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1、1课时作业课时作业( (四四) ) 电磁感应现象的两类情况电磁感应现象的两类情况一、单项选择题 1(上海宝山期末)穿过一个单匝线圈的磁通量始终保持每秒减少 4 Wb，则( ) A线圈中感应电动势每秒增大 4 V B线圈中感应电动势每秒减小 4 V C线圈中无感应电动势 D线圈中感应电动势保持 4 V 不变解析：根据法拉第电磁感应定律，可得：E4 V，选项 D 正确，选项 A、B、C t 错误 答案：D 2.夏天将到，在北半球，当我们抬头观看教室内的电风扇时，发现电风扇正在逆时针转 动金属材质的电风扇示意图如图所示，由于电磁场的存在，下列关于A、O两点的电势及 电势差的说法，正确的是( ) AA
2、点电势比O点电势高 BA点电势比O点电势低 CA点电势和O点电势相等 D扇叶长度越短，UAO的电势差数值越大 解析：在北半球，地磁场的竖直分量竖直向下，由右手定则可判断OA中电流方向由O 到A，再根据在电源内部电流由负极流向正极，可知 A 点为正极，电势高，A 对，B、C 错； 由EBlv可知 D 错 答案：A 3.如图，在磁感应强度为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场中，金属杆MN在金属导轨上 以速度v向右匀速滑动，MN中产生的感应电动势为E1；若磁感应强度增为 2B，其他条件 不变，MN中产生的感应电动势变为E2.则通过电阻R的电流方向及E1与E2之比E1E2分别 为( ) Aca,21 Ba
3、c,21 Cac,12 Dca,12 解析：由右手定则可判断出MN中电流方向为从N到M，通过电阻R的电流方向为ac.根 据EBLv知，若磁感应强度增为 2B，其他条件不变，MN中产生的感应电动势变为原来的 2 倍，E1E212，C 项正确 答案：C 4.如图所示，导体棒AB的长为 2R，绕O点以角速度匀速转动，OB长为R，且2O、B、A三点在一条直线上，有一磁感应强度为B的匀强磁场充满转动平面且与转动平面 垂直，那么AB两端的电势差为( )A.BR2 B2BR21 2 C4BR2 D6BR2 解析：A点线速度vA3R，B点线速度vBR，AB棒切割磁感线的平均速度 v2R，由EBlv得，AB两端
4、的电势差为EB2R 4BR2，C 正确vAvB 2v 答案：C 5.如图所示，匀强磁场中有一由半圆弧及其直径构成的导线框，半圆直径与磁场边缘重 合；磁场方向垂直于半圆面(纸面)向里，磁感应强度大小为B0.使该线框从静止开始绕过 圆心O、垂直于半圆面的轴以角速度匀速转动半周，在线框中产生感应电流现使线框 保持图中所示位置，磁感应强度大小随时间线性变化为了产生与线框转动半周过程中同样大小的电流，磁感应强度随时间的变化率的大小应为( )B tA. B.4B0 2B0 C. D.B0 B0 2 解析：当线框绕过圆心O的转动轴以角速度匀速转动时，由于面积的变化产生感应电动势，从而产生感应电流设半圆的半径
5、为r，导线框的电阻为R，即I1E1 R1 Rt.当线框不动，磁感应强度变化时，I2B0S Rt1 2r2B0RB0r2 2RE2 R2 RtBS Rt，因I1I2，可得，C 选项正确Br2 2RtB tR0 答案：C 二、多项选择题 6在空间某处存在一变化的磁场，则( ) A在磁场中放一闭合线圈，线圈中一定会产生感应电流 B在磁场中放一闭合线圈，线圈中不一定会产生感应电流 C在磁场中不放闭合线圈，在变化的磁场周围一定不会产生电场 D在磁场中放不放闭合线圈，在变化的磁场周围都会产生电场 解析：由感应电流产生的条件可知，只有闭合回路中磁通量发生改变，才能产生感应 电流，如果闭合线圈平面与磁场方向平
6、行，则线圈中无感应电流产生，故 A 错、B 对；由 麦克斯韦电磁场理论可知，感应电场的产生与变化的磁场周围有无闭合回路无关，故 C 错、 D 对 答案：BD 7(杭州高二检测)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，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当穿过线圈的磁通量为零时，感应电动势可能不为零 C当穿过线圈的磁通量变化越快时，感应电动势越大 D感应电动势的大小与磁通量的变化量成正比3解析：由法拉第电磁感应定律可知，感应电动势En，即感应电动势与线圈匝数 t 有关，故 A 错误；同时可知，感应电动势与磁通量的变化
