高中物理选修32法拉第电磁感应定律练习试题及答案解析.docx

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高中物理选修32法拉第电磁感应定律练习试题及答案解析

法拉第电磁感应定律练习题

一、选择题

1．关于感应电动势大小的下列说法中，正确的是[]

A．线圈中磁通量变化越大，线圈中产生的感应电动势一定越大

B．线圈中磁通量越大，产生的感应电动势一定越大

C．线圈放在磁感强度越强的地方，产生的感应电动势一定越大

D．线圈中磁通量变化越快，产生的感应电动势越大

2．与x轴夹角为30°的匀强磁场磁感强度为B（图1），一根长l的金属棒在此磁场中运动时始终与z轴平行，以下哪些情况可在棒中得到方向相同、大小为Blv的电动势[]

A．以2v速率向+x轴方向运动

B．以速率v垂直磁场方向运动

3．如图2，垂直矩形金属框的匀强磁场磁感强度为B。

导体棒ab垂直线框两长边搁在框上，ab长为l。

在△t时间内，ab向右匀速滑过距离d，则[]

4．单匝矩形线圈在匀强磁场中匀速转动，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3所示[]

A．线圈中O时刻感应电动势最大

B．线圈中D时刻感应电动势为零

C．线圈中D时刻感应电动势最大

D．线圈中O至D时间内平均感电动势为0.4V

5．一个N匝圆线圈，放在磁感强度为B的匀强磁场中，线圈平面跟磁感强度方向成30°角，磁感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．如图4所示，圆环a和圆环b半径之比为2∶1，两环用同样粗细的、同种材料的导线连成闭合回路，连接两圆环电阻不计，匀强磁场的磁感强度变化率恒定，则在a环单独置于磁场中和b环单独置于磁场中两种情况下，M、N两点的电势差之比为[]

A．4∶1

B．1∶4

C．2∶1

D．1∶2

7．沿着一条光滑的水平导轨放一个条形磁铁，质量为M，它的正前方隔一定距离的导轨上再放质量为m的铝块。

给铝块某一初速度v使它向磁铁运动，下述说法中正确的是（导轨很长，只考虑在导轨上的情况）[]

A．磁铁将与铝块同方向运动

D．铝块的动能减为零

8．如图5所示，相距为l，在足够长度的两条光滑平行导轨上，平行放置着质量和电阻均相同的两根滑杆ab和cd，导轨的电阻不计，磁感强度为B的匀强磁场的方向垂直于导轨平面竖直向下，开始时，ab和cd都处于静止状态，现ab杆上作用一个水平方向的恒力F，下列说法中正确的是[]

A．cd向左运动B．cd向右运动

C．ab和cd均先做变加速运动，后作匀速运动

D．ab和cd均先做交加速运动，后作匀加速运动

9．如图6所示，RQRS为一正方形导线框，它以恒定速度向右进入以MN为边界的匀强磁场，磁场方向垂直线框平面，MN线与线框的边成45°角，E、F分别为PS和PQ的中点，关于线框中的感应电流[]

A．当E点经过边界MN时，感应电流最大

B．当P点经过边界MN时，感应电流最大

C．当F点经过边界MN时，感应电流最大

D．当Q点经过边界MN时，感应电流最大

10．如图7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，方向垂直于平行轨道所在平面。

一根长直金属棒与轨道成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沿金属轨道滑行时，其它电阻不计，电阻R中的电流强度为[]

A.Bdv/Rsin60o

B.Bdv/R

C.Bdvsin60o/R

D.Bdvcos60o/R

11．如图8中，闭合矩形线框abcd位于磁感应强度为B的匀强磁中，ab边位于磁场边缘，线框平面与磁场垂直，ab边和bc边分别用L1和L2。

若把线框沿v的方向匀速拉出磁场所用时间为△t，则通过框导线截面的电量是[]

A．BI1L2/R△tB.BL1L2/RC.BI1L2/R△tD.BI1L2

二、填空题

12、如图9大环半径是小金属环的2倍。

穿过大环的磁通量变化率为△ф/△t时，大环中的感应电动势为ε。

穿过小环中的磁通量变化率也为△ф/△t时，小环中感应电动势为____。

13．AB两闭合线圈为同样导线绕成且均为10匝，半径rA=2rB，内有如图10所示的有理想边界的匀强磁场，若磁场均匀减小，则A、B环中的感应电动势之比εA∶εB=____，产生的感应电流之比IA∶IB＝____。

