高二物理专题练习-法拉第电磁感应定律练习题40道
(完整版)法拉第电磁感应定律练习题40道
xxxXXXXX学校XXXX年学年度第二学期第二次月考XXX年级xx班级姓名：_______________班级：_______________考号：_______________题号一、选择题二、填空题三、计算题四、多项选择总分得分一、选择题（每空？分，共？分）1、彼此绝缘、相互垂直的两根通电直导线与闭合线圈共面，下图中穿过线圈的磁通量可能为零的是2、伟大的物理学家法拉第是电磁学的奠基人，在化学、电化学、电磁学等领域都做出过杰出贡献，下列陈述中不符合历史事实的是（）A．法拉第首先引入“场”的概念来研究电和磁的现象B．法拉第首先引入电场线和磁感线来描述电场和磁场C．法拉第首先发现了电流的磁效应现象D．法拉第首先发现电磁感应现象并给出了电磁感应定律3、如图所示，两个同心放置的共面金属圆环a和b，一条形磁铁穿过圆心且与环面垂直，则穿过两环的磁通量Φa和Φb大小关系为：A.Φa＞ΦbB.Φa＜ΦbC.Φa＝ΦbD.无法比较4、关于感应电动势大小的下列说法中，正确的是（）评卷人得分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5、对于法拉第电磁感应定律，下面理解正确的是A．穿过线圈的磁通量越大，感应电动势越大B．穿过线圈的磁通量为零，感应电动势一定为零C．穿过线圈的磁通量变化越大，感应电动势越大D．穿过线圈的磁通量变化越快，感应电动势越大6、如图所示，均匀的金属长方形线框从匀强磁场中以匀速V拉出，它的两边固定有带金属滑轮的导电机构，金属框向右运动时能总是与两边良好接触，一理想电压表跨接在PQ两导电机构上，当金属框向右匀速拉出的过程中，电压表的读数：（金属框的长为a，宽为b，磁感应强度为B）A．恒定不变，读数为BbV B．恒定不变，读数为BaVC．读数变大 D．读数变小7、如图所示，平行于y轴的导体棒以速度v向右匀速直线运动，经过半径为R、磁感应强度为B的圆形匀强磁场区域，导体棒中的感应电动势ε与导体棒位置x关系的图像是8、如图所示，一个高度为L的矩形线框无初速地从高处落下，设线框下落过程中，下边保持水平向下平动。
高二物理第4章第四节法拉第电磁感应定律练习题及答案解析
1．(兰州高二检测)如果闭合电路中的感应电动势很大；那一定是因为()A．穿过闭合电路的磁通量很大B．穿过闭合电路的磁通量变化很大C．穿过闭合电路的磁通量的变化很快D．闭合电路的电阻很小解析：选C.根据法拉第电磁感应定律；感应电动势取决于穿过闭合电路的磁通量的变化率．即磁通量的变化快慢与磁通量大小、磁通量变化量大小、电路电阻无必然联系；所以C项正确；A、B、D错误．2．穿过一个单匝线圈的磁通量始终保持每秒均匀地减少2 Wb；则()A．线圈中感应电动势每秒增加2 VB．线圈中感应电动势每秒减少2 VC．线圈中无感应电动势D．线圈中感应电动势大小不变答案：D3．一航天飞机下有一细金属杆；杆指向地心．若仅考虑地磁场的影响；则当航天飞机位于赤道上空()A．由东向西水平飞行时；金属杆中感应电动势的方向一定由上向下B．由西向东水平飞行时；金属杆中感应电动势的方向一定由上向下C．沿经过地磁极的那条经线由南向北水平飞行时；金属杆中感应电动势的方向一定由下向上D．沿经过地磁极的那条经线由北向南水平飞行时；金属杆中一定没有感应电动势解析：选AD.赤道上方的地磁场方向由南指向北；根据右手定则；飞机由东向西水平飞行时；下端电势高；故A对；B错．若飞机沿经线由南向北或由北向南水平飞行时；杆均不切割磁感线；杆中不会产生感应电动势；故C错；D正确．图4－4－104.如图4－4－10所示；在竖直向下的匀强磁场中；将一水平放置的金属棒ab以水平初速v0抛出；设在整个过程中棒的方向不变且不计空气阻力；则在金属棒运动过程中产生的感应电动势大小变化情况是()A．越来越大B．越来越小C．保持不变D．无法判断解析：选C.金属棒水平抛出后；在垂直于磁场方向上的速不变；由E＝Bl v知；电动势也不变；故C正确．图4－4－115．如图4－4－11所示；将直径为d；电阻为R的闭合金属环从匀强磁场B拉出；求这一过程中(1)磁通量的改变量．(2)通过金属环某一截面的电量．解析：(1)由已知条件得金属环的面积S＝π(错误!)2＝错误!磁通量的改变量ΔΦ＝BS＝错误!.(2)由法拉第电磁感应定律E＝错误!又因为I＝错误!；q＝错误!t所以q＝错误!＝错误!.答案：(1)错误! (2)错误!一、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；若想使线圈中感应电流增强一倍；下述哪些方法是可行的()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．使磁感应强的变化率增大一倍解析：选D.