，一根水平放置的金属棒沿水平方向抛出，初速度方向和棒垂直，若棒在运动过程中始终保持水平，则棒两端产生的感应电动势将（）A.随时间增大B.随时间减小C.不随时间变化D.难以确定5．如图所示，电阻为R 的金属棒，从图示位置分别以速率v 1，v 2沿电阻不计的光滑轨道从ab 匀速滑到a /b /处，若v 1∶v 2=1∶2，则在两次移动过程中（）A ．回路中感应电流强度I 1∶I 2=1∶2B ．回路中产生热量Q 1∶Q 2=1∶2C ．回路中通过截面的总电量q 1∶q 2=1∶2D ．金属棒产生的感应电动势E 1：E 2=1∶26.如图所示，MN 为水平面内的平行金属导轨，导轨处在竖直向下的匀强磁场中，磁感应强度为B ，ab 、cd 两根导体棒长为L ，并以相同的速度V 匀速运动，导轨间电阻为R ，则MN 间电压为，通过R 的电流强度为。

7．如图，匀强磁场的磁感应强度B=0.2T ，方向竖直向下，磁场内有一根长L=0.2m 的金属丝，其一端拴一金属球A ，另一端悬于O 点，若使小球A 以ω=7rad/s 的角速度作圆锥摆运动，且金属丝和竖直方向成300角，则金属丝OA 中产生的感应电动势多大？A8．如图所示，在一个匀强磁场中，有两个用粗细相同的同种金属导线制成的闭合圆环a 和b ，它们半径之比为2：1，线圈平面与磁场方向垂直．如果匀强磁场的磁感应强度随时间均匀增大，则a 、b 环中感应电流之比为多少？感应电流电功率之比为多少？9．固定在匀强磁场中的正方形导线框abcd ，各边长为L ，其中ab 是一段电阻为R 的均匀电阻丝，其余三边电阻可忽略的铜线．磁场的磁感应强度为B ，方向垂直纸面向里．现有一与ab 段的材料粗细、长度都相同的电阻丝PQ 架在导线框上，如图所示，以恒定速度V 从左向右匀速运动，当PQ 离ad 31L 时，PQ 上的电流强度是多大？方向如何？10．一个匝数为n=100匝，边长L=10厘米的正方形闭合线圈的总电阻r=10Ω，将这个线圈垂直于磁场放置，在磁感应强度B 随时间t 作周期性变化的磁场中，磁场的变化情况如图所示，则经1分钟，该线圈中产生的热量为多少焦耳？【同步检测答案】1．BC 2.C 3.CD 4.C 5.ABD 6. BLV; BLV/R 7.0.007V 8.2:1;8:1 9. 9BLV/11R,方向在电阻丝PQ 上由Q 流向P 10. 4×104J【综合评价】[基本训练题]1.关于电磁感应电动势大小的正确表述是（）A.穿过某导体框的磁通量为零时，该线框中的感应电动势一定为零B.穿过某导体框的磁通量越大，该线框中的感应电动势就一定越大C.穿过某导体框的磁通量变化量越大，该线框中的感应电动势就一定越大D.穿过某导体框的磁通量变化率越大，该线框中的感应电动势就一定越大2.一个距形线圈，在匀强磁场中绕一个固定轴匀速转动，当线圈处于如下图所示位置时，它的（）A.磁通量最大，磁通量变化率最大，感应电动势最大B.磁通量最小，磁通量变化率最大，感应电动势最大C.磁通量最大，磁通量变化率最小，感应电动势最小D.磁通量最小，磁通量变化率最小，感应电动势最小3．下列关于感应电动势的说法中正确的是：（）A.穿过闭合回路的磁通量减小，回路中的感应电动势一定也减小B.穿过闭合回路的磁通量变化量越大，回路中的感应电动势也越大C.线圈放在磁场越强的位置，产生的感应电动势一定越大D.穿过闭合回路的磁通量的变化率不变，回路中的感应电动势也不变4．穿过一个单匝线圈的磁通量始终保持每秒钟减少2Wb ，则（）A ．线圈中感应电动势每秒增加2VB ．线圈中感应电动势每秒减少2VC ．线圈中无感应电动势D ．线圈中感应电动势保持不变5．将条形磁铁插入线圈内，第一次插入时速度较大，第二次插入时速度较小，两次插入时深度相同，这两次插入磁铁过程中，不发生变化的是（）A ．线圈内的磁通量变化B ．线圈内感应电流的大小C ．线圈内感应电流的方向D ．流过线圈的电量6. 如图所示，先后以速度v 1和v 2匀速把一矩形线圈拉出有界匀强磁场区域，v 1=2v 2在先后两种情况下（）A.线圈中的感应电流之比为I 1:I 2=2:1 B ．线圈中的感应电流之比为I 1∶I 2=1:2C.线圈中产生的焦耳热之比Q 1:Q 2=1:4 D ．通过线圈某截面的电荷量之比q 1∶q 2=1:2题6图题7图题8图[拓展创新题]7.如图,半径为R 的圆形导体线圈，两端MN 接一个平行板电容器，线圈垂直放在随时间均匀变化的匀强磁场中，要使电容器所带电量Q 增大，可采取的措施是：（）A ．改变线圈所在的平面与磁场方向夹角B ．电容器两个极板再靠近些C ．增大磁感应强度的变化率D ．增大线圈的半径R8.如图两个用相同导线制成的开口圆环，大环半径为小环半径的2倍．现用电阻不计的导线将两环连接在一起．若将大环放入一均匀变化的磁场中，小环处在磁场外，a 、b 两点间电压为U 1．若将小环放入这个磁场中，大环处于磁场外，a 、b 两点间电压为U 2．则（）A. U 1:U 2=1B. U 1:U 2=2C. U 1:U 2=4D.U 2:U 1=49．如图所示，金属三角形导轨COD 上放有一根金属棒MN ．拉动MN ，使它以速度v 向右匀速平动．若导轨和金属棒都是粗细相同的均匀导体，电阻率相同，则在MN 运动过程中闭合电路的（）A.感应电动势保持不变B.感应电流逐渐增大C.感应电动势逐渐增大D.感应电流保持不变[综合能力题]10．如图，金属导轨间距为d ，一端跨接一个电阻R ，匀强磁场的磁感应强度为B ，方向垂直于平行金属导轨所在的平面，一根长金属棒与导体成角放置，金属棒与导轨的电阻不计，当金属棒沿垂直于棒的方向，以恒定速度v 在金属导轨上滑行时，通过电阻的电流强度为；电阻R 上发热功率为 .１1．如图所示，匀强磁场的磁感应强度为B ，一单匝矩形线框的面积为S ，当其绕与磁场垂直的对称轴由图示实线的位置顺时针第一次转到虚线位置时，用的时间为Δt ，则Δt 时间内线圈中的平均感应电动势为多少?１2．如图所示是一种测量通电螺线管中磁场的装置，把一个很小的测量线圈A 放在待测处，线圈与测量电量的冲击电流计G 串联，当用双刀双掷开关S 使螺线管的电流反向时，测量线圈中就产生感应电动势，从而引起电荷的迁移，由表G 测出电量Q ，就可以算出线圈所在处的磁感应强度B 。

人教版物理选修3-2同步练习-4.4《法拉第电磁感应定律》1

第四节：法拉第电磁感应定律同步练习一基础达标：1、穿过一个电阻为R=1Ω的单匝闭合线圈的磁通量始终每秒钟均匀的减少2Wb ，则：（）A 、线圈中的感应电动势每秒钟减少2VB 、线圈中的感应电动势是2VC 、线圈中的感应电流每秒钟减少2AD 、线圈中的电流是2A2．下列几种说法中正确的是：（）A 、线圈中的磁通量变化越大，线圈中产生的感应电动势一定越大B 、穿过线圈的磁通量越大，线圈中的感应电动势越大C 、线圈放在磁场越强的位置，线圈中的感应电动势越大D 、线圈中的磁通量变化越快，线圈中产生的感应电动势越大3、长度和粗细均相同、材料不同的两根导线，分别先后放在U 形导轨上以同样的速度在同一匀强磁场中作切割磁感线运动，导轨电阻不计，则两导线：（）A 、产生相同的感应电动势B 、产生的感应电流之比等于两者电阻率之比C 、产生的电流功率之比等于两者电阻率之比；D 、两者受到相同的磁场力4、在理解法拉第电磁感应定律t n E ∆∆=φ及改写形势t B ns E ∆∆=,t S nB E ∆∆=的基础上（线圈平面与磁感线不平行），下面叙述正确的为：（）A 、对给定线圈，感应电动势的大小跟磁通量的变化率成正比B 、对给定的线圈，感应电动势的大小跟磁感应强度的变化 B ∆成正比C 、对给定匝数的线圈和磁场，感应电动势的大小跟面积的平均变化率t S∆∆成正比D 、题目给的三种计算电动势的形式，所计算感应电动势的大小都是t ∆时间内的平均值5、如图1中，长为L 的金属杆在外力作用下，在匀强磁场中沿水平光滑导轨匀速运动，如果速度v 不变，而将磁感强度由B 增为2B 。