14．如图11所示，线圈内有理想边界的磁场，当磁场均匀增加时，有一带电粒子静止于平行板（两板水平放置）电容器中间，则此粒子带____电，若线圈的匝数为n，平行板电容器的板间距离为d，粒子的质量为m，带电量为q，则磁感应强度的变化率为____（设线圈的面积为S）．

15．一导体棒长l=40cm，在磁感强度B=0.1T的匀强磁场中作切割磁感线运动，运动的速度v=5.0m／s，若速度方向与磁感线方向夹角β=30°，则导体棒中感应电动势的大小为____V，此导体棒在作切割磁感线运动时，若速度大小不变，可能产生的最大感应电动势为____V．

16．如图12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．垂直框面

的匀强磁场的磁感强度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ε=____，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PR=____，切割运动中产生的电功率P=____．

17．将一条形磁铁插入螺线管线圈。

第一次插入用0.2秒，第二次插入用1秒，则两次

线圈中电流强度之比为____，通过线圈的电量之比为____，线圈放出的热量之比为____。

18．正方形导线框abcd，匝数为10匝，边长为20cm，在磁感强度为0.2T的匀强磁场中围绕与B方向垂直的转轴匀速转动，转速为120r／min。

当线框从平行于磁场位置开始转过90°时，线圈中磁通量的变化量是_______wb，线圈中磁通量平均变化率为_______wb／s，平均感应电动势为____V。

三、计算题

19．图13各情况中，电阻R=0.lΩ，运动导线的长度都为l=0.05m，作匀速运动的速度都为v=10m／s．除电阻R外，其余各部分电阻均不计．匀强磁场的磁感强度B=0.3T．试计算各情况中通过每个电阻R的电流大小和方向．

20．如图14，边长l=20cm的正方形线框abcd共有10匝，靠着墙角放着，线框平面与地面的夹角α=30°。

该区域有磁感应强度B=0.2T、水平向右的匀强磁场。

现将cd边向右一拉，ab边经0.1s着地。

在这个过程中线框中产生的感应电动势为多少？

21．用粗细均匀的绝缘导线制成一个圆环，在圆环用相同导线折成一个内接正方形。

将它们放入一个均匀变化的匀强磁场，磁场方向和它们所在的平面垂直。

问

（1）圆环中和正方形中的感应电动势之比是多少?

（2）若圆环中产生的感应电流为

mA，则正方形回路中的感应电流有多大？

22.如图15所示，金属圆环的半径为r，电阻的值为2R。

金属杆oa一端可绕环的圆心O旋转，另一端a搁在环上，电阻值为R。

另一金属杆ob一端固定在O点，另一端b固定在环上，电阻值也是R。

加一个垂直圆环的磁感强度为B的匀强磁场，并使oa杆以角速度匀速旋转。

如果所有触点接触良好，ob不影响oa的转动，求流过oa的电流的范围。

23．如图16，光滑金属导轨互相平行，间距为L，导轨平面与水平面夹角为θ。

放在一个范围较大的竖直向上的磁感强度为B的匀强磁场中。

将一根质量为m的金属棒ab垂直导轨搁在导轨上。

当ab最后在导轨上以v匀速下滑时，与导轨相连的小灯炮D正好正常发光，若不计导轨、金属棒ab的电阻，则D的额定功率为多少？

灯丝此时的电阻为多少？

24．如图17所示，匀强磁场B=0.1T，金属棒AB长0.4m，与框架宽度相同，电阻为

R=1/3Ω，当金属棒以5m／s的速度匀速向左运动时，

求：

（1）流过金属棒的感应电流多大？

（2）若图中电容器C为0.3μF，则充电量多少？

25．如图18所示，平行金属导轨的电阻不计，ab、cd的电阻均为R，长为l，另外的电阻阻值为R，整个装置放在磁感强度为B的匀强磁场中，当ab、cd以速率v向右运动时，通过R的电流强度为多少？

法拉第电磁感应定律练习题答案

一、选择题

1．D2．A、D3．C4．A、B、D5．C、D6．C7．A、B8．B、D9．B10．A11．B

二、填空题

12．E13．1∶1，1∶2

14．负，mgd／nqs15．0.06V，0.12V

16．0.2V，0.4A，0.16V，0.064W，0.016W，0.08W

17．5∶1，1∶1，5∶118．0.008，0.064，0.64

三、计算题

19．a∶0b∶3A从左向右C∶1.5A，从上向下d∶1A，从下向上

20．0.4V21．π∶2，0.5mA

23．mgvsinθ，（BLcosθ）2v／（mgsinθ）

24．0.2A，4×10-8C25．2BLv／3R