根据E＝n错误!＝n错误!S求电动势；要考虑到当n、S发生变化时导体的电阻也发生了变化．若匝数增加一倍；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；长为原来的2倍；因此电阻为原来的2倍；电流为原来的2倍；故B错．正确选项为D.2．将一磁铁缓慢或者迅速地插到闭合线圈中的同一位置处；不会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．感应电流的大小D．流过导体横截面的电荷量解析：选AD.将磁铁插到闭合线圈的同一位置；磁通量的变化量相同．而用的时间不同；所以磁通量的变化率不同．感应电流I＝错误!＝错误!；感应电流的大小不同；流过线圈横截面的电荷量q＝I·Δt＝错误!·Δt＝错误!；两次磁通量的变化量相同；电阻不变；所以q与磁铁插入线圈的快慢无关．选A、D.3．如图4－4－12甲所示；圆形线圈中串联了一个平行板电容器；圆形线圈中有磁场；磁感应强B随时间t按图乙所示正弦规律变化．以垂直纸面向里的磁场为正．关于电容器极板的带电情况；以下判断正确的是()图4－4－12A．第二个错误!内；上板带正电B．第二个错误!内；下板带正电C．第三个错误!内；上板带正电D．第三个错误!内；下板带正电解析：选BD.第二个错误!内；磁感应强向里减小(磁通量减小)；若有感应电流的话；感应电流的磁场向里；应是顺时针方向的电流；则电容器的下极板带正电．第三个错误!内；磁感应强向外增大；感应电流的磁场仍向里；电容器的下板电势高；所以下板带正电．图4－4－134. (高考课标全国卷)如图4－4－13所示；两个端面半径同为R的圆柱形铁芯同轴水平放置；相对的端面之间有一缝隙；铁芯上绕导线并与电源连接；在缝隙中形成一匀强磁场．一铜质细直棒ab水平置于缝隙中；且与圆柱轴线等高、垂直．让铜棒从静止开始自由下落；铜棒下落距离为0.2R时铜棒中电动势大小为E1；下落距离为0.8R时电动势大小为E2.忽略涡流损耗和边缘效应．关于E1、E2的大小和铜棒离开磁场前两端的极性；下列判断正确的是()A．E1＞E2；a端为正B．E1＞E2；b端为正C．E1＜E2；a端为正D．E1＜E2；b端为正解析：选D.设下落距离为d；则铜棒在匀强磁场中切割磁感线的等效长l＝2R2－d2；铜棒做的是自由做落体运动；故v2＝2gd；v＝2gd；故有E＝Bl v＝B·2R2－d2·2gd＝2B2gd(R2－d2)；将d1＝0.8 R；代入后比较得E1＜E2；据安培定则知缝隙处的磁场方向水平向左；再由右手定则知b端等效为电源正极；电势高；选D.图4－4－145．(高考山东卷)如图4－4－14所示；空间存在两个磁场；磁感应强大小均为B；方向相反且垂直纸面；MN、PQ为其边界；OO′为其对称轴．一导线折成边长为l的正方形闭合回路abcd；回路在纸面内以恒定速v0向右运动；当运动到关于OO′对称的位置时() A．穿过回路的磁通量为零B．回路中感应电动势大小为2Bl v0C．回路中感应电流的方向为顺时针方向D．回路中ab边与cd边所受安培力方向相同解析：选ABD.正方形闭合回路运动到关于OO′对称的位置时；穿过回路的合磁通量为零；A正确；由右手定则可判断ab边上的电流方向为由a到b；cd边上的电流方向为由c到d；所以回路中感应电流的方向为逆时针方向；C错误；由法拉第电磁感应定律可知回路中感应电动势大小为E感＝E ab＋E cd＝2Bl v0；B正确；由左手定则可判定出回路中ab边与cd边所受安培力方向相同；都是水平向左的；D正确．图4－4－156.(高考江苏物理卷)如图4－4－15所示；水平面内有一平行金属导轨；导轨光滑且电阻不计；匀强磁场与导轨平面垂直．阻值为R的导体棒垂直于导轨静止放置；且与导轨接触良好．t＝0时；将开关S由1掷到2.q、i、v和a分别表示电容器所带的电荷量、棒中的电流、棒的速和加速．下列图象正确的是()图4－4－16解析：选D.导体棒做加速减小的加速运动；直至匀速．故q－t图象应如图甲所示；A 错；i－t图象应如图乙所示；B错；v－t图象应如图丙所示；C错．D对．图4－4－177.如图4－4－17所示；圆环a和b的半径之比R1∶R2＝2∶1；且是粗细相同；用同样材料的导线构成；连接两环的导线电阻不计；匀强磁场的磁感应强始终以恒定的变化率变化；那么；当只有a环置于磁场中与只有b环置于磁场中两种情况下；A、B两点的电势差之比为()A．1∶1 B．2∶1C．3∶1 D．4∶1解析：选B.设b环的面积为S；由题可知a环的面积为4S；若b环的电阻为R；则a 环的电阻为2R.当只有a环置于磁场中时；a环等效为内电路；b环等效为外电路；A、B两端的电压为路端电压；根据法拉第电磁感应定律E＝错误!＝错误!；U AB＝错误!＝错误!当只有b环置于磁场中时E′＝错误!＝错误!；U′AB＝错误!