除电阻R 外，其它电阻不计。

那么：（）A 、作用力将增为4倍B 、作用力将增为2倍C 、感应电动势将增为2倍D 、感应电流的热功率将增为4倍6、如图2所示，固定于水平绝缘平面上的粗糙平行金属导轨，垂直于导轨平面有一匀强磁场。

质量为m 的金属棒c d 垂直放在导轨上，除电阻R 和金属棒cd 的电阻r 外，其余电阻不计；现用水平恒力F 作用于金属棒cd 上，由静止开始运动的过程中，下列说法正确的是：（）A 、水平恒力F 对cd 棒做的功等于电路中产生的电能B 、只有在cd 棒做匀速运动时， F 对cd 棒做的功才等于电路中产生的电能C 、无论cd 棒做何种运动，它克服安培力所做的功一定等于电路中产生的电能D 、R 两端的电压始终等于cd 棒中的感应电动势的值7、如图3所示，把金属圆环匀速拉出磁场，下列叙述正确的是：（）c dF RA 、向左拉出和向右拉出所产生的感应电流方向相反B 、不管向什么方向拉出，只要产生感应电流，方向都是顺时针C 、向右匀速拉出时，感应电流方向不变D 、要将金属环匀速拉出，拉力大小要改变8、有一个n 匝线圈面积为S ，在t ∆时间内垂直线圈平面的磁感应强度变化了B ∆，则这段时间内穿过n 匝线圈的磁通量的变化量为，磁通量的变化率为，穿过一匝线圈的磁通量的变化量为，磁通量的变化率为。

选修3-2第四章第4节法拉第电磁感应定律问题归纳同步练习

高二物理人教新课标版选修3-2第四章第4节法拉第电磁感应定律问题归纳同步练习（答题时间：45分钟）1. 一匀强磁场，磁场方向垂直纸面，规定向里的方向为正，在磁场中有一细金属线圈，线圈平面位于纸面内，如图甲所示，现令磁感应强度B 随时间t 变化，先按图乙所示的Oa 图线变化，后来又按图线bc 和cd 变化，用E 1、E 2、E 3分别表示这三段变化过程中感应电动势的大小，I 1、I 2、I 3分别表示对应的感应电流，则（） A. E 1>E 2，I 1沿逆时针方向，I 2沿顺时针方向B. E 1<E 2，I 1沿逆时针方向，I 2沿顺时针方向C. E 1<E 2，I 2沿顺时针方向，I 3沿逆时针方向D. E 2=E 3，I 2沿顺时针方向，I 3沿顺时针方向2. 物理实验中，常用一种叫做“冲击电流计”的仪器测定通过电路的电荷量，如图所示，探测线圈与冲击电流计串联后可用来测定磁场的磁感应强度。

已知线圈匝数为n ，面积为S ，线圈与冲击电流计组成的回路总电阻为R 。

若将线圈放在被测匀强磁场中，开始线圈平面与磁场垂直，现把探测线圈翻转180°，冲击电流计测出通过线圈的电荷量为q ，由上述数据可测出被测磁场的磁感应强度为（）。

A. nSqR 2 B. nS qR C. S qR 2 D. S qR3. 如图所示，等腰直角三角形OPQ 区域内存在匀强磁场，另有一等腰直角三角形导线框ABC 以恒定的速度沿垂直于磁场方向穿过磁场，穿越过程中速度方向始终与AB 边垂直且保持AC 平行于OQ 。

关于线框中的感应电流，以下说法中正确的是（）A. 开始进入磁场时感应电流最大B. 开始穿出磁场时感应电流最大C. 开始进入磁场时感应电流沿顺时针方向D. 开始穿出磁场时感应电流沿顺时针方向4. 如图所示，金属棒ab 长L ，在磁感应强度为B 的匀强磁场中以角速度ω绕棒上的O 点逆时针转动，已知O 距a 为3L ，棒转动平面与磁场方向垂直，则下列判断正确的是（） A. a 点电势高于b 点 B. a 点电势低于b 点C. ab 间电势差为ω221BLD. ab 间电势差为ω261BL5. 如图所示，两条平行虚线之间存在匀强磁场，虚线间的距离为l ，磁场方向垂直纸面向里。

高中物理第四章电磁感应专题4.4 法拉第电磁感应定律试题新人教版选修3-2.doc

第4节法拉第电磁感应定律一、电磁感应定律 1．感应电动势（1）定义：在________中产生的电动势叫做感应电动势。

产生感应电动势的那部分导体相当于_____。

（2）产生条件：不管电路是否闭合，只要穿过电路的_____________，电路中就会产生感应电动势。

（3）方向判断：可假设电路闭合，由_______或______判断出感应电流的方向，产生感应电动势的那部分导体相当于电源，其中_________________。

2．电磁感应定律（1）内容：电路中感应电动势的大小，跟穿过这一电路的磁通量的________成正比。

（2）表达式：ΔΔE t Φ=（单匝线圈），ΔΔE n tΦ=（多匝线圈）。

（3）感应电动势与感应电流的关系：遵循闭合电路欧姆定律，即EI R r=+。

3．应用法拉第电磁感应定律ΔΔE n tΦ=时应注意的几点（1）研究对象：ΔΔE nt Φ=的研究对象是一个回路，而不是一段导体。

（2）物理意义：ΔΔE n tΦ=求的是Δt 时间内的平均感应电动势，当Δt →0时，E 为瞬时感应电动势。

（3）ΔΔE n tΦ=求得的电动势是整个回路的感应电动势，而不是回路中某段导体的电动势。

整个回路的电动势为零，其回路中某段导体的电动势不一定为零。

（4）用公式ΔΔBE nSt=求感应电动势时，S 为线圈在磁场范围内的有效面积。

（5）若回路中与磁场方向垂直的面积S 及磁场应强度B 均随时间变化，则2211ΔB S B S E n t-=（），要特别注意题目要求的是哪个时刻的感应电动势。

4．磁通量Φ、磁通量的变化量ΔΦ、磁通量的变化率ΔΔtΦ的比较比较项目磁通量Φ磁通量的变化量ΔΦ 磁通量的变化率ΔΔtΦ物理意义某时刻穿过某个面的磁感某一段时间内穿过某个面的穿过某个面的磁通量变化的线的条数磁通量的变化量快慢大小Φ=B·S，S是与B垂直的面的面积ΔΦ=Φ1–Φ2ΔΦ=B·ΔSΔΦ=S·ΔBΔΔΔΔSBt tΦ=⋅ΔΔΔΔBSt tΦ=⋅注意穿过某个面有方向相反的磁感线，则不能直接用Φ=B·S求解，应考虑相反方向的磁通量抵消后所剩余的磁通量开始时和转过180°时的平面都与磁场垂直，但穿过平面的磁通量是一正一负，ΔΦ=2BS，而不是0既不表示磁通量的大小，也不表示变化的多少，实际它就是单匝线圈上产生的电动势附注线圈平面与磁感线平行时，Φ=0，但ΔΔtΦ最大线圈平面与磁感线垂直时，Φ最大，但ΔΔtΦ=0二、导体切割磁感线时的感应电动势1．导体棒垂直于磁场运动，B、l、v两两垂直时如图甲所示，E=______。

2019-2020学年高中物理人教版选修3-2同步作业与测评：4.4 法拉第电磁感应定律 Word版含解析

第4节　法拉第电磁感应定律对应学生用书P5 一、选择题1．下列关于感应电动势的说法中，正确的是( )A ．只要穿过电路的磁通量发生变化，就会有感应电动势产生B ．穿过电路内的磁通量发生变化，不一定有感应电动势产生C ．导体棒无论沿哪个方向运动都会有感应电动势产生D ．导体棒必须垂直于磁场方向运动才会有感应电动势产生答案　A解析　只要穿过电路的磁通量发生变化，电路中一定有感应电动势产生，A 正确，B 错误；导体棒平行于磁感线运动时不切割磁感线，不会产生感应电动势；导体棒垂直或斜着切割磁感线时，都会产生感应电动势，C 、D 错误。

2．磁悬浮列车是一种没有车轮的陆上无接触式有轨交通工具，速度可达500 km/h ，具有启动快、爬坡能力强等特点。

有一种方案是在每节车厢底部安装强磁铁(磁场方向向下)，并在两条铁轨之间平放一系列线圈，下列说法不正确的是( )A ．列车运动时，通过线圈的磁通量发生变化B ．列车速度越快，通过线圈的磁通量变化越快C ．列车运动时，线圈中会产生感应电流D ．线圈中感应电流的大小与列车速度无关答案　D解析　列车运动引起通过线圈的磁通量发生变化，会使线圈中产生感应电流，列车速度越快，磁通量变化越快，感应电流越大，A 、B 、C 正确，D 错误。