7、率有关，故 D 错误；磁通量变化 越快、感应电动势越大，故 C 正确；当穿过线圈的磁通量为零时，磁通量的变化率不一定 为零，因此感应电动势不一定为零，故 B 正确 答案：BC 8将一磁铁缓慢或者迅速地插到闭合线圈中的同一位置，不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 解析：将磁铁插到同一位置，磁通量的变化量相同，而用时不同，所以磁通量的变化率不同，感应电动势的大小不同，感应电流的大小不同，由qItttE R tR可知流过导体横截面的电荷量不变 R 答案：AD9单匝矩形线圈在匀强磁场中匀速转动，转轴垂直于磁场，如线圈所围面积里的磁
8、通 量随时间变化的规律如图所示，则线圈中( ) A0 时刻感应电动势最大 B0.05 s 时感应电动势为零 C0.05 s 时感应电动势最大 D00.05 s 这段时间内平均感应电动势为 0.4 V解析：由法拉第电磁感应定律E，在t图象为某点斜率，0 时刻和 0.1 t t s 时刻斜率绝对值最大，表明电动势值最大，0.05 s 时刻斜率为零，则电动势为零， 00.05 s 时间内平均感应电动势为 0.4 V，故选项 A、B、D 正确 答案：ABD 10如图甲所示，面积为S1 m2的导体圆环内通有垂直于圆平面向里的磁场，磁场 的磁感应强度B随时间t变化的关系如图乙所示(B取向里方向为正)以下说
9、法中正确的 是( )A环中产生逆时针方向的感应电流 B环中产生顺时针方向的感应电流 C环中产生的感应电动势大小为 1 V D环中产生的感应电动势大小为 2 V 解析：由楞次定律可判断，环中产生逆时针方向的感应电流，选项 A 正确、B 错误；根据法拉第电磁感应定律，环中产生的感应电动势大小为ES1 V1 V，选B t21 14项 C 正确、D 错误 答案：AC 三、非选择题 11.(滨州高二检测)在范围足够大、方向竖直向下的匀强磁场中，B0.2 T，有一水平放 置的光滑框架，宽度为l0.4 m，如图所示，框架上放置一质量为 0.05 kg、电阻为 1 的金属杆cd，框架电阻不计若cd杆以恒定加速
10、度a2 m/s2由静止开始做匀变速运动， 则： (1)在 5 s 内平均感应电动势是多少？ (2)第 5 s 末，回路中的电流多大？解析：(1)5 s 内的位移xat225 m，1 25 s 内的平均速度 5 m/s，vx t(也可用 m/s5 m/s 求解)v02 5 2故平均感应电动势EBl0.4 V.v(2)第 5 s 末：vat10 m/s.此时感应电动势：EBlv.则回路电流为I A0.8 A.E RBlv R0.2 0.4 10 1 答案：(1)0.4 V (2)0.8 A 12如图甲所示，一个圆形线圈匝数n1 000 匝、面积S2102 m2、电阻r1 .在线圈外接一阻值为R4
11、的电阻把线圈放入一个匀强磁场中，磁场方向垂直线圈 平面向里，磁场的磁感应强度B随时间变化规律如图乙所示求：(1)04 s 内，回路中的感应电动势； (2)t5 s 时，a、b两点哪点电势高； (3)t5 s 时，电阻R两端的电压U.解析：(1)根据法拉第电磁感应定律得，04 s 内，回路中的感应电动势En t1 000 V0.40.2 2 102 4 1 V (2)t5 s 时，磁感应强度正在减弱，根据楞次定律，感应电流的磁场方向与原磁场 方向相同，即感应电流产生的磁场方向是垂直纸面向里，故a点的电势高(3)在t5 s 时，线圈的感应电动势为En t1 000 V|00.4| 2 102 2 4 V 根据闭合电路欧姆定律得电路中的电流为5I A0.8 AE Rr4 41 故电阻R两端的电压 UIR0.84 V3.2 V 答案：(1)1 V (2)a点的电势高 (3)3.2 V