＝错误!＝错误!所以U AB∶U′AB＝2∶1.故选项B正确．图4－4－188．如图4－4－18所示；粗细均匀的、电阻为r的金属圆环；放在图示的匀强磁场中；磁感应强为B；圆环直径为l；长为l、电阻为r/2的金属棒ab放在圆环上；以v0向左运动；当ab棒运动到图示虚线位置时；金属棒两端的电势差为()A．0 B．Bl v0C.错误!D.错误!解析：选D.切割磁感线的金属棒ab相当于电源；其电阻相当于电源内阻；当运动到虚线位置时；两个半圆金属环相当于并联；可画出如图所示的等效电路图．R外＝R并＝错误!；I＝错误!＝错误!＝错误!.金属棒两端电势差相当于路端电压U ab＝IR外＝错误!×错误!＝错误!Bl v0.图4－4－199.(成都高二检测)如图4－4－19所示；导线OA长为l；在匀强磁场中以角速ω沿图所示方向绕通过悬点O的竖直轴旋转；OA与竖直方向的夹角为θ.那么；OA导线中的感应电动势大小和O、A两点电势高低()A．Bl2ωO点高B．Bl2ωA点高C.错误!Bl2ωsin2θO点高D.错误!Bl2ωsin2θA点高解析：选D.OA切割磁感线的有效长等于圆半径；即：R＝l·sinθ；产生的电动势E＝错误! BR2ω＝错误!Bl2ωsin2θ；由右手定则判断知A点电势高；所以D正确．二、非选择题10．(南京高二检测)一个边长为a＝1 m的正方形线圈；总电阻为R＝2 Ω；当线圈以v ＝2 m/s的速通过磁感应强B＝0.5 T的匀强磁场区域时；线圈平面总保持与磁场垂直．若磁场的宽b＞1 m；如图4－4－20所示；求：图4－4－20(1)线圈进入磁场过程中感应电流的大小；(2)线圈在穿过整个磁场过程中释放的焦耳热．解析：(1)根据E＝Bl v；I＝错误!知I＝错误!＝错误!A＝0.5 A(2)线圈穿过磁场过程中；由于b＞1 m；故只在进入和穿出时有感应电流；故Q＝2I2Rt＝2I2R·错误!＝2×0.52×2×错误!J＝0.5 J.答案：(1)0.5 A(2)0.5 J11．(通州市调研)如图4－4－21甲所示；水平放置的线圈匝数n＝200匝；直径d1＝40 cm；电阻r＝2 Ω；线圈与阻值R＝6 Ω的电阻相连．在线圈的中心有一个直径d2＝20 cm 的有界匀强磁场；磁感应强按图乙所示规律变化；规定垂直纸面向里的磁感应强方向为正方向．试求：图4－4－21(1)通过电阻R的电流方向；(2)电压表的示数；(3)若撤去原磁场；在图中虚线的右侧空间加磁感应强B＝0.5 T的匀强磁场；方向垂直纸面向里；试证明将线圈向左拉出磁场的过程中；通过电阻R上的电荷量为定值；并求出其值．解析：(1)电流方向从A流向B.(2)由E＝n错误!可得：E＝n错误!；E＝I(R＋r)；U＝IR解得：U＝1.5π V＝4.7 V.(3)设线圈拉出磁场经历时间ΔtE＝n错误!＝错误!；错误!＝错误!；电荷量q＝错误!Δt解得：q＝n错误!；与线圈运动的时间无关；即与运动的速无关．代入数据得：q＝0.5π C＝1.57 C.答案：(1)从A流向B(2)4.7 V(3)证明见解析 1.57 C图4－4－2212.如图4－4－22所示；一水平放置的平行导体框宽L＝0.5 m；接有R＝0.2 Ω的电阻；磁感应强B＝0.4 T的匀强磁场垂直导轨平面方向向下；现有一导体棒ab跨放在框架上；并能无摩擦地沿框架滑动；框架及导体棒ab电阻不计；当ab以v＝4.0 m/s的速向右匀速滑动时；试求：(1)导体棒ab上的感应电动势的大小及感应电流的方向；(2)要维持ab向右匀速运动；作用在ab上的水平外力为多少？方向怎样？(3)电阻R上产生的热功率多大？解析：(1)导体棒ab垂直切割磁感线；产生的电动势大小为E＝BL v＝0.4×0.5×4.0 V ＝0.8 V；由右手定则知感应电流的方向由b向a.(2)导体棒ab相当于电源；由闭合电路欧姆定律得回路电流I＝错误!＝错误!A＝4.0 A；导体棒ab所受的安培力F＝BIL＝0.4×0.5×4.0 N＝0.8 N；由左手定则知其方向水平向左．ab匀速运动；所以水平拉力F′＝F＝0.8 N；方向水平向右．(3)R上的热功率：P＝I2R＝4.02×0.2 W＝3.2 W.答案：(1)0.8 V由b向a(2)0.8 N水平向右(3)3.2 W。
法拉第电磁感应定律(练习)
如图所示,用两根相同的导线绕成匝数分别为n1和n2的 圆形闭合线圈A和B,两线圈平面与匀强磁场垂直。当磁 感应强度随时间均匀变化时,两线圈中的感应电流之比 IA∶IB为( B )
n1 A. n2
n2 B. n1
n 12 C. 2 n2
n 22 D. 2 n1