故选D 。

3．(多选)对反电动势的理解正确的是( )A ．反电动势的作用是阻碍线圈的转动B ．对电动机来说应尽量减小反电动势，最好没有反电动势C ．反电动势阻碍转动的过程，是电能向其他形式能转化的过程D ．由于反电动势的存在，使存在电动机的回路中的电流I ＜，所以在有E 电源R 总反电动势工作的电路中，不能用闭合电路欧姆定律直接计算电流答案　ACD解析　反电动势与原电动势方向相反，它阻碍电荷的定向移动形成电流，从而阻碍线圈的转动，A 正确；正是由于反电动势的阻碍作用，所以才消耗电能，使电能转化为其他形式的能，B 错误、C 正确；由于反电动势方向与原电动势方向相反，所以电路电流要减小，I <，电路为非纯电阻电路，闭合电路欧姆定律不E 电源R 总成立，D 正确，故选A 、C 、D 。

高二物理选修3-2 第四章_ 法拉第电磁感应定律、自感同步检测题

法拉第电磁感应定律，自感1、如图12－2－12所示，粗细均匀的电阻为r 的金属圆环，放在图示的匀强磁场中，磁感应强度为B ，圆环直径为d ，长为L ，电阻为2r 的金属棒ab 放在圆环上，以速度0υ向左匀速运动，当ab 棒运动到图示虚线位置时，金属棒两端电势差为（）A 、0；B 、0υBL ；C 、021υBL ；D 031υBL ．【解析】当金属棒ab 以速度0υ向左运动到图示虚线位置时，根据公式可得产生的感应电动势为0υBL E = ，而它相当于一个电源，并且其内阻为2r ；金属棒两端电势差相当于外电路的端电压．外电路半个圆圈的电阻为2r ，而这两个半个圆圈的电阻是并联关系，故外电路总的电阻为4r ，所以外电路电压为03131υBL E U ba ==．【答案】D2、如图12－2－13所示，竖直向下的匀强磁场中，将一水平放置的金属棒 ab 以水平的初速0υ抛出，设在整个过程中棒的取向不变且不计空气阻力，则在金属棒运动过程中产生的感应电动势大小变化情况是（）A 、越来越大；B 、越来越小；C 、保持不变；D 、无法判断．【解析】金属棒做切割磁感线的有效速度是与磁感应强度B 垂直的那个分速度，由于金属棒做切割磁感线的水平分速度不变，故感应电动势不变．【答案】C3、（2003年杭州模拟题）如图12－2－14所示为日光灯的电路图，以下说法中正确的是（）①日光灯的启动器是装在专用插座上的，当日光灯正常发光后，取下启动器，不会影响灯管发光．②如果启动器丢失，作为应急措施，可以用一小段带绝缘外皮的导线启动日光灯．③日光灯正常发光后，灯管两端的电压为220V ．④镇流器在日光灯启动时，产生瞬时高压A 、①②B 、③④C 、①②④D 、②③④【解析】日光灯正常发光后，由于镇流器的降压限流作用，灯管两端的电压要低于220V ．【答案】C4、（2002年全国高考卷）如图12－2－15中EF 、GH 为平行的金属导轨，其电阻可不计，R 为电阻器，C 为电容器，AB 为可在EF 和GH 上滑动的导体横杆，有均匀磁场垂直于导轨平面．若用1I 和2I 分别表示图中该处导线中的电流，则当横杆AB（）A 、匀速滑动时，01=I ，02=IB 、匀速滑动时01≠I ，02≠IC 、加速滑动时，01=I ，02=ID 、加速滑动时，01≠I ，02≠I【解析】横杆匀速滑动时，由于υBL E =不变，故02=I ，01≠I ．加速滑动时，由于υBL E =逐渐增大，电容器不断充电，故01≠I ，02≠I ．【答案】D5、如图12－2－16所示，线圈由A 位置开始下落，若它在磁场中受到的磁场力总小于重力，则在A 、B 、C 、D 四个位置（B 、D 位置恰好线圈有一半在磁场中）时加速度的关系为（）A 、A a >B a >C a >D a B 、A a ＝C a >B a >D aC 、A a ＝C a >D a >B a D 、A a ＝C a >B a ＝D a【解析】线框在A 、C 位置时只受重力作用，加速度A a ＝C a ＝g ．线框在B 、D 位置时均受两个力的作用，其中安培力向上、重力向下．由于重力大于安培力，所以加速度向下，大小g m F g a <-=．（ma R l B mg =-υ22）又线框在D 点时速度大于B 点时速度，即B D F F >，所以B a >D a ．因此加速度的关系为A a ＝C a >B a >D a ．【答案】B6、如图12－2－17所示，将长为1m 的导线从中间折成约为0106的角，磁感应强度为0.5T 的匀强磁场垂直于导线所在的平面．为使导线产生4V 的感应电动势，则导线切割磁感线的最小速度约为_________．【解析】欲使导线获得4V 的感应电动势，而导线的速度要求最小，根据υBL E =可知：E 、B 一定的情况下，L 最大且υ与L 垂直时速度最小．故根据υBL E =得： s m s m BL E /10/8.05.04min =⨯==υ 【答案】s m /107、如图12－2－18所示，匀强磁场的磁感应强度为0.4T ，Ω=100R ，F C μ100=，ab 长为20cm ，当ab 以s m /10=υ的速度向右匀速运动时，电路中的电流为___________，电容器上板带________电，电荷量为_________C ．【解析】感应电动势V V BL E 8.0102.04.0=⨯⨯==υ，极板上的电荷量C C CE Q 561088.010100--⨯=⨯⨯==．由于感应电动势一定，电容器的带电荷量一定，所以电路中无电流．【答案】零；正；C 5108-⨯8、（2004年北京高考试卷）如图12－2－19（1）所示，两根足够长的直金属导轨MN 、PQ平行放置在倾角为θ的绝缘斜面上，两导轨间距为L ．M 、P 两点间接有阻值为R 的电阻．一根质量为m 的均匀直金属杆ab 放在两导轨上，并与导轨垂直．整套装置处于磁感应强度为B 的匀强磁场中，磁场方向垂直斜面向下．导轨和金属杆的电阻可忽略．让ab 杆沿导轨由静止开始下滑，导轨和金属杆接触良好，不计它们之间的摩擦．(1)由b 向a 方向看到的装置如图12－2－19（2）所示，请在此图中画出ab 杆下滑过程中某时刻的受力示意图；（2）在加速下滑的过程中，当ab 杆的速度大小为υ时，求此时ab 杆中的电流及其加速度的大小；（3）求在下滑过程中，ab 杆可以达到的速度最大值．【解析】（1）ab 杆受到一个竖直向下的重力；垂直斜面向上的支持力；根据楞次定律的“阻碍”作用可得所受的安培力沿斜面向上．(画图略)（2）当ab 杆的速度大小为υ时，产生的感应电动势为υBL E =，此时杆ab 的电流为RBL I υ=；受到的安培力为R L B BIL F 22υ==．根据牛顿第二定律得ma RL B mg =-22sin υθ 即mRL B g a 22sin υθ-= （3）当加速度为零时速度达到最大即22sin LB mgR m θυ= 【答案】（1）ab 杆受到一个竖直向下的重力；垂直斜面向上的支持力；沿斜面向上的安培力（2）mR L B g a 22sin υθ-=（3）22sin L B mgR m θυ= 9、（2003年北京海淀区模拟题）如图12－2－20所示，MN 和PQ 是固定在水平面内间距L ＝0.2m 的平行金属导轨，轨道的电阻忽略不计．金属杆ab 垂直放置在轨道上．两轨道间连接有阻值为Ω=5.10R 的电阻，ab 杆的电阻Ω=5.0R ．ab 杆与导轨接触良好并不计摩擦，整个装置放置在磁感应强度为T B 5.0=的匀强磁场中，磁场方向垂直轨道平面向下．对ab 杆施加一水平向右的拉力，使之以s m /5=υ速度在金属轨道上向右匀速运动．求：（1）通过电阻0R 的电流；（2）对ab 杆施加的水平向右的拉力大小；（3）ab 杆两端的电势差．【解析】（1）a 、b 杆上产生的感应电动势为V BL E 5.0==υ．根据闭合电路欧姆定律，通过0R 的电流A R R E I 25.00=+= （2）由于ab 杆做匀速运动，拉力和磁场对电流的安培力F 大小相等，即N BIL F F 025.0==＝拉（3）根据欧姆定律，ab 杆两端的电势差V R R R BL R R ER U ab 375.00000=+=+=υ 【答案】（1）0.25A （2）0.025N （3）0.375V10、（2004年上海高考卷）水平向上足够长的金属导轨平行固定放置，间距为L ，一端通过导线与阻值为R 的电阻连接；导轨上放一质量为m 的金属杆（如图12－2－21所示），金属杆与导轨的电阻忽略不计；均匀磁场竖直向下．用与导轨平行的恒定拉力F 作用在金属杆上，杆最终将做匀速运动．当改变拉力大小时，相对应的匀速运动速度υ也会变化，υ和F 的关系如图12－2－22所示．（取重力加速度2/10s m g =）（1）金属杆在匀速运动之前做什么运动？（2）若kg m 5.0=，m L 5.0=，Ω=5.0R ；磁感应强度B 为多大？（3）由υ－F 图线的截距可求得什么物理量？其值为多少？【解析】（1）若金属棒与导轨间是光滑的，那么平衡时必有恒定拉力与安培力平衡，即RL B F 22υ= 从而得到F L B R 22=υ，即υ与F 成线性关系且经过坐标原点．而本题的图像坐标没有经过原点，说明金属棒与导轨间有摩擦．金属棒在匀速运动之前安＋F F F f >，随着速度的增加，安培力越来越大，最后相等．故金属棒在匀速运动之前做变速运动（加速度越来越小）．（2）设摩擦力为f F ，平衡时有RL B F F F F 22f f υ＋＝＋＝安．选取两个平衡状态，得到两个方程组，从而求解得到．如当F ＝4N 时，s m /4＝υ；当F ＝10N 时，s m /16=υ．代入RL B F F 22f υ＋＝解得：B ＝1T ，N F f 2=（3）由以上分析得到：υ－F 图线的截距可求得金属棒与导轨间的摩擦力，大小为2N ．【答案】（1）金属棒在匀速运动之前做变速运动（加速度越来越小）；（2）B ＝1T ；（3）υ－F 图线的截距可求得金属棒与导轨间的摩擦力，大小为2N ．。

