2018版 第3章 第2节 法拉第电磁感应定律 学业分层测评

学业分层测评

(建议用时：45分钟)

[学业达标]

1．下列几种说法中正确的是()

【导学号：46852192】A．线圈中磁通量的变化量越大，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．线圈放在磁场越强的位置，产生的感应电动势一定越大

D．线圈中磁通量变化越快，线圈中产生的感应电动势越大

【解析】根据法拉第电磁感应定律可知，感应电动势的大小与磁通量无关，与磁通量的变化量无关，与线圈的匝数和磁通量的变化率成正比，因此，选项A、B都是错误的；感应电动势的大小与磁场的强弱也无关，所以，选项C错误；线圈中磁通量变化越快意味着线圈中磁通量的变化率越大，根据法拉第电磁感应定律，感应电动势的大小与磁通量的变化率成正比，变化率越大，线圈中产生的感应电动势越大，故选项D正确．

【答案】 D

2．如图3-2-7所示，条形磁铁位于线圈的轴线上．下列过程中，能使线圈中产生最大感应电动势的是()

图3-2-7

A．条形磁铁沿轴线缓慢插入线圈

B．条形磁铁沿轴线迅速插入线圈

C．条形磁铁在线圈中保持相对静止

D．条形磁铁沿轴线从线圈中缓慢拔出

【解析】感应电动势与磁通量的变化率成正比，磁通量变化越快，感应电动势越大，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少2 Wb，则()

【导学号：46852193】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】根据法拉第的电磁感应定律，磁通量均匀地变化，产生恒定的电

动势，E＝ΔΦ

Δt＝2 V.

【答案】 D

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()

【导学号：46852194】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，感应电动势与磁通量的变化率成正比，与磁通量的变化量、磁通量、磁感应强度的大小没有关系．所以只有选项C对．【答案】 C

5．如图3-2-8所示，让线圈由位置1通过一个匀强磁场的区域运动到位置2，下列说法中正确的是()

【导学号：46852195】

图3-2-8

A ．线圈进入匀强磁场区域的过程中，线圈中有感应电流，而且进入时的速度越大，感应电流越大

B ．整个线圈在匀强磁场中匀速运动时，线圈中有感应电流，而且电流是恒定的

C ．整个线圈在匀强磁场中加速运动时，线圈中有感应电流，而且电流越来越大

D ．线圈穿出匀强磁场区域的过程中，线圈中有感应电流，不论穿出时速度多大，感应电流总是不变的

【解析】 线圈进入和穿出磁场的过程中，线圈内的磁通量发生了变化，运

动速度越大，ΔΦΔt 越大，电流越大，故选项A 对D 错；而B 、C 选项中磁通量不

变，无论线圈怎样运动，都不会产生感应电流．

【答案】 A

6．(多选)根据法拉第电磁感应定律的数学表达式，电动势的单位V 可以表示为( )

【导学号：46852196】

A ．T/s

B ．Wb/s

C ．T·m 2/s

D ．Wb·m 2/s

【解析】 由法拉第电磁感应定律可知：

E ＝ΔΦΔt ＝B ΔS Δt 可知：选项B 、C 正确．

【答案】 BC

7．一个闭合线圈放在变化的磁场中，线圈产生的感应电动势为E .若仅将磁通量的变化率增加为原来的4倍，则线圈产生的感应电动势变为( )

【导学号：46852197】

A ．4E

B ．2E

C ．E

D ．

E /2

【解析】 由于E ＝n ΔΦΔt ，磁通量变化率增加为原来的4倍，则感应电动势

也会变为原来的4倍，则选项A正确．

【答案】 A

8．一个有10匝的闭合导体线圈，若在0.01 s内，通过线圈的磁通量由0.04 Wb均匀地减小到零，则在这段时间内线圈产生的感应电动势为多少？

【导学号：46852198】

【解析】根据法拉第电磁感应定律E＝n ΔΦ

Δt＝10×

0.04

0.01V＝40 V.

【答案】40 V

[能力提升]

9．(多选)在图3-2-9中，放在只有右边有边界的匀强磁场内的矩形线圈，其转动轴OO′恰好在磁场边界上．若要线圈中产生感应电流，下列方法中可行的是()

【导学号：46852199】

图3-2-9

A．线圈绕OO′轴转动

B．线圈绕ab边转动

C．线圈绕ac边转动但不让bd边进入磁场

D．线圈向上平移

【解析】在线圈绕OO′轴转动和线圈绕ab边转动时，穿过线圈的磁通量都发生变化产生感应电流，所以选项A、B都正确．线圈绕ac边转动但不让bd 边进入磁场，穿过线圈的磁通量不发生变化，线圈向上平移，磁通量也不变化，所以选项C、D错．

【答案】AB

10．(多选)单匝矩形线圈在匀强磁场中匀速转动，转动轴垂直于磁场，若线圈所围面积的磁通量随时间变化规律如图3-2-10所示，则()

【导学号：46852200】

图3-2-10

A．线圈中0时刻的感应电动势最大

B．线圈中D时刻的感应电动势为零

C．线圈中D时刻的感应电动势最大

D．线圈中0至D时间内平均感应电动势为0.4 V

【解析】根据法拉第电磁感应定律E＝ΔΦ

Δt，因为0时刻和D时刻的感应

电动势均为瞬时值，而根据E＝ΔΦ

Δt来求的一般为平均值，由数学知识可知，当

Δt→0时，E就为瞬时值，而在图线Φ-t中反映瞬时值的是曲

线上该点的斜率．由图可以看出，0时刻和t＝0.01 s时曲线的斜率最大，则感应电动势最大；而D时刻曲线的斜率为零，则感应电动势为零．故选项A、B 正确，选项C错误．

0时刻Φ1＝0，D时刻Φ2＝4×10－3 Wb，则ΔΦ＝Φ2－Φ1＝4×10－3 Wb，经

历的时间Δt＝0.005 s，所以平均感应电动势E＝4×10－3

0.005V＝0.8 V，故选项D错

误．

【答案】AB

11．有时候，可用扬声器代替话筒，如图3-2-11所示．人对着扬声器锥形纸盒说话，声音使与纸盒相连的线圈在__________，从而产生随着声音的变化而变化的电流，这种产生电流的现象在物理学上称为_________________现象.

【导学号：46852201】

图3-2-11

【解析】人对着扬声器的锥形纸盒说话，声音使与纸盒相连的线圈在磁场中运动，磁通量不断地变化，从而产生感应电流，这是一种电磁感应现象．【答案】磁场运动电磁感应

12．如图3-2-12甲所示，某线圈共有50匝，若穿过该线圈的磁通量随时间的变化如图乙所示，则a、b两点间的电压是多少？

【导学号：46852202】

甲乙

图3-2-12

【解析】求a、b两点的电压就是求线圈中的感应电动势

由题图乙得ΔΦ

Δt＝

0.5－0.1

0.4V＝1 V

故E＝n ΔΦ

Δt＝50 V

所以a、b两点间的电压为50 V.【答案】50 V