(多选)(2012· 四川高考)半径为a右端开小口的导体圆环和 长为2a的导体直杆,单位长度电阻均为R0。圆环水平固定 放置,整个内部区域分布着竖直向下的匀强磁场,磁感应强 度为B。杆在圆环上以速度v平行于直径CD向右做匀速直 线运动,杆始终有两点与圆环良好接触,从圆环中心O开始, 杆的位置由θ确定,如图所示。则 ( AD ) A.θ=0时，杆产生的电动势为2Bav B.θ= 时，杆产生的电动势为 3Bav 2B2 av 3 C.θ=0时，杆受的安培力大小为 ( 2)R 0 3B2 av D.θ= 时，杆受的安培力大小为
如图所示,导线全部为裸导线,半径为r的圆内有垂直于 圆平面的匀强磁场,磁感应强度为B,一根长度大于2r的 导线MN以速率v在圆环上无摩擦地自左端匀速滑到右 端,电路的固定电阻为R,其余电阻不计,试求:
(1)MN从圆环左端滑到右端的过程 中,电阻R上的电流的平均值及通过 Bvr Br 2 I , q It 。 的电荷量。 2R R R (2)MN从圆环左端滑到右端的过程 中,电阻R上的电流的最大值。 E I m
R
2Brv 。 R
【解析】（1）从左端到右端磁通量变化量ΔΦ=Bπr2，平均 电动势 E Bvr ，因此平均电流为 I Bvr , 通过R的电量
t 2 2 Br q It 。 R R 2R
(2)导线运动到圆环的圆心处时，切割的有效长度最大，产生 的感应电动势最大。Em=B·2r·v，因此，I E m 2Brv 。 答案：（1） Bvr
高三物理法拉第电磁感应定律练习题
高三物理法拉第电磁感应定律练习题（12.23）1．某地的地磁场磁感应强度的竖直分量方向向下，大小为4.5×10－5 T 。
一灵敏电压表连接在当地入海河段的两岸，河宽100 m ，该河段涨潮和落潮时有海水(视为导体)流过。
设落潮时，海水自西向东流，流速为2 m/s 。
下列说法正确的是( )A ．河北岸的电势较高B ．河南岸的电势较高C ．电压表记录的电压为9 mVD ．电压表记录的电压为5 mV2．矩形导线框abcd 固定在匀强磁场中，如图甲所示，磁感线的方向与导线框所在平面垂直，规定磁场的正方向垂直于纸面向里，磁感应强度B 随时间t 变化的规律如图乙所示，则( )A ．从0到t 1时间内，导线框中电流的方向为adcbaB ．从0到t 1时间内，导线框中电流越来越小C ．从t 1到t 2时间内，导线框中电流越来越大D ．从t 1到t 2时间内，导线框bc 边受到安培力大小保持不变3．如图所示，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( )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，而且感应电流是恒定的C ．整个线圈在匀强磁场中加速运动时，线圈中有感应电流，而且感应电流越来越大D ．线圈穿出匀强磁场区域的过程中，线圈中有感应电流，而且感应电流越来越大4．如图所示，竖直平面内有一金属环，半径为a ，总电阻为R (指拉直时两端的电阻)，磁感应强度为B 的匀强磁场垂直穿过环平面，与环的最高点A 用铰链连接长度为2a 、电阻为R2的导体棒AB ，AB 由水平位置紧贴环面摆下，当摆到竖直位置时，B 点的线速度为v ，则这时AB 两端的电压大小为( )A.Ba v 3B.Ba v 6C.2Ba v 3D ．Ba v5．如图所示，L 是直流电阻为零、自感系数很大的线圈，A 和B 是两个相同的小灯泡，某时刻闭合开关S ，通过A 、B 两灯泡中的电流I A 、I B 随时间t 变化的图像如图6所示，正确的是()图66.如图7所示，平行导轨间有一矩形的匀强磁场区域，细金属棒PQ 沿导轨从MN 处匀速运动到M ′N ′的过程中，棒上感应电动势E 随时间t 变化的图示，可能正确的是图8中的( )图7图87．一矩形线框置于匀强磁场中，线框平面与磁场方向垂直。
精品解析：人教版高二物理选修3-2第四章法拉第电磁感应定律专项训练(解析版).docx
人教版高二物理选修3-2第四章法拉第电磁感应定律专项训练一、选择题1.如图所示，A、B两闭合线圈为同样导线绕成，A有10匝，B有20匝，两圆线圈半径Z比为2： 1.均匀磁场只分布在B线圈内.当磁场随时间均匀减弱时（）B.A、B中均有恒定的感应电流C.A、B中感应电动势Z比为2： 1D.A、B中感应电流之比为1： 2【答案】BD【解析】试题分析：穿过闭合电路的磁通量发生变化，电路中产生感应电流；由法拉第电磁感应定律可以求出感应电动势；由电阻定律求出导线电阻，最后由欧姆定律可以求出线圈电流.磁场随时间均匀减弱，穿过闭合线圈昇的磁通量减少，〃中产主感应电流，故A错误；磁场随时间均匀减弱, 穿过闭合线圈久〃的磁通量减少，A.〃屮都产生感应电流，故B正确；由法拉第电磁感应定律得，感应电动势：E = n—= n—S,其屮竺、S都相同，力有10匝，〃有20匝，线圈产生的感应电动势之比为1： 2, /、At At At〃环屮感应电动势E A：E B=1：2,故C错误：线圈电阻R = p- = p n 2?Cr = 两圆线圈半径之比为2： 1, As s sE有10匝，〃有20匝，p、s都相同，则电阻之比R A：R B F A：「B=1：1，由欧姆定律1 = 3得，产生的感应电流之R比I A：【B=1：2,故D正确；2.