人教版物理高二选修3-2 4.4法拉第电磁感应定律同步检测卷

人教版物理高二选修3-2 4.4法拉第电磁感应定律同步检测卷姓名:________ 班级:________ 成绩:________一、选择题 (共17题；共37分)1. （2分）如图所示，理想变压器原线圈上连接着在水平面内的长直平行金属导轨，导轨之间存在垂直于导轨平面的匀强磁场，金属杆MN垂直放置在导轨上，且接触良好．移动变压器副线圈上的滑动触头可改变副线圈匝数，副线圈上接有一只理想交流电压表，滑动变阻器R的总阻值大于定值电阻R0的阻值，线圈L的直流电阻、导轨和金属杆的电阻都忽略不计．现在让金属杆以速度的规律在导轨上左右来回运动，运动过程中始终与导轨垂直，两灯A、B都发光．下列说法中正确的是（）A . 只增大T ，则灯A变暗、灯B变亮B . 当时间t=T时，两灯都亮着，电压表的示数为零C . 只将变阻器R的滑片下滑时，通过副线圈的电流减小，电压表的示数变大D . 只增大v0 ，两灯都变亮，杆MN来回运动的最大距离变小2. （2分）半径为r、电阻为R的n匝圆形线圈在边长为l的正方形abcd之外，匀强磁场充满并垂直穿过该正方形区域，如图甲所示．当磁场随时间的变化规律如图乙所示时，则穿过圆形线圈磁通量的变化率和t0时刻线圈产生的感应电流分别为（）A . l2 ，B . l2 ， 0C . πr2 ，D . . πr2 ， 03. （2分）在xOy平面内有一条抛物线金属导轨，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，如图甲所示．则所示图象中能表示回路中感应电动势大小随时间变化的图象是（）甲A .B .C .D .4. （3分） (2018高二上·枣强月考) 如图所示，线圈匝数为n，横截面积为S，线圈电阻为r，处于一个均匀增强的磁场中，磁感应强度随时间的变化率为k，磁场方向水平向右且与线圈平面垂直，电容器的电容为C，两个电阻的阻值分别为r和2r．由此可知，下列说法正确的是（）A . 电容器所带电荷量为B . 电容器所带电荷量为C . 电容器下极板带正电D . 电容器上极板带正电5. （2分） (2019高二下·云南月考) 如图所示，一由均匀电阻丝折成的正方形闭合线框abcd，置于磁感应强度方向垂直纸面向外的有界匀强磁场中，线框平面与磁场垂直，线框bc边与磁场左右边界平行．若将该线框以不同的速率从图示位置分别从磁场左、右边界匀速拉出直至全部离开磁场，在此过程中（）A . 流过ab边的电流方向相反B . ab边所受安培力的大小相等C . 线框中产生的焦耳热相等D . 通过电阻丝某横截面的电荷量相等6. （2分）如图所示，相距为L的两条足够长的光滑平行金属导轨与水平面的夹角为θ ，上端接有定值电阻R ，匀强磁场垂直于导轨平面，磁感应强度为B.将质量为m的导体棒由静止释放，当速度达到v时开始匀速运动，此时对导体棒施加一平行于导轨向下的拉力，并保持拉力的功率恒为P ，导体棒最终以2v的速度匀速运动．导体棒始终与导轨垂直且接触良好，不计导轨和导体棒的电阻，重力加速度为g.下列选项正确的是（）A . P＝mgvsin θB . P＝3mgvsin θC . 当导体棒速度达到时加速度大小为D . 在速度达到2v以后匀速运动的过程中，R上产生的焦耳热等于拉力所做的功7. （2分）对于欧姆定律，下列说法正确的是（）A . 从可知，导体中的电流跟加在它两端的电压成正比，跟它的电阻成反比B . 从可知，导体的电阻跟导体两端的电压成正比C . 从可知，导体的电阻跟导体中的电流成反比D . 从可知，导体两端的电压为零时，导体的电阻也为零8. （2分） (2019高二下·静宁月考) 如图所示，上下开口、内壁光滑的铜管P和塑料管Q竖直放置。

