最新高中物理选修3-2法拉第电磁感应定律练习题及答案
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．B．当P点经过边界MN时，感应电流最大
C．C．当F点经过边界MN时，感应电流最大
D．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△t B.BL1L2/R C.BI1L2/R△t D.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r A=2r B，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I A∶I B＝____。
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U ab=____，在电阻R上消耗的功率P R____，在ab
棒上消耗的发热功率P R=____，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
22mA ，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、D 3．C4．A、B、D 5．C、D6．C 7．A、B8．B、D9．B10．A