《2018新导练物理同步人教选修1-1全国通用版训练题：课时训练13法拉第电磁感应定律 》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2018新导练物理同步人教选修1-1全国通用版训练题：课时训练13法拉第电磁感应定律 （5页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、课时训练 13 法拉第电磁感应定律 题组一 关于、的理解 1.将一磁铁缓慢或者迅速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.感应电动势D.感应电流 解析:不管以多大的速度运动,只要同一磁铁且初末位置相同,磁通量变化量就相同,但时间不同,故磁 通量变化率不同,由法拉第电磁感应定律知感应电动势不同,所以感应电流不同,因此不发生变化 的物理量只有 A 项. 答案:A 2.下列说法正确的是( ) A.线圈中磁通量变化越大,线圈中磁通量的变化率一定越大 B.线圈中磁通量越大,线圈中磁通量的变化率一定越大 C.线圈处在磁场越强的位置,线圈中磁通量的变化
2、率一定越大 D.线圈中磁通量变化得越快,线圈中磁通量的变化率越大 解析:线圈中磁通量的变化率与或 的大小无直接关系.而磁通量变化越快,即变化率越 大,故只有选项 D 正确. 答案:D 3. 如图所示为通电长直导线的磁感线图,等面积线圈 S1、S2与导线处于同一平面.关于通过线圈 S1、S2 的磁通量1、2,下列分析正确的是( ) A.12 B.12,选项 A 正确. 答案:A 题组二 法拉第电磁感应定律 4.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
3、比 D.跟穿过这一闭合电路的磁通量的变化量成正比 解析:由法拉第电磁感应定律知 E=n,所以 E,故 C 项正确. 答案:C 5.(双选)下列关于感应电动势的说法错误的是( ) A.回路中磁通量为零,感应电动势也为零 B.闭合回路中没有感应电流,也就没有感应电动势 C.没有闭合回路就没有感应电动势 D.回路中磁通量的变化率不变,感应电动势也不变 解析:感应电动势与磁通量变化率有关,与磁通量大小无关,所以 A 项说法错误;闭合回路中没有感应 电流,所以一定没有感应电动势,B 项说法正确;只要导体切割磁感线,就会产生感应电动势,所以 C 项 说法错误;由法拉第电磁感应定律知 E=n,所以不变,E
4、就不变,D 项说法正确.因此说法错误的 是 A、C 项. 答案:AC 6.无线电力传输目前取得重大突破,在日本展出了一种非接触式电源供应系统.这种系统基于电磁感 应原理可无线传输电力.两个感应线圈可以放置在左右相邻或上下相对的位置,原理示意图如图所示. 下列说法正确的是( ) A.若 A 线圈中输入电流,B 线圈中就会产生感应电动势 B.只有 A 线圈中输入变化的电流,B 线圈中才会产生感应电动势 C.A 中电流越大,B 中感应电动势越大 D.A 中电流变化越快,B 中感应电动势不变 解析:根据产生感应电动势的条件,只有处于变化的磁场中,B 线圈才能产生感应电动势,选项 A 错, B 对;根据
5、法拉第电磁感应定律,感应电动势的大小取决于磁通量变化率,所以选项 C、D 错. 答案:B 7.一个闭合电路产生的感应电动势较大,是因为穿过这个闭合电路的( ) A.磁感应强度大 B.磁通量较大 C.磁通量的变化量较大 D.磁通量的变化较快 解析:由法拉第电磁感应定律知,感应电动势与磁通量的变化率(磁通量变化快慢)成正比,与磁通量的 变化量、磁通量、磁感应强度无关. 答案:D 8.如图所示,栅栏大门朝正南方向,在门的四角上钉有四个钉子,沿着钉子绕有 50 匝的大线圈,穿过该 线圈的最大磁通量为 1.610-4 Wb.那么,小明在 2 s 内把关闭的大门打开并转过 90的过程中,线圈中 产生的感应
6、电动势约为( ) A.210-2 VB.410-3 V C.1. 610-4 VD.810-5 V 解析:开始时穿过栅栏大门上线圈的磁通量1=1.610-4 Wb,大门打开转过 90时磁通量2=0,则 =1.610-4 Wb,由公式 E=n得 E=50 V=410-3 V,故选项 B 正确. 1.6 10 - 4 2 答案:B 9. 如图所示,在一个不计电阻的光滑金属框架上放置一根长 0.4 m 的导体棒 AB,其电阻为 0.1 ,框架左 端的电阻 R=0.4 ,垂直框架面的匀强磁场的磁感应强度大小为 0.1 T.当用外力使 AB 棒以 5 m/s 的 速度沿框架(始终接触良好)右移时,产生的