物理人教版选修32 4.4.法拉第电磁感应定律同步练习教师用卷

物理人教版选修32 4.4.法拉第电磁感应定律同步练习教师用卷A. 线圈中一定有感应电流B. 线圈中一定有感应电动势C. 感应电动势的大小跟磁通量的变化成正比D. 感应电动势的大小跟线圈的电阻有关【答案】B【解析】解：A、当线圈中的磁通量发生变化时，若线圈是闭合的，则有感应电流，若不闭合，则无感应电流，有感应电动势.故A错误，B正确，.知C、根据法拉第电磁感应定律，E=N△⌀△t感应电动势的大小与磁通量的变化率成正比.故C错误．D、感应电动势的大小与磁通量的变化率成正比，与线圈电阻无关.当电路闭合，则感应电流与线圈电阻有关.故D错误；故选：B．1.如图为一交流发电机发出的电流随时间的变化图象，则下列说法正确的是()A. 在A点时穿过线圈的磁通量最大B. 在B点时穿过线圈的磁通量变化率最大C. 在A点时线圈处在中性面，电流方向改变D. 在B点时线圈处在中性面，电流方向改变【答案】D【解析】解：A、在A点时交变电流的电流最大，所以此时的线框平面于磁场平行，故A错误；B、在B点时交变电流为零，穿过线圈的磁通量变化率最小，故B错误；C、在A点时交变电流的电流最大，所以此时的线框平面于磁场平行，电流方向不变，故C 错误；D、在B点时交变电流为零，通过线框的磁通量最大，线圈处在中性面，电流方向改变.故D 正确；故选：D．2.2019年底以来，共享单车风靡全国各大城市，如图所示，单车的车锁内集成了嵌入式芯片、GPS模块和SIM卡等，便于监控单车在路上的具体位置.用户仅需用手机上的客户端软件(APP)扫描二维码，即可自动开锁，骑行时手机APP上能实时了解单车的位置；骑行结束关锁后APP就显示计时、计价、里程等信息.此外，单车能够在骑行过程中为车内电池充电，满足定位和自动开锁等过程中的用电.根据以上信息判断下列说法正确是()A. 单车的位置信息是借助北斗卫星导航系统准确定位的B. 单车是利用电磁感应原理实现充电的C. 由手机APP上的显示信息，可求出骑行的平均速度D. 单车在被骑行过程中受到地面的摩擦力表现为阻力【答案】B【解析】解：A、单车某个时刻的准确位置信息是借助通讯卫星定位确定的，故A错误；B、单车在运动过程通过电磁感应将机械能转化为电能从而实现充电，故B正确；C、由手机APP上的显示信息包括路程和时间，没有说明具体的位移，故不可以求出骑行的平均速度，故C错误；D、单车在骑行时，主动轮受到向前的摩擦力(动力)，从动轮受到向后的摩擦力(阻力)，故D错误．故选：B．3.如图甲所示，闭合线圈固定在小车上，总质量为1kg.它们在光滑水平面上，以10m/s 的速度进入与线圈平面垂直、磁感应强度为B的水平有界匀强磁场，磁场方向垂直纸面向里.已知小车运动的速度v随车的位移x 变化的v−x图象如图乙所示.则()A. 线圈的长度L=15cmB. 磁场的宽度d=25cmC. 线圈进入磁场过程中做匀加速运动，加速度为0.4m/s2D. 线圈通过磁场过程中产生的热量为40J 【答案】B【解析】解：A.闭合线圈在进入和离开磁场时的位移即为线圈的长度，线圈进入或离开磁场时受安培力作用，将做减速运动，由乙图可知，L=10cm，故A错误；B.磁场的宽度等于线圈刚进入磁场到刚离开磁场时的位移，由乙图可知，5−15cm是进入的过程，15−30cm是完全在磁场中运动的过程，30−40cm是离开磁场的过程，所以d=30cm−5cm=25cm，故B正确；C.根据F=BIL及I=BLvR 得：F=B2L2vR，因为v是一个变量，所以F也是一个变量，所以线圈不是匀加速运动，是变减速运动，故C错误；D.线圈通过磁场过程中运用动能定理得：1 2mv22−12mv12=W安，由乙图可知v1=10m/s，v2=2m/s，带入数据得：W安=−48J，所以克服安培力做功为48J，即线圈通过磁场过程中产生的热量为48J，故D错误．故选B．4.如图所示，在圆柱形区域内存在竖直向上的匀强磁场，磁感应强度的大小B随时间t的变化关系为B=B0+kt，其中B0、k为正的常数.在此区域的水平面内固定一个半径为r的圆环形内壁光滑的细玻璃管，将一电荷量为q的带正电小球在管内由静止释放，不考虑带电小球在运动过程中产生的磁场，则下列说法正确的是()A. 从上往下看，小球将在管内沿顺时针方向运动，转动一周的过程中动能增量为2qkπrB. 从上往下看，小球将在管内沿逆时针方向运动，转动一周的过程中动能增量为2qkπrC. 从上往下看，小球将在管内沿顺时针方向运动，转动一周的过程中动能增量为qkπr2D. 从上往下看，小球将在管内沿逆时针方向运动，转动一周的过程中动能增量为qkπr2【答案】C【解析】解：由题意可知，如图所示的磁场在均匀增加时，则会产生顺时针方向的涡旋电场，那么正电荷在电场力作用下，做顺时针方向圆周运动，根据动能定理，转动一周过程中，动能的增量πr2=等于电场力做功，则为W=qU=q∆B∆tqkπr2，故C正确，ABD错误，故选：C．5.如图所示，两个相邻的有界匀强磁场区，方向相反，且垂直纸面，磁感应强度的大小均为B，以磁场区左边界为y轴建立坐标系，磁场区在y轴方向足够长，在x轴方向宽度均为a.矩形导线框ABCD的CD边与y轴重合，AD边长为a.线框从图示位置水平向右匀速穿过两磁场区域，且线框平面始终保持与磁场垂直.以逆时针方向为电流的正方向，线框中感应电流i与线框移动距离x的关系图象正确的是图中的(以逆时针方向为电流的正方向)()A. B.C. D.【答案】C【解析】解：x在0−a的过程中，线圈进入磁场，产生的感应电动势为E=BLv，电流I0=E R =BLvR，由楞次定律知感应电流方向为逆时针方向，为正．在a−2a的过程中，感应电动势E=2BLv，感应电流I=2BLvR=2I0，方向为顺时针方向，为负．在2a−3a的过程中，E=BLv，感应电流I= BLvR=I0，方向为逆时针方向，为正.故C正确．故选：C．二、多选题6.如图，水平放置的光滑平行金属导轨上有一质量为m的金属棒ab在一水平恒力F作用下由静止向右运动，则()A. 随着ab运动速度的增大，其加速度也增大B. 外力F对ab做的功等于电路中产生的电能C. 当ab做匀速运动时，外力F做功的功率等于电路中的电功率D. 无论ab 做何运动，它克服安培力做的功一定等于电路中产生的电能【答案】CD【解析】解：A 、金属棒所受的安培力为：F A =BIL =B 2L 2vR ，a =F−F Am 速度增大，安培力增大，则加速度减小.故A 错误．B 、根据能量守恒知，外力F 对ab 做的功等于电路中产生的电能以及ab 棒的动能.故B 错误．C 、当ab 棒匀速运动时，外力做的功全部转化为电路中的电能，则外力F 做功的功率等于电路中的电功率.故C 正确．D 、根据功能关系知，克服安培力做的功等于电路中产生的电能.故D 正确．故选：CD ．7. 如图所示，在匀强磁场区域的上方有一半径为R 的导体圆环，将圆环由静止释放，圆环刚进入磁场的瞬间和完全进入磁场的瞬间速度相等.已知圆环的电阻为r ，匀强进场的磁感应强度为B ，重力加速度为g ，则( )A. 圆环进入磁场的过程中，圆环中的电流为逆时针B. 圆环进入磁场的过程可能做匀速直线运动C. 圆环进入磁场的过程中，通过导体某个横截面的电荷量为πR 2B 2r D. 圆环进入磁场的过程中，电阻产生的热量为2mgR【答案】AD【解析】解：A 、圆环进入磁场的过程中，垂直纸面向里的磁通量增加，根据楞次定律，圆环中感应电流的磁通量应垂直纸面向外，由右手定则判断感应电流为逆时针方向，故A 正确 B 、由于圆环刚进入磁场的瞬间和完全进入磁场的瞬间速度相等，该过程感应电流不同，安培力不同，故线圈不可能匀速，故B 错误； C 、根据q =△φr ，得q =△φr =πR 2−(−πR 2)r B =2πR 2B r ，故C 错误D 、由于圆环刚进入磁场的瞬间和完全进入磁场的瞬间速度相等，根据动能定理得：mg2R −W =0，所以W =2mgR.故D 正确．故选：AD8.如图所示，两个半径相同的半圆形光滑轨道分别竖直放在匀强磁场和匀强电场中，轨道两端在同一高度上.两个相同的带正电小球(可视为质点)同时分别从轨道的左端最高点由静止释放，M、N分别为两轨道的最低点，则()A. 两小球到达轨道最低点的速度v M>v NB. 两小球到达轨道最低点时对轨道的压力N M>N NC. 两小球第一次到达最低点的时间相同D. 两小球都能到达轨道的另一端【答案】AB【解析】解：小球在磁场中运动，在最低点进行受力分析可知：F M−mg−Bqv1=m v12r解得：F M=mv12+mg+Bqv1…①r小球在电场中运动，在最低点受力分析可知：F N−mg=mv22r解得：F N=mv22+mg…②rA、C、由于小球在磁场中运动，磁场力对小球不做功，整个过程中小球的机械能守恒；而小球在电场中运动受到的电场力对小球做负功，到达最低点时的速度的大小较小，所以在电场中运动的时间也长，故A正确，C错误；B、因为v1>v2，结合①②可知：F M>F N，故B正确；D、由于小球在磁场中运动，磁场力对小球不做功，整个过程中小球的机械能守恒，所以小球可以到达轨道的另一端，而电场力做小球做负功，所以小球在达到轨道另一端之前速度就减为零了，故不能到达最右端，故D错误；故选：AB．9.