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1、2018 人教版高中物理同步选修 3-2 课时作业1课时作业课时作业(三三) 法拉第电磁感应定律法拉第电磁感应定律一、单项选择题 1下列说法正确的是( ) A线圈的面积越大，线圈的感应电动势越大 B线圈的匝数越多，线圈的感应电动势越大 C某时刻线圈中的磁通量为零，线圈的感应电动势不一定为 零 D在任意情况下，导体切割磁感线的感应电动势都为 EBlv 解析：线圈的面积很大，匝数很多，但穿过线圈的磁通量不发 生变化，线圈的感应电动势为零，A、B 错；在穿过线圈的磁通量的 变化中，某时刻磁通量为零，但感应电动势不为零，C 对；只有当 磁场方向、导体、导体运动方向三者两两垂直时，导体感应电动势 才为
2、EBlv，D 错 答案：C 2穿过一个单匝闭合线圈的磁通量始终为每秒均匀增加 2 Wb，则( ) A线圈中感应电动势每秒增加 2 V B线圈中感应电动势每秒减少 2 V C线圈中感应电动势始终为 2 V D线圈中感应电动势始终为一个确定值，但由于线圈有电阻， 电动势小于 2 V解析：由 En知：恒定，n1，所以 E2 V.tt 答案：C 3穿过某单匝闭合回路的磁通量 随时间 t 变化的图象分别如 图中的所示，下列说法正确的是( )A图有感应电动势，且大小恒定不变 B图产生的感应电动势一直在变大 C图在 0t1时间内的感应电动势是 t1t2时间内感应电动 势的 2 倍 D图产生的感应电动势先变大
3、再变小2018 人教版高中物理同步选修 3-2 课时作业2解析：感应电动势 E，而对应 t 图象中图线的斜率，tt 根据图线斜率的变化情况可得：中无感应电动势；中感应电动 势恒定不变；中感应电动势 0t1时间内的大小是 t1t2时间内大 小的 2 倍；中感应电动势先变小再变大 答案：C 4一根导体棒 ab 在水平方向的匀强磁场中自由下落，并始终 保持水平方向且与磁场方向垂直如图所示，则有( )AUab0 Bab，Uab保持不变 Cab，Uab越来越大 Daa，由 UabEBlv 及棒自由下落时 v 越来越大，可知 Uab越来越大，故 D 选项正确 答案：D 5如图所示，平行金属导轨的间距为 d
4、，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. B.BdvRsin60BdvRC. D.Bdvsin60RBdvcos60R 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 EBlv，其中 l，结合欧姆定律可知选项 A 正dsin60 确 答案：A 6如图所示，一正方形线圈的匝数为 n，边长为 a，线圈平面2018 人教版高中物理同步选修 3-2 课时作业3与匀强磁场垂直，且一半处在
5、磁场中在 t 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. B.Ba22tnBa22tC. D.nBa2t2nBa2t 解析：线圈中产生的感应电动势EnnSn，选项 B 正确tBt2BBta22nBa22t 答案：B 二、多项选择题7(成都高二检测)如图所示，闭合开关 S，将条形磁铁插入闭 合线圈，第一次用时 0.2 s，第二次用时 0.4 s，并且两次磁铁的起始 和终止位置相同，则( ) A第一次线圈中的磁通量变化较快 B第一次电流表 G 的最大偏转角较大 C第二次电流表 G 的最大偏转角较大 D若断开 S，电流表 G 均不
6、偏转，故两次线圈两端均无感应 电动势 解析：两次磁通量变化相同，第一次时间短，则第一次线圈中 磁通量变化较快，故 A 正确感应电动势的大小与磁通量的变化率 成正比，磁通量的变化率大，感应电动势大，产生的感应电流大， 故 B 正确、C 错误断开开关，电流表不偏转，故感应电流为零， 但感应电动势不为零，故 D 错误 答案：AB 8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 随时间 t 的变化图象如图所示，则( )2018 人教版高中物理同步选修 3-2 课时作业4A在 t0 时，线圈中磁通量最大，感应电动势也最大 B在 t1102 s 时，感应电动势最大 C在 t2102 s
7、 时，感应电动势为零 D在 02102 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，故 t0 及 t2102 t s 时刻，E0，A 错、C 对，t1102 s，E 最大，B 对. 02102 s，0，E0，D 错 答案：BC 9如图所示，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 21.均匀磁场只分布在 B 线圈 内当磁场随时间均匀减弱时( )AA 中无感应电流 BA、B 中均有恒定的感应电流 CA、B 中感应电动势之比为 21 DA、B 中感应电流之比为 12 解析：只要穿过圆线圈内的磁通量发生变化，线圈中就有感
8、应 电动势和感应电流，因为磁场变化情况相同，有效面积也相同，所 以，每匝线圈产生的感应电动势相同，又由于两线圈的匝数和半径 不同，电阻值不同，根据电阻定律，单匝线圈电阻之比为 21，所 以，感应电流之比为 12.因此正确答案是 B、D. 答案：BD 三、非选择题 10有一匝数为 100 匝的线圈，单匝线圈的面积为 100 cm2.线 圈中总电阻为 0.1 ，线圈中磁场变化规律如图所示，且磁场方向垂 直于环面向里，线圈中产生的感应电动势多大？解析：取线圈为研究对象，在 12 s 内，其磁通量的变化量为2018 人教版高中物理同步选修 3-2 课时作业521(B2B1)S，磁通量的变化率为，由公t
9、B2B1St2t1式 En得 E100 V0.1 V.t0.20.1 100 10421 答案：0.1 V 11如图所示，一个边长为 L 的正方形金属框，质量为 m，电 阻为 R，用细线把它悬挂于一个有界的磁场边缘金属框的上半部 处于磁场内，下半部处于磁场外磁场随时间均匀变化满足 Bkt 规律，已知细线所能承受的最大拉力 FT2mg，求从 t0 时起，经 多长时间细线会被拉断？解析：设 t 时刻细线恰被拉断，由题意知， Bkt 金属框中产生的感应电动势ES kL2Bt12 金属框受到的安培力：FBILBELRBkL32R 由力的平衡条件得，FTmgF解得 t.2mgRk2L3答案：2mgRk2
10、L3 12如图所示，足够长的平行光滑金属导轨水平放置，宽度 L0.4 m，一端连接 R1 的电阻，导轨所在空间存在竖直向下的 匀强磁场，磁感应强度 B1 T导体棒 MN 放在导轨上，其长度恰 好等于导轨间距，与导轨接触良好导轨和导体棒的电阻均可忽略 不计在平行于导轨的拉力 F 作用下，导体棒沿导轨向右匀速运动， 速度 v5 m/s.2018 人教版高中物理同步选修 3-2 课时作业6(1)求感应电动势 E 和感应电流 I； (2)求在 0.1 s 时间内，拉力的大小； (3)若将 MN 换为电阻 r1 的导体棒，其他条件不变，求导体 棒两端的电压 U. 解析：(1)由法拉第电磁感应定律可得，感应电动势 EBLv10.45 V2 V感应电流 I A2 AER21 (2)拉力大小等于安培力大小，FBIL120.4 N0.8 N(3)由闭合电路欧姆定律可得，电路中电流 I A1 ERr22 A 由欧姆定律可得，导体棒两端电压 UIR1 V. 答案：(1)2 V 2 A (2)0.8 N (3)1 V