7、感应电动势为 ,通过 R 的电流为 . 解析:取时间为 t s,则导体棒 AB 向右移动距离 x=5t m,所以该过程中磁通量变化 =BxL=0.15t0.4 Wb=0.2t Wb 由法拉第电磁感应定律知,电动势 E=1 V=0.2 V 0.2 电流 I= A=0.4 A. + = 0.2 0.5 答案:0.2 V 0.4 A 10.有一正方形单匝线圈 abcd 处于匀强磁场中,线圈平面与磁场方向垂直.在 t=0.5 s 时间内,磁通量 由1=3 Wb 增加到2=6 Wb.求: (1)在 t 内线圈中产生的感应电动势; (2)要使线圈中产生的感应电动势更大,可采取什么措施? 解析:(1)由法拉
8、第电磁感应定律得 E=n=n V=6 V. 2 - 1 = 6 - 3 0.4 + 0.1 (2)由法拉第电磁感应定律知,要想增大感应电动势,可增加线圈匝数 n 或增大磁通量的变化率. 答案:(1)6 V (2)增加线圈匝数或增大磁通量的变化率 (建议用时:30 分钟) 1.(双选)下列关于感应电动势的说法中,正确的是( ) A.穿过闭合电路的磁通量越大,感应电动势就越大 B.穿过闭合电路的磁通量的变化越大,感应电动势就越大 C.穿过闭合电路的磁通量的变化越快,感应电动势就越大 D.穿过闭合电路的磁通量不变化,感应电动势为零 答案:CD 2. 如图所示,将条形磁铁从相同的高度分别以速度 v 和
9、 2v 插入线圈,电流表指针偏转角度较大的是( ) A.以速度 v 插入B.以速度 2v 插入 C.一样大D.无法确定 解析:条形磁铁初末位置相同,因此磁通量变化量相同,但速度越大,时间越短,则磁通量变化率越大,即 感应电动势越大,感应电流也就越大,电流表指针偏转角度越大,所以 B 项正确. 答案:B 3.穿过一个单匝线圈的磁通量始终保持每秒钟均匀减小 2 Wb,则( ) A.线圈中感应电动势每秒增大 2 V B.线圈中感应电动势每秒减小 2 V C.线圈中无感应电动势 D.线圈中感应电动势大小保持 2 V 不变 解析:根据法拉第电磁感应定律,磁通量均匀地变化,产生恒定的电动势,E=2 V.
10、答案:D 4.如图所示,ab 是水平面上一个圆的直径,在过 ab 的竖直平面内有一根通电导线 ef.已知 ef 平行于 ab, 当 ef 竖直向上平移时,电流磁场穿过圆面积的磁通量将( ) A.逐渐增大B.逐渐减小 C.始终为零D.不为零,但保持不变 解析: 由安培定则知,通电直导线周围磁感线是以导线上各点为圆心的同心圆,所以直导线在圆的直径正上 方时,穿过圆面的磁通量必为零.可借助于剖面图来理解,如图所示为题图从右向左看的图形,下方线 段表示圆的截面,上方“”表示电流向外,画出部分磁感线如图所示,显然,磁感线从左侧穿入面,又从 右侧穿出面,故磁通量始终为零. 答案:C 5.环形线圈放在匀强磁
11、场中,设在第 1 s 内磁场方向垂直于线圈平面向里,如图甲所示。若磁感应强度 随时间 t 的变化关系如图乙所示,那么在第 2 s 内,线圈中感应电流的大小和方向是( ) A.大小恒定,逆时针方向 B.大小恒定,顺时针方向 C.大小逐渐增加,顺时针方向 D.大小逐渐减小,逆时针方向 解析:由题图乙可知,第 2 s 内为定值,由法拉第电磁感应定律 E=S 知,线圈中感应电动势 = 为定值,所以感应电流大小恒定.第 2 s 内磁场方向向外,穿过线圈的磁通量减少,由楞次定律判断知感 应电流为逆时针方向,A 项正确. 答案:A 6.汽车在制动时,有一种 ABS 系统,它能阻止制动时车轮抱死变为纯滑动.纯
12、滑动不但制动效果不好, 而且易使车辆失去控制.为此需要一种测定车轮是否还在转动的装置.如果检测出车轮不再转动,就会 自动放松制动机构,让轮子仍保持缓慢转动状态.这种检测装置称为电磁脉冲传感器,如图甲所示,B 是 一根永久磁铁,外面绕有线圈,它的左端靠近一个铁质齿轮,齿轮转动与转动的车轮是同步的.图乙是 车轮转动时输出电流随时间变化的图象. (1)为什么有电流输出? (2)若车轮转速减慢了,图象会变成什么样? 答案:(1)当齿轮上的齿靠近线圈时,由于磁化使永久磁体的磁场增强,因此在线圈中产生感应电流.齿 轮离开时,又在线圈中产生反方向的感应电流. (2)车轮转速减慢,电流变化频率变小,周期变大,
13、且电流峰值变小. 7.有一种高速磁悬浮列车的设计方案是在每节车厢底部安装磁铁(磁场方向向下),并在两条铁轨之间 平放一系列线圈,请探究: (1)当列车运行时,通过线圈的磁通量会不会发生变化? (2)列车的速度越快,通过线圈的磁通量变化越快吗? 解析:(1)当列车运行时,磁铁与线圈相对运动,所以通过线圈的磁通量会发生变化. (2)列车速度越快,通过线圈的磁通量变化越快. 答案:(1)会发生变化 (2)变化越快 8.如图所示,一个 n=50 匝、电阻不计的线圈两端跟 R=100 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 S=20 cm2.磁感应强度以=100 T/s 的变化率均匀减小.在这一过程中,通过电 阻 R 的电流为多大? 解析:由法拉第电磁感应定律得线圈中产生的感应电动势 E=n=502010-4100 V=10 V = 由欧姆定律得 I= A=0.1 A. = 10 100 答案:0.1 A