一质量为m、电阻为r的金属杆ab以一定的初速度v0从一光滑的平行金属导轨底端向上滑行，导轨平面与水平面成30∘角，两导轨上端用以电阻R相连，如图所示，磁场垂直斜面向上，导轨的电阻不计，金属杆向上滑行道某一高度之后又返回到底端时的速度大小为v，则()A. 向上滑行的时间小于向下滑行的时间B. 向上滑行时与向下滑行时通过电阻R的电量相等C. 向上滑行时电阻R上产生的热量小于向下滑行时电阻R上产生的热量D. 金属杆从开始上滑至返回出发点，电阻R上产生的热量为12m(v02−v2)【答案】AB【解析】解：A、因为上滑阶段的平均速度大于下滑阶段的平均速度，而上滑阶段的位移与下滑阶段的位移大小相等，所以上滑过程的时间比下滑过程短，故A正确；B、电量q=It=ER t=B△sRtt=B△sR，式中结果无时间，故上滑阶段和下滑阶段通过回路即通过R的电量相同，故B正确；C、由以上分析知上滑阶段的平均速度大于下滑阶段的平均速度，由动生电动势公式E= BLv可知上滑阶段的平均感应电动势E1大于下滑阶段的平均感应电动势E2，而上滑阶段和下滑阶段通过回路即通过R的电量相同，再由公式W电=qE电动势，可知上滑阶段回路电流做功即电阻R产生的热量比下滑阶段多.故C 错误；D、金属杆从开始上滑至返回出发点的过程中，只有安培力做功，动能的一部分转化为热能，电阻R和杆上的电阻r上产生的热量的之和才是金属杆减小的动能，故D错误；故选：AB10.如图所示，两根足够长的光滑平行金属导轨MN、PQ相距为L，导轨平面与水平面的夹角θ=30∘，导轨电阻不计，整个装置处于磁感应强度大小为B、方向垂直导轨平面向上的匀强磁场中.质量为m、长为L、电阻为R的金属棒垂直导轨放置，且始终与导轨接触良好.金属导轨的上端连接一个阻值也为R的定值电阻.现闭合开关K，给金属棒施加一个平行于导轨斜向上、大小为F= 2mg的恒力，使金属棒由静止开始运动.若金属棒上滑距离s时，金属棒开始匀速运动，则在金属棒由静止到刚开始匀速运动过程，下列说法中正确的是(重力加速度为g)()A. 金属棒的末速度为3mgR B2L2B. 金属棒的最大加速度为1.4gC. 通过金属棒的电荷量为BLs RD. 定值电阻上产生的焦耳热为34mgs−9m3g2R24B4L4【答案】AD【解析】解：A、设金属棒匀速运动的速度为v，则感应电动势E=BLv回路电流I=E2R =BLv2R安培力F安=BIL=B2L2v2R金属棒匀速时，受力平衡有F=mgsin30∘+F 安，即2mg=12mg+B2L2v2R联立解得：v=3mgRB2L2，故A正确；B、金属棒开始运动时，加速度最大，即F−mgsin30∘=ma，代入数据2mg−12mg= ma，解得a=1.5g，故B错误；C、根据感应电量公式q=△ΦR总=BLs2R，故C错误；D、对金属棒运用动能定理，有Fs−mgssin30∘−Q=12mv2，其中定值电阻上产生的焦耳热为Q R=12Q=34mgs−9m3g2R24B4L4，故D正确；故选：AD三、计算题11.如图所示，一无限长的光滑金属平行导轨置于匀强磁场B中，磁场方向垂直导轨平面，导轨平面竖直且与地面绝缘，导轨上M、N间接一电阻R，P、Q端接一对沿水平方向的平行金属板，导体棒ab置于导轨上，其电阻为3R，导轨电阻不计，棒长为L，平行金属板间距为d.今导体棒通过定滑轮在一物块拉动下开始运动，稳定后棒的速度为v，不计一切摩擦阻力.此时有一带电量为q的液滴恰能在两板间做半径为r 的匀速圆周运动，且速率也为v.求：(1)棒向右运动的速度v；(2)物块的质量m．【答案】解：(1)设平行金属板间电压为U.液滴在平行金属板间做匀速圆周运动，重力与电场力必定平衡，则有：q Ud=mg由qvB=m v2r，得：r=mv qB联立解得：U=gdrBv则棒产生的感应电动势为：E=UR⋅(R+3R)=4gdrBv由E=BLv棒，得：v棒=4gdrvL(2)棒中电流为：I=UR =gdrBvRab棒匀速运动，外力与安培力平衡，则有：F=BIL=gdrLB2vR而外力等于物块的重力，即为：mg=gdrLB2vR解得：m=drLB2vR答：(1)棒向右运动的速度为4gdr；vL(2)物块的质量为drLB2．vR【解析】(1)液滴在平行金属板间做匀速圆周运动，重力与电场力必定平衡，据此列式可求得板间电压，由电路的结构求出感应电动势，由E=BLv求解v．(2)ab棒匀速运动，外力与安培力平衡，结合安培力大小，从而即可求得外力大小，进而确定物块的质量．本题关键是根据液滴的运动情况，分析其受力情况，要抓住电容器板间电压等于R两端的电压，不等于ab上的电压．12.电磁轨道炮利用电流和磁场的作用使炮弹获得超高速度，其原理可用来研制新武器和航天运载器.电磁轨道炮示意如图，图中直流电源电动势为E，电容器的电容为C.两根固定于水平面内的光滑平行金属导轨间距为l，电阻不计.炮弹可视为一质量为m、电阻为R的金属棒MN，垂直放在两导轨间处于静止状态，并与导轨良好接触.首先开关S接1，使电容器完全充电.然后将S接至2，导轨间存在垂直于导轨平面、磁感应强度大小为B的匀强磁场(图中未画出)，MN 开始向右加速运动.当MN上的感应电动势与电容器两极板间的电压相等时，回路中电流为零，MN达到最大速度，之后离开导轨.问：(1)磁场的方向；(2)MN刚开始运动时加速度a的大小；(3)MN离开导轨后电容器上剩余的电荷量Q是多少．【答案】解：(1)电容器上端带正电，通过MN 的电流方向向下，由于MN向右运动，根据左手定则知，磁场方向垂直于导轨平面向下．(2)电容器完全充电后，两极板间电压为E，当开关S接2时，电容器放电，设刚放电时流经MN的电流为I，有：I=ER …①设MN受到的安培力为F，有：F=IlB…②由牛顿第二定律有：F=ma…③联立①②③式：得a=BElmR…④(3)当电容器充电完毕时，设电容器上电量为Q 0，有：Q 0=CE …⑤开关S 接2后，MN 开始向右加速运动，速度达到最大值v max 时，设MN 上的感应电动势为E ′，有：E ′=Blv max …⑥依题意有：E ′=Q C …⑦设在此过程中MN 的平均电流为I .，MN 上受到的平均安培力为F .，有：F .=BI .l …⑧ 由动量定理，有F .△t =mv max −0…⑨ 又I .△t =Q 0−Q …⑩联立⑤⑥⑦⑧⑨⑩式得：Q =B 2l 2C 2Em+B 2l 2C ．答：(1)磁场的方向为垂直于导轨平面向下； (2)MN 刚开始运动时加速度a 的大小为BEl mR ；(3)MN 离开导轨后电容器上剩余的电荷量Q 是B 2l 2C 2Em+B 2l 2C ．【解析】(1)根据通过MN 电流的方向，结合左手定则得出磁场的方向．(2)根据欧姆定律得出MN 刚开始运动时的电流，结合安培力公式，根据牛顿第二定律得出MN 刚开始运动时加速度a 的大小．(3)开关S 接2后，MN 开始向右加速运动，速度达到最大值v max时，根据电动势和电荷量的关系，以及动量定理求出MN离开导轨后电容器上剩余的电荷量Q．本题是电磁感应与电路、力学知识的综合，解决这类题目的基本思路是对研究对象正确进行受力分析，弄清运动形式，然后依据相应规律求解，对于第三问，注意电流在变化，安培力在变化，结合动量定理，通过平均电流，结合通过的电量进行求解．13.如图所示，竖直平面内有间距l=40cm、足够长的平行直导轨，导轨上端连接一开关S.长度恰好等于导轨间距的导体棒ab与导轨接触良好且无摩擦，导体棒ab的电阻R=0.40Ω，质量m=0.20kg.导轨电阻不计，整个装置处于与导轨平面垂直的水平匀强磁场中，磁场的磁感强度B=0.50T，方向垂直纸面向里.空气阻力可忽略不计，取重力加速度g= 10m/s2．(1)当t0=0时ab棒由静止释放，t=1.0s时，闭合开关S.求：①闭合开关S瞬间ab棒速度v的大小；②当ab棒向下的加速度a=4.0m/s2时，其速度v′的大小；(2)若ab棒由静止释放，经一段时间后闭合开关S，ab棒恰能沿导轨匀速下滑，求ab 棒匀速下滑时电路中的电功率P．【答案】解：(1)①导体棒做自由落体运动，根据运动学公式有：v=gt=10m/s；②设导体棒以加速度a=4.0m/s2向下运动时其所受安培力为F A，设速度为v′，根据牛顿第二定律有：mg−F A=ma解得：F A=1.2N因安培力大小F A=BIl，且由闭合电路欧姆定，律有：I=ER与法拉第电磁感应定律，有：解得：(2)导体棒沿轨道匀速下滑时通过导体棒的电流为I m，则有：mg=BI m l代入数据解得：I m=10A此时电路中的电功率为：P=I m2R=40W；答：(1)①闭合开关S瞬间ab棒速度v的大小10m/s；②当ab棒向下的加速度a=4.0m/s2时，其速度v′的大小12m/s；(2)ab棒匀速下滑时电路中的电功率40W．【解析】(1)①根据自由落体运动规律求出t= 1.0s时ab棒的速度v.②根据牛顿第二定律和安培力与速度的关系式，求解棒的速度v′．(2)ab棒沿导轨匀速下滑时，重力与安培力平衡，由此列式求解感应电流，再求电功率P．本题是电磁感应与力学知识的综合，其桥梁是安培力，这类问题往往安培力的分析和计算是关键．第二问：另一解法：导体棒沿轨道匀速下滑时受安培力为F A′，速度为v m则mg=F A′，mg=B2L2v mR=20m/s解得：v m=mgRB2L2此时电路中的电功率P=mgv m=40W．。