高频焊接技术的原理如图（a）.线圈接入图（b）所示的正弦式交流电（以电流顺吋针方向为正），圈内待焊工件形成闭合冋路•则（）A.图（b）中电流有效值为IB.0〜t］时间内工件中的感应电流变大C.0〜h时间内工件中的感应电流方向为逆时针D.图(b) '|>T越大，工件温度上升越快【答案】AC【解析】由图知电流的最大值为返/，因为该电流是正弦式交流电，则有效值为/,故A正确.，一/图象切线的斜率等于电流的变化率，根据数学知识可知：0〜/］时间内线圈中电流的变化率减小，磁通量的变化率变小，rti法拉第电磁感应定律可知工件中感应电动势变小，则感应电流变小，故B错误.根据楞次定律可知：0〜"吋I'可内工件中的感应电流方向为逆吋针，故C正确.图(b)中厂越大，电流变化越慢，工件中磁通量变化越慢，由法拉第电磁感应定律可知工件屮产生的感应电动势越小，温度上升越慢，故D错误.3.如图所示，一光滑绝缘的半圆面和一根很长的直导线被固定在同一竖直平面内，直导线水平处于半圆面的下方，导线中通有方向向右的恒定电流I,将一铜环从半圆面左侧最高点a从静止释放后，铜环沿着半圆面运动，到达右侧的b点为最高点，a、b高度差为已知通电直导线在周围某一点产生磁场的磁感应强度与该点到导线的距离成反比，下列说法正确的是( )A.铜环在半圆面左侧下滑过程，感应电流沿顺时针方向B.铜环第一次经过最低点时感应电流达到最大C.铜环往返运动第二次到达右侧最高点时与b点的高度差小于2AhD.铜环沿半圆面运动过程，铜环所受安培力的方向总是与铜环中心的运动方向相反【答案】AC【解析】A、rti安培定则知半圆面内磁场方向为垂直纸面向外，由上至下磁感应强度逐渐增大，铜环在左侧下滑过程中，通过圆坏的磁通量增大，则由楞次定律知感应电流为顺时针方向，故A正确；B、根据通电直导线产生磁场的特点可知，在同一水平面上磁感应强度是相等的，所以若铜环的速度为水平时，铜环内的磁通量变化率为0,感应电流为零，所以铜环在最低点的感应电流最小，故B错误；C、设铜环的质量为m,则铜坏第一次从a点运动到b点时，消耗的能量为mgAh；铜坏在竖直方向上的速度越大时，其里面的磁通量变化率越大，产生的感应电流越大，从而产生的焦耳热越大，消耗的能量越大.显然铜环从右往左端返冋时，在同一高度，竖直方向上的速度要比第一次从左端到右端的小，所以返冋消耗的能量要小于第一次消耗的能量，即小于mgAh；同理，铜坏再从左端运动到右端，消耗的能量更小TmgAh, 则铜环往复运动第二次到达右侧最高点时与点b的高度差小于2Ah，故C正确；D、当铜环沿着半圆面斜向下运动时，根据对称性，铜环左右两端产生的安培力大小相等，方向相反；而铜环下半部分产生的安培力要大于上半部分产生的安培力，下半部分产生的安培力的合力方向竖直向上，上半部分产生的安培力的合力竖直向下，所以铜环所受到的安培力是竖直向上的，显然与铜环中心的运动方向不是相反的，故D错误；点睛：本题考查法拉第电磁感应定律与能暈和受力相结合的题目，要注意明确安培定则的应用，确定磁场方向，再根据楞次定律以及功能关系进行分析，即可明确圆环的运动情况。
高中物理法拉第电磁感应定律练习题
高中物理法拉第电磁感应定律练习题题型一 法拉第电磁感应定律的应用【变式探究】(多选)如图甲所示，一个阻值为R ，匝数为n 的圆形金属线圈与阻值为2R 的电阻R 1连接成闭合回路。
线圈的半径为r 1，在线圈中半径为r 2的圆形区域存在垂直于线圈平面向里的匀强磁场，磁感应强度B 随时间t 变化的关系图线如图乙所示。
图线与纵、横轴的截距分别为B 0和t 0，导线的电阻不计。
则0至t 1时间内 ( )A ．电流的方向为由a 到bB ．电流的大小为n πB 0r 223Rt 0C ．通过电阻R 1的电量为n πB 0r 22t 13Rt 0D ．电阻R 1上产生的热量为2n 2π2B 20r 41t 19Rt 2答案：BC 【提分秘籍】1.应用法拉第电磁感应定律E ＝n ΔΦΔt时应注意(1)研究对象：E ＝n ΔΦΔt的研究对象是一个回路，而不是一段导体。
(2)物理意义：E ＝n ΔΦΔt 求的是Δt 时间内的平均感应电动势，当Δt →0时，则E 为瞬时感应电动势。
(3)E ＝n ΔΦΔt求得的电动势是整个回路的感应电动势，而不是回路中某段导体的电动势，整个回路的电动势为零，其回路中某段导体的感应电动势不一定为零。
2．法拉第电磁感应定律应用的三种情况(1)磁通量的变化是由面积变化引起时，ΔΦ＝B ·ΔS ，则E ＝nB ΔSΔt。
(2)磁通量的变化是由磁场变化引起时，ΔΦ＝ΔB ·S ，则E ＝n ΔBΔt ·S ，S 是磁场范围内的有效面积。
