2019_2020学年高中物理第一章电磁感应第3节法拉第电磁感应定律随堂检测巩固落实教科版选修3_2.doc

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1、法拉第电磁感应定律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解析:选C.由法拉第电磁感应定律知:E=n,可见感应电动势的大小与线圈的匝数有关,A错误;感应电动势的大小取决于磁通量的变化快慢,而与磁通量的大小无关,B错误,C正确;感应电流产生的磁场阻碍原磁场的变化,当原磁场增强时,感应电流产生的磁场与原磁场方向相反,D错误.2.如图所示,一金

2、属弯杆处在磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场中,已知ab=bc=L,当它以速度v向右平动时,a、c两点间的电势差为(  )A.BLv         B.BLvsinθC.BLvcosθD.BLv(L+sinθ)解析:选B.公式E=BLv中的L应指导体切割磁感线的有效长度,也就是与磁感应强度B和速度v垂直的长度,因此该金属弯杆的有效切割长度为Lsinθ,故感应电动势大小为BLvsinθ,故选项B正确.3.穿过一个单匝线圈的磁通量始终保持每秒均匀地减少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.线圈中感应电动势大小不

3、变解析:选D.因线圈的磁通量均匀变化,所以磁通量的变化率为定值,又因为是单匝线圈,据E=,可知选项D正确.4.一矩形线圈位于一随时间t变化的匀强磁场内,磁场方向垂直线圈所在的平面(纸面)向里,如图1所示.磁感应强度B随t的变化规律如图2所示.以I表示线圈中的感应电流,以图1中线圈上箭头所示方向的电流为正,则以下的I-t图中正确的是(  )8 A            B C            D解析:选A.由电磁感应定律和欧姆定律得I===×,所以线圈中的感应电流决定于磁感应强度B随t的变化率.由图2可知,0~1时间内,B增大,Φ增大,感应磁场与原磁场方向相反(感应磁场的磁感应强度的方

4、向向外),由右手定则知感应电流是逆时针的,因而是负值.所以可判断0~1为负的恒值;1~2为正的恒值;2~3为零;3~4为负的恒值;4~5为零;5~6为正的恒值.故选A.5.如图,足够长的光滑导轨倾斜放置,导轨宽度为L,其下端与电阻R连接;导体棒ab电阻为r,导轨和导线电阻不计,匀强磁场竖直向上.若导体棒ab以一定初速度v下滑,则ab棒(  )A.所受安培力方向水平向左B.可能以速度v匀速下滑C.刚下滑瞬间产生的电动势为BLvD.减少的重力势能等于电阻R产生的内能解析:选B.A.根据右手定则判断可知,ab棒中感应电流方向从b→a,由左手定则判断得知,棒ab所受的安培力方向水平向右,如图所示,

5、故A错误.B.若安培力沿导轨向上的分力与重力沿导轨向下的分力大小相等,ab棒可能匀速下滑,故B正确.C.刚下滑瞬间产生的感应电动势为E=BLvcosθ,故C错误.D.根据能量守恒定律得知,若ab棒匀速下滑,其减少的重力势能等于电阻R和棒ab产生的内能之和;若ab棒加速下滑,其减少的重力势能等于电阻R和棒ab产生的内能与棒ab增加的动能之和;若ab棒减速下滑,8其减少的重力势能和动能之和等于电阻R和棒ab产生的内能之和,所以减少的重力势能不等于电阻R产生的内能.故D错误.6.如图所示,水平桌面上固定有一U形金属导轨MNPQ,处在与它垂直的匀强磁场中.有一导体棒ab在导轨上向右匀速运动,导体棒

6、与导轨始终接触良好,经过0.2s,从“1”位置运动到“2”位置.在这个过程中,穿过由导轨和导体棒组成的闭合回路的磁通量从0.2Wb增加到0.6Wb.求:(1)这段时间内通过回路的磁通量的变化量;(2)这段时间内回路中的感应电动势;(3)若U形金属导轨电阻不计,导体棒的电阻R=5Ω,在5s时间内导体棒产生的热量为4J,则这段时间内回路中的感应电流为多少.解析:(1)这段时间内通过回路的磁通量的变化量为:ΔΦ=Φ2-Φ1=0.6Wb-0.2Wb=0.4Wb.(2)由法拉第电磁感应定律得:E==V=2V.(3)根据焦耳定律为:Q=I2Rt得:I==0.4A.答案:(1)0.4Wb (2)2V (

7、3)0.4A一、单项选择题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,若想使线圈中的感应电流增加一倍,下述方法可行的是(  )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加一倍8解析:选D.若线圈匝数增加一倍,电阻也增加一倍,感应电流不变,故A错.同理C错.若面积增加一倍,长度为原来的倍,电流为原来的倍,故B错.2.如图所示的导体棒的长度为L,处于磁感

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