人教版高中物理选修3-2检测：第4章《电磁感应》水平测试同步练习Word版含解析

第四章水平测试测试时间： 90 分钟满分：100分一、选择题 (本大题共 10 小题，每题 4 分，共 40 分。

在第 1～ 6 题给出的 4 个选项中，只有一个选项正确；在第 7～10 题给出的四个选项中，有多个选项正确，所有选对的得 4 分，选对但不全的得 2 分，有选错的得 0 分。

)1．[2015 ·长春高二检测 ]以下说法正确的选项是 ()A．奥斯特发现了电流磁效应；法拉第发现了电磁感觉现象B．闭合电路在磁场中做切割磁感线运动，电路中必定会产生感应电流C．线圈中磁通量变化越大，线圈中产生的感觉电动势必定越大D．涡流的形成不按照法拉第电磁感觉定律答案 A分析 A 项由物理学史可知 A 正确； B 项中做切割磁感线运动且使磁通量变化才产生感觉电流，故 B 错； C 项中，感觉电动势与磁通量变化率成正比，故 C 错；涡流也是感生电流，也按照法拉第电磁感觉定律， D 项不正确。

2．当一段导线在磁场中做切割磁感线运动时，则()A．导线中必定有感觉电流B．导线中必定有感觉电动势C．导线上必定会产生焦耳热D．导线必定遇到磁场的作使劲，这个力阻挡导线运动答案 B分析导体切割磁感线必定能产生感觉电动势，但假如不是闭合回路，则没有感觉电流，也不会产生焦耳热，也不会受安培力，故 B 正确， A、C、D 错。

3．如下图，竖直搁置的两根平行金属导轨之间接有定值电阻R，质量不可以忽视的金属棒与两导轨一直保持垂直并优秀接触且无摩擦，棒与导轨的电阻均不计，整个装置放在匀强磁场中，磁场方向与导轨平面垂直，棒在竖直向上的恒力 F 作用下做加快上涨运动的一段时间内，力 F 做的功与安培力做的功的代数和等于()A．棒的机械能增添量C．棒的重力势能增添量B．棒的动能增添量D．电阻 R 上放出的热量答案 A分析依据动能定理可知：W F＋W1 2安＋ W G＝2m v。

此中，安培力、重力均做负功，外力 F 做正功，则由上式可得 A 正确，B、C 错误； D 选项中电阻上放出的热量应等于战胜安培力所做的功，故 D 错误。

人教版高二物理选修3-2第四章 4.4法拉第电磁感应定律练习题

4.4法拉第电磁感应定律练习题一、单选题1．闭合电路中产生的感应电动势的大小，取决于穿过该回路的（）A．磁通量 B．磁通量的变化量 C．磁通量的变化率 D．磁通量变化所需时间2．如图所示，在光滑绝缘水平面上固定一通电直导线，其右侧有闭合圆形线圈，某时刻线圈获得一个如图所示的初速度v。

若通电直导线足够长，且已知通电直导线周围某处磁场的磁感应强度大小IB kr（k为常数，I为导线中的电流，r为到直导线的距离），则下列说法正确的是（）A．线圈中将产生交变电流B．线圈中将产生顺时针方向的恒定电流C．线圈最终会停下来并保持静止D．线圈最终会以某一速度做匀速直线运动3．纸面内有U形金属导轨，AB部分是直导线(如图所示)。

虚线范围内有垂直于纸面向里的匀强磁场。

AB右侧有圆线圈C，为了使C中产生顺时针方向的感应电流，紧贴导轨的金属棒MN在磁场里的运动情况是( )A．向右匀速运动B．向左匀速运动C．向右加速运动D．向右减速运动4．同一平面内固定有一长直导线PQ和一带缺口的刚性金属圆环，在圆环的缺口两端引出两根导线，分别与两块垂直于圆环所在平面固定放置的平行金属板MN连接，如图甲所示．导线PQ中通有正弦交流电流i，i的变化如图乙所示，规定从Q到P为电流的正方向，则在1~2s内A．M板带正电，且电荷量增加B．M板带正电，且电荷量减小C．M板带负电，且电荷量增加D．M板带负电，且电荷量减小5．如图所示，一宽40 cm的匀强磁场区域，磁场方向垂直纸面向里，一边长为20 cm 的正方形导线框位于纸面内，以垂直于磁场边界的速度v＝20 cm/s匀速通过磁场区域.在运动过程中，线框有一边始终与磁场区域的边界平行，取它刚进入磁场的时刻t＝0，正确反映感应电流随时间变化规律的图象是( )A．B．C ．D ．6．如图所示，两块水平放置的金属板距离为d ，用导线、开关K 与一个n 匝的线圈连接，线圈置于方向竖直向上的均匀变化的磁场B 中．两板间放一台小型压力传感器，压力传感器上表面绝缘，在其上表面静止放置一个质量为m 、电荷量为q 的带正电小球．K 没有闭合时传感器有示数，K 闭合时传感器示数变为原来的一半．则线圈中磁场B 的变化情况和磁通量的变化率分别为( )A ．正在增强， 2mgd t q∆Φ=∆ B ．正在增强， 2mgd t nq∆Φ=∆ C ．正在减弱， 2mgd t q∆Φ=∆ D ．正在减弱，2mgd t nq ∆Φ=∆ 7．穿过同一闭合回路的磁通量Φ随时间t 变化的图象分别如图中的①~④所示，下列关于回路中感应电动势的论述正确的是（）A ．图①回路产生恒定不变的感应电动势B ．图②回路产生的感应电动势一直在变大C ．图③回路0~t 1时间内产生的感应电动势小于t 1~t 2时间内产生的感应电动势D．图④回路产生的感应电动势先变小再变大二、多选题8．如图电路中要使电流计G中的电流方向如图所示，则导轨上的金属棒AB的运动必须是（）A．向左减速移动B．向左加速移动C．向右减速移动D．向右加速移动9．如图甲所示，两个金属圆环M、N放在绝缘水平面上，圆心重合。

人教版高中物理选修3-2第四节：法拉第电磁感应定律同步练习.docx

高中物理学习材料（鼎尚**整理制作）第四节：法拉第电磁感应定律同步练习基础达标：1、法拉第电磁感应定律可以这样表述：闭合电路中感应电动势的大小（）A.跟穿过这一闭合电路的磁通量成正比B.跟穿过这一闭合电路的磁感应强度成正比C.跟穿过这一闭合电路的磁通量的变化率成正比D.跟穿过这一闭合电路的磁通量的变化量成正比2、将一磁铁缓慢地或迅速地插到闭合线圈中同样位置处，不发生变化的物理量有（）A.磁通量的变化率B.感应电流的大小C.消耗的机械功率D.磁通量的变化量E.流过导体横截面的电荷量3、恒定的匀强磁场中有一圆形闭合导线圈，线圈平面垂直于磁场方向，当线圈在磁场中做下列哪种运动时，线圈中能产生感应电流（）A.线圈沿自身所在平面运动B.沿磁场方向运动C.线圈绕任意一直径做匀速转动D.线圈绕任意一直径做变速转动4、一个矩形线圈，在匀强磁场中绕一个固定轴做匀速运动，当线圈处于如图所示位置时，此线圈（）A.磁通量最大，磁通量变化率最大，感应电动势最小B.磁通量最大，磁通量变化率最大，感应电动势最大C.磁通量最小，磁通量变化率最大，感应电动势最大D.磁通量最小，磁通量变化率最小，感应电动势最小5、一个N匝的圆线圈，放在磁感应强度为B的匀强磁场中，线圈平面跟磁感应强度方向成30°角，磁感应强度随时间均匀变化，线圈导线规格不变.下列方法中可使线圈中感应电流增加一倍的是（）A.将线圈匝数增加一倍B.将线圈面积增加一倍C.将线圈半径增加一倍D.适当改变线圈的取向6、闭合电路中产生的感应电动势的大小，跟穿过这一闭合电路的下列哪个物理量成正比A 、磁通量B 、磁感应强度C 、磁通量的变化率D 、磁通量的变化量7、穿过一个单匝数线圈的磁通量，始终为每秒钟均匀地增加2 Wb ，则（）A 、线圈中的感应电动势每秒钟增大2 VB 、线圈中的感应电动势每秒钟减小2 VC 、线圈中的感应电动势始终为2 VD 、线圈中不产生感应电动势8、如图1所示，矩形金属框置于匀强磁场中，ef 为一导体棒，可在ab 和cd 间滑动并接触良好；设磁感应强度为B ，ef 长为L ，在Δt 时间内向左匀速滑过距离Δd ，由电磁感应定律E=n t∆∆Φ可知，下列说法正确的是（）图1A 、当ef 向左滑动时，左侧面积减少L ·Δd,右侧面积增加L ·Δd ，因此E=2BL Δd/ΔtB 、当ef 向左滑动时，左侧面积减小L ·Δd ，右侧面积增大L ·Δd ，互相抵消，因此E=0C 、在公式E=n t∆∆Φ中，在切割情况下，ΔΦ=B ·ΔS ，ΔS 应是导线切割扫过的面积，因此E=BL Δd/Δt D 、在切割的情况下，只能用E=BLv 计算，不能用E=nt ∆∆Φ计算 9、在南极上空离地面较近处，有一根与地面平行的直导线，现让直导线由静止自由下落，在下落过程中，产生的感应电动势（）A 、增大B 、减小C 、不变D 、无法判断10、一个200匝、面积为20 cm 2的线圈，放在磁场中，磁场的方向与线圈平面成30°角，若磁感应强度在0.05 s 内由0.1 T 增加到0.5 T.在此过程中穿过线圈的磁通量的变化是___________ Wb ；磁通量的平均变化率是___________ Wb/s ；线圈中的感应电动势的大小是___________ V .能力提升：11、如图所示，在竖直向下的匀强磁场中，将一个水平放置的金属棒ab 以水平初速度v 0抛出，设运动的整个过程中棒的取向不变且不计空气阻力，则金属棒在运动过程中产生的感应电动势大小将（）A.越来越大B.越来越小C.保持不变12、如图所示，C是一只电容器，先用外力使金属杆ab贴着水平平行金属导轨在匀强磁场中沿垂直磁场方向运动，到有一定速度时突然撤销外力.不计摩擦，则ab以后的运动情况可能是（）A.减速运动到停止B.来回往复运动C.匀速运动D.加速运动13、粗细均匀的电阻丝围成的正方形线框置于有界匀强磁场中，磁场方向垂直于线框平面，其边界与正方形线框的边平行.现使线框以同样大小的速度沿四个不同方向平移出磁场，如图4-3-12所示，则在移出过程中线框的一边a、b两点间电势差绝对值最大的是（）14、一个面积S=4×10-2 m2、匝数n=100匝的线圈，放在匀强磁场中，磁场方向垂直于线圈平面，磁感应强度B随时间t变化的规律如图所示，则下列判断正确的是（）A、在开始的2 s内穿过线圈的磁通量变化率等于-0.08 Wb/sB、在开始的2 s内穿过线圈的磁通量的变化量等于零C、在开始的2 s内线圈中产生的感应电动势等于-0.08 VD、在第3 s末线圈中的感应电动势等于零15、如图所示，闭合导线框的质量可以忽略不计，将它从图示位置匀速拉出匀强磁场.若第一次用0.3 s时间拉出，外力做的功为W1，通过导线截面的电荷量为q1；第二次用0.9 s 时间拉出，外力所做的功为W2，通过导线截面的电荷量为q2,则（）A、W<W2,q1<q2B、W1<W2,q1=q2C、W1>W2,q1=q2D、W1>W2,q1>q216、如图所示，半径为r的n匝线圈套在边长为L的正方形abcd之外，匀强磁场局限在正方形区域内且垂直穿过正方形面积.当磁感应强度以ΔB/Δt的变化率均匀变化时，线圈中产生感应电动势的大小为____________________.17、在图中，EF、GH为平行的金属导轨，其电阻可不计，R为电阻器，C为电容器，AB为可在EF和GH上滑动的导体横杆.有均匀磁场垂直于导轨平面.若用I1和I2分别表示图中该处导线中的电流，则当横杆AB（）A、匀速滑动时，I1=0，I2=0B、匀速滑动时，I1≠0,I2≠0C、加速滑动时，I1=0,I2=0D、加速滑动时，I1≠0,I2≠018、如图4-3-10所示，在光滑的绝缘水平面上，一个半径为10 cm、电阻为1.0 Ω、质量为0.1 kg的金属环以10 m/s的速度冲入一有界磁场，磁感应强度为B=0.5 T.经过一段时间后，圆环恰好有一半进入磁场，该过程产生了3.2 J的电热，则此时圆环的瞬时速度为___________m/s；瞬时加速度为___________ m/s2.19、如图所示，接有灯泡L的平行金属导轨水平放置在匀强磁场中，一导体杆与两导轨良好接触并做往复运动，其运动情况与弹簧振子做简谐运动的情况相同.图中O位置对应于弹簧振子的平衡位置，P、Q两位置对应于弹簧振子的最大位移处.若两导轨的电阻不计，则（）A、杆由O到P的过程中，电路中电流变大B、杆由P到Q的过程中，电路中电流一直变大C、杆通过O处时，电路中电流方向将发生改变D、杆通过O处时，电路中电流最大20、如图4-3-14所示，半径为R的圆形导轨处在垂直于圆平面的匀强磁场中，磁感应强度为B，方向垂直于纸面向内.一根长度略大于导轨直径的导体棒MN以速率v在圆导轨上从左端滑到右端，电路中的定值电阻为r，其余电阻不计.导体棒与圆形导轨接触良好.求：(1)、在滑动过程中通过电阻r的电流的平均值；(2)、MN从左端到右端的整个过程中，通过r的电荷量；(3)、当MN通过圆导轨中心时，通过r的电流是多大？21、如图所示，两根平行且足够长的金属导轨置于磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场的方向垂直于导轨平面，两导轨间距为L，左端连一电阻R，右端连一电容器C，其余电阻不计。