(3)磁通量的变化是由于面积和磁场变化共同引起的，则根据定义求，ΔΦ＝Φ末－Φ初，E ＝n B 2S 2－B 1S 1Δt ≠n ΔB ΔS Δt。
3．在图象问题中磁通量的变化率ΔΦΔt 是Φ－t 图象上某点切线的斜率，利用斜率和线圈匝数可以确定感应电动势的大小。
【举一反三】如图所示，一正方形线圈的匝数为n ，边长为a ，线圈平面与匀强磁场垂直，且一半处在磁场中。
高中物理 选修二(2019)第二章 电磁感应 第2节法拉第电磁感应定律 基础练习(含答案)
法拉第电磁感应定律 基础练习学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________一、单选题1．将多匝线圈置于磁感应强度大小随时间变化的磁场中，关于线圈中产生的感应电动势，下列说法正确的是（ ）A ．感应电动势与线圈的匝数无关B ．通过线圈的磁通量越大，感应电动势越大C ．通过线圈的磁通量变化越快，感应电动势越大D ．通过线圈的磁通量为0，感应电动势一定也为02．下列关于电磁感应说法正确的是（ ）A ．只要磁通量发生变化，就会产生感应电流B ．穿过闭合回路磁通量最大时，感应电流也一定最大C ．穿过闭合回路磁通量为零时，感应电流也为零D ．感应电流激发的磁场总是阻碍线圈中磁通量的变化3．如图所示，导体直导轨OM 和PN 平行且OM 与x 轴重合，两导轨间距为d ，两导轨间垂直纸面向里的匀强磁场沿y 轴方向的宽度按sin 2y d x d π=的规律分布，两金属圆环固定在同一绝缘平面内，外圆环与两导轨接触良好，与两导轨接触良好的导体棒从OP 开始始终垂直导轨沿x 轴正方向以速度v 做匀速运动，规定内圆环a 端电势高于b 端时，a 、b 间的电压u ab 为正，下列u ab -x 图像可能正确的是（ ）A ．B．C．D．4．如图所示，导体棒ab沿水平面内的光滑导线框向右做匀速运动，速度v=6.0m/s．线框宽度L=0.3m，处于垂直纸面向下的匀强磁场中，磁感应强度B=0.1T．则感应电动势E的大小为A．0.18V B．0.20 V C．0.30V D．0.40V5．如图所示，xOy坐标系第一象限有垂直纸面向外的匀强磁场，第三象限有垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小均为B，第二、四象限内没有磁场．一个围成四分之一圆弧形的导体环Oab，其圆心在原点O，开始时导体环在第四象限，从t＝0时刻起绕O点在xOy坐标平面内逆时针匀速转动．若以逆时针方向的电流为正，下列表示环内感应电流i随时间t变化的图象中，正确的是()A．B．C．D．6．关于电场和磁场的有关问题，下列说法中正确的是（）A．电场是电荷周围空间实际存在的物质B．由FEq=可知，电场中某点的场强E与q成反比，与F成正比C．导体切割磁感线产生的电动势为E=BLvD．根据公式FBIL=可知，通电导线受磁场力为零的地方磁感应强度一定为零7．如图所示的情况中，金属导体中产生的感应电动势为Blv的是（）A．丙和丁B．甲、乙、丁C．甲、乙、丙、丁D．只有乙二、多选题8．如图甲所示，水平放置的平行金属导轨连接一个平行板电容器C和电阻R，导体棒MN放在导轨上且接触良好，整个装置放于垂直导轨平面的磁场中，磁感应强度B的变化情况如图乙所示（图示磁感应强度方向为正），MN始终保持静止，则20t-时间内（）A．流过电阻R的电流方向始终没变B．电容器C的a板一直带正电C．1t时刻电容器C的带电量为零D．MN所受安培力的方向始终没变9．半径分别为r和2r的同心半圆光滑导轨MN、PQ固定在同一水平面内，一长为r、电阻为2R、质量为m且质量分布均匀的导体棒AB置于半圆轨道上面，BA的延长线通过导轨的圆心O，装置的俯视图如图所示．整个装置位于磁感应强度大小为B、方向竖直向下的匀强磁场中．在N、Q之间接有一阻值为R的电阻．导体棒AB在水平外力作用下，以角速度ω绕O顺时针匀速转动，在转动过程中始终与导轨保持良好接触．设导体棒与导轨间的动摩擦因数为μ，导轨电阻不计，重力加速度为g，则下列说正确的是( )A．导体棒AB两端的电压为34Brω2B．电阻R中的电流方向从Q到N，大小为2 2 Br RωC．外力的功率大小为24234B rRω＋32μmgrωD．若导棒不动要产生同方向的感应电流，可使竖直向下的磁感应强度增加，且变化得越来越慢10．下列关于物理学家的贡献，说法正确的是（）A．法拉第最早发现了电流的磁效应，并提出电磁感应定律B．库仑通过实验提出库仑定律，并在实验室测出静电常量kC．美国物理学家密立根发明的回旋加速器能在实验室中产生大量的高能粒子D．牛顿用“月—地检验”证实了万有引力定律的正确性11．在水平光滑绝缘桌面上有一边长为l的正方形线框ABCD，被限制在沿AB方向的水平直轨道自由滑动．BC边右侧有一直角三角形匀强磁场区域Efg，直角边Ef等于l，边gE小于l，Ef边平行AB边，磁场方向竖直向下，其俯视图如图所示，线框在水平拉力F作用下向右匀速穿过磁场区，若图示位置为t =0时刻，设逆时针方向为电流的正方向，水平向右的拉力为正．则感应电流i－t和F－t图象正确的是（时间单位为l/v，A、B、C图象为线段，D为抛物线)A．B．C．D．12．闭合线圈中感应电流大小与穿过线圈的磁通量之间的关系的下列说法，可能的是（）A．穿过线圈的磁通量很大而感应电流为零B．穿过线圈的磁通量很小而感应电流很大C．穿过线圈的磁通量变化而感应电流不变D．穿过线圈的磁通量变化而感应电流为零三、解答题13．如图（俯视图），虚线右侧有竖直向下的磁感应强度为B=0.5T的匀强磁场，边长为L=0.4m，质量为m=0.5kg的正方形导线框起初静止在光滑水平地面上．从t=0时刻起，用水平恒力F向右拉线框从图示位置开始运动，此后线框运动的v-t图像如右图所示．求：（1）恒力F的大小；（2）线框进入磁场过程中感应电流的大小；（3）线框进入磁场过程中线框产生的热量．14．如图所示，光滑平行导轨置于磁感应强度B=0.1T的匀强磁场中，磁场方向垂直于导轨所在平面。
人教版高二选修3-2第四章 第4节 法拉第电磁感应定律 课时练习
人教版高二选修3-2第四章 第4节 法拉第电磁感应定律 课时练习一、单选题1. 下列关于电磁感应现象的说法中，正确的是（）A．穿过闭合电路中的磁通量增大，但闭合电路中感应电流可能减小B．穿过闭合电路中的磁通量为零的瞬间，闭合电路中不可能有感应电流C．穿过闭合电路中的磁通量减小，则闭合电路中的感应电动势一定减小D．穿过闭合电路中的磁通量变化越来越快，但闭合电路中感应电动势可能不变2. 如图所示，导线OA长为l，在方向竖直向上，磁感应强度为B的匀强磁场中以角速度ω沿图中所示方向绕通过悬点O的竖直轴旋转，导线OA与竖直方向的夹角为θ。
则OA导线中的感应电动势大小和O、A两点电势高低情况分别是()A．Bl2ω，O点电势高B．Bl2ω，A点电势高C ．Bl2ωsin2θ，O点电势高D ．Bl2ωsin2θ，A点电势高3. 一闭合圆形线圈放在匀强磁场中，线圈的轴线与磁场方向成30°角，磁感应强度随时间均匀变化。
在下列方法中能使线圈中感应电流增大一倍的是A．把线圈匝数增大一倍B．把线圈面积增大一倍C．把线圈半径增大一倍D．把线圈匝数减少到原来的一半4. 如图，直角三角形金属框abc放置在匀强磁场中，磁感应强度大小为B，方向平行于ab边向上．当金属框绕ab边以角速度ω逆时针转动时，a、b 、c三点的电势分别为φa、φb、φc.已知bc边的长度为l.下列判断正确的是( )A．，金属框中无电流B．，金属框中电流方向为a→b→c→aC．，金属框中无电流D．，金属框中电流方向为a→c→b→a5. 中国空军八一飞行表演队应邀参加于2019年3月举行的巴基斯坦国庆日飞行表演。
中国歼﹣10战斗机在广场上方沿水平方向自西向东飞行。
该飞机翼展10m，表演地点位于北半球，该处磁场的竖直分量为5.0×10﹣5T，该机飞行时速度约为300m/s，下列说法正确的是（）A．该机两翼尖端电势差大小约为0.15VB．该机两翼尖端无电势差C．右端机翼电势较高D．若飞机转向为自东向西飞行，机翼右端电势较高6. 如图所示，在竖直向下的匀强磁场中，将一水平放置的金属棒ab以水平初速度v0抛出，设在整个过程中棒一直保持水平，且不计空气阻力，则金属棒在运动过程中产生的感应电动势的大小变化情况是A．越来越大B．越来越小C．保持不变D．无法判断7. 如图所示，U形线框abcd处于匀强磁场中，磁场的磁感应强度为B，方向垂直于纸面向里。
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xxxXXXXX 学校XXXX 年学年度第二学期第二次月考 XXX 年级xx 班级姓名：_______________班级：_______________考号：_______________一、选择题（每空？ 分，共？ 分）1、彼此绝缘、相互垂直的两根通电直导线与闭合线圈共面，下图中穿过线圈的磁通量可能为零的是2、伟大的物理学家法拉第是电磁学的奠基人，在化学、电化学、电磁学等领域都做出过杰出贡献，下列陈述中不符合历史事实的是（ ）A ．法拉第首先引入“场”的概念来研究电和磁的现象B ．法拉第首先引入电场线和磁感线来描述电场和磁场C ．法拉第首先发现了电流的磁效应现象D ．法拉第首先发现电磁感应现象并给出了电磁感应定律3、如图所示，两个同心放置的共面金属圆环a 和b ，一条形磁铁穿过圆心且与环面垂直，则穿过两环的磁通量Φa 和Φb 大小关系为：A.Φa ＞ΦbB.Φa ＜ΦbC.Φa ＝ΦbD.无法比较4、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5、对于法拉第电磁感应定律，下面理解正确的是A．