高二物理选修3-2第四章第4节法拉第电磁感应定律同步练习(人教版)(pdf版)

第四章第4节同步练习[随堂基础巩固]1.如图4－4－12所示，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Φ随时间t的关系可用图象表示，则()A．在t＝0时刻，线圈中磁通量最大，感应电动势也最大B．在t＝1×10－2s时刻，感应电动势最大图4－4－12 C．在t＝2×10－2s时刻，感应电动势为零D．在0～2×10－2s时间内，线圈中感应电动势的平均值为零2．关于反电动势，下列说法中正确的是() A．只要线圈在磁场中运动就能产生反电动势B．只要穿过线圈的磁通量变化，就产生反电动势C．电动机在转动时线圈内产生反电动势D．反电动势就是发电机产生的电动势3．某地的地磁场磁感应强度的竖直分量方向向下，大小为 4.5×10－5T。

一灵敏电压表连接在当地入海河段的两岸，河宽100 m，该河段涨潮和落潮时有海水(视为导体)流过。

设落潮时，海水自西向东流，流速为 2 m/s。

下列说法正确的是() A．电压表记录的电压为 5 mVB．电压表记录的电压为9 mVC．河南岸的电势较高D．河北岸的电势较高4．如图4－4－13甲所示，一个电阻值为R，匝数为n的圆形金属线圈与阻值为2R的电阻R1连接成闭合回路。

线圈的半径为r1。

在线圈中半径为r2的圆形区域内存在垂直于线圈平面向里的匀强磁场，磁感应强度B随时间t变化的关系图线如图乙所示，图线与横、纵轴的截距分别为t0和B0。

导线的电阻不计，求0至t1时间内图4－4－13(1)通过电阻R1上的电流大小及方向。

(2)通过电阻R1上的电荷量q。

[课时跟踪训练]一、选择题1．穿过一个单匝线圈的磁通量始终保持每秒均匀地减少 2 Wb，则()A．线圈中感应电动势每秒增加 2 VB．线圈中感应电动势每秒减小 2 VC．线圈中无感应电动势D．线圈中感应电动势大小不变2．如图1所示，在竖直向下的匀强磁场中，将一水平放置的金属棒ab以水平速度v0抛出，运动过程中棒的取向不变，不计空气阻力，那么金属棒内产生的感应电动势将()A．越来越大B．越来越小图1 C．保持不变D．方向不变，大小改变3．环形线圈放在均匀磁场中，设在第1秒内磁感线垂直于线圈平面向里，若磁感应强度随时间变化的关系如图2乙所示，那么在第2秒内线圈中感应电流的大小和方向是()图2A．感应电流大小恒定，顺时针方向B．感应电流大小恒定，逆时针方向C．感应电流逐渐增大，逆时针方向D．感应电流逐渐减小，顺时针方向4．如图所示，在匀强磁场中，MN、PQ是两条平行金属导轨，而ab、cd为串有电压表和电流表的两根金属棒，两只电表可看成理想电表。

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第4节法拉第电磁感应定律（二）
(总分：100分时间：30分钟)
必做题体会和积累
1．将闭合多匝线圈置于仅随时间变化的磁场中，线圈平面与磁场方向垂直，关于
线圈中产生的感应电动势和感应电流，下列表述正确的是()
A．感应电动势的大小与线圈的匝数无关
B．穿过线圈的磁通量越大，感应电动势越大
C．穿过线圈的磁通量变化越快，感应电动势越大
D．感应电流产生的磁场方向与原磁场方向始终相同
2.单匝矩形线圈在匀强磁场中匀速运动，转轴垂直于磁场，若线圈所围面积里磁通
量随时间变化的规律如图所示，则O→D过程中()
A．线圈在O时刻感应电动势最大
B．线圈在D时刻感应电动势为零
C．线圈在D时刻感应电动势最大
D．线圈在O至D时间内平均感应电动势为0.4V
3.如图所示，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，一根长直金属棒与导轨成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()
A.
Bd v
R sin60°
B.
Bd v
R
C.Bd v sin60°
R
D.
Bd v cos60°
R
4．如图所示，在宽为0.5m的平行导轨上垂直导轨放置一个有效电阻为r＝0.6Ω
的直导体棒，在导轨的两端分别连接两个电阻R1＝4Ω、R2＝6Ω，其他电阻不计。

整个装置处在垂直导轨向里的匀强磁场中，如图所示磁感应强度B＝0.1T。

当直
导体棒在导轨上以v＝6m/s的速度向右运动时，求：直导体棒两端的电压和流过
电阻R1和R2的电流大小。

5．如图(a)所示，一个500匝的线圈的两端跟R＝99Ω的电阻相连接，置于竖直向
下的匀强磁场中，线圈的横截面积是20cm2，电阻为1Ω，磁场的磁感应强度随时
间变化的图像如图(b)所示。

求磁场变化过程中通过电阻R的电流为多大。

选做题体验和收获
6.均匀导线制成的单匝正方形闭合线框abcd，每边长为L，总电阻为R，总质量为
m，将其置于磁感应强度为B的水平匀强磁场上方h处，如图所示，线框由静止自
由下落，线框平面保持在竖直平面内，且cd边始终与水平的磁场边界平行。

当cd
边刚进入磁场时：
(1)求线框中产生的感应电动势大小；
(2)求cd两点间的电势差大小；
(3)若此时线框加速度恰好为零，求线框下落的高度h所应满足的条件。

教师定性评语：计分：。