穿过线圈的磁通量越大，感应电动势越大B．穿过线圈的磁通量为零，感应电动势一定为零C．穿过线圈的磁通量变化越大，感应电动势越大D．穿过线圈的磁通量变化越快，感应电动势越大6、如图所示，均匀的金属长方形线框从匀强磁场中以匀速V拉出，它的两边固定有带金属滑轮的导电机构，金属框向右运动时能总是与两边良好接触，一理想电压表跨接在PQ两导电机构上，当金属框向右匀速拉出的过程中，电压表的读数：（金属框的长为a，宽为b，磁感应强度为B）A．恒定不变，读数为BbV B．恒定不变，读数为BaVC．读数变大 D．读数变小7、如图所示，平行于y轴的导体棒以速度v向右匀速直线运动，经过半径为R、磁感应强度为B的圆形匀强磁场区域，导体棒中的感应电动势ε与导体棒位置x关系的图像是8、如图所示，一个高度为L的矩形线框无初速地从高处落下，设线框下落过程中，下边保持水平向下平动。
在线框的下方，有一个上、下界面都是水平的匀强磁场区，磁场区高度为2L，磁场方向与线框平面垂直。
闭合线圈下落后，刚好匀速进入磁场区，进入过程中，线圈中的感应电流I0随位移变化的图象可能是9、如图所示，在一匀强磁场中有一U形导线框abcd，线框处于水平面内，磁场与线框平面垂直，R为一电阻，ef为垂直于ab的一根导体杆，它可以在ab、cd上无摩擦地滑动．杆ef及线框中导线的电阻都可不计．开始时，给ef 一个向右的初速度，则A．ef将匀速向右运动B．ef将往返运动C．ef将减速向右运动，但不是匀减速D．ef将加速向右运动10、用相同导线绕制的边长为L或2L的四个闭合导体线框、以相同的速度匀速进入右侧匀强磁场，如图所示。
在每个线框进入磁场的过程中，M、N两点间的电压分别为U a、U b、U c和U d。
下列判断正确的是A U a＜U b＜U c＜U dB U a＜U b＜U d＜U cC U a＝U b＜U c＝U dD U b＜U a＜U d＜U c11、穿过某线圈的磁通量随时间的变化关系如图所示，在线圈内产生感应电动势最大值的时间段是A．0～2s B．2～4s C．4～6s D．6～10s12、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13、如图所示，光滑绝缘水平桌面上有一矩形线圈abcd，当线圈进入一个有明显边界的匀强磁场前以速率v作匀速运动，当线圈完全进入磁场区域时，其动能恰好等于ab边进入磁场前时的一半，则A．线圈cd边刚好离开磁场时恰好停止B．线圈停止运动时，一部分在磁场中，一部分在磁场外C．d边离开磁场后，仍能继续运动D．因条件不足，以上三种情况均有可能14、如图所示，长度相等、电阻均为r的三根金属棒AB、CD、EF，用导线相连，不考虑导线电阻。
此装置匀速进入匀强磁场的过程（匀强磁场宽度大于AE间距离），AB两端电势差u随时间变化的图像可能是Ａ．Ｂ．Ｃ．Ｄ．15、如图所示，同一平面内的三条平行导线串有两个电阻R和r，导体棒PQ与三条导线接触良好；匀强磁场的方向垂直纸面向里．导体棒的电阻可忽略．当导体棒向左滑动时，下列说法正确的是（）A．流过R的电流为由d到c，流过r的电流为由b到aB．流过R的电流为由c到d，流过r的电流为由b到aC．流过R的电流为由d到c，流过r的电流为由a到bD．流过R的电流为由c到d，流过r的电流为由a到b16、如图所示，两平行的虚线间的区域内存在着有界匀强磁场，有一较小的三角形线框abc的ab边与磁场边界平行，现使此线框向右匀速穿过磁场区域，运动过程中始终保持速度方向与ah边垂直．则下列各图中哪一个可以定性地表示线框在上述过程中感应电流随时间变化的规律？（）17、如图所示，LOO’L’为一折线，它所形成的两个角∠LOO’和∠OO’L‘均为450。
折线的右边有一匀强磁场，其方向垂直OO’的方向以速度v做匀速直线运动，在t=0时刻恰好位于图中所示的位置。
以逆时针方向为导线框中电流的正方向，在下面四幅图中能够正确表示电流―时间（I―t）关系的是（时间以l/v为单位）（）18、如图所示，水平方向的匀速磁场的上下边界分别是MN、PQ，磁场宽度为L。
一个边长为a的正方形导线框(L>2a)从磁场上方下落，运动过程中上下两边始终与磁场边界平行。
线框进入磁场过程中感应电流i随时间t变化的图象如图7所示，则线框从磁场中穿出过程中感应电流i随时间t变化的图象可能是图8中的哪一个A．只可能是① B. 只可能是② C. 只可能是③ D. 只可能是③④19、如图甲所示,圆形线圈处于垂直于线圈平面的匀强磁场中,磁感应强度的变化如图乙所示.在t=0时磁感应强度的方向指向纸里,则在0―和―的时间内,关于环中的感应电流i的大小和方向的说法,正确的是（）A．i大小相等,方向先是顺时针,后是逆时针B．i大小相等,方向先是逆时针,后是顺时针C．i大小不等,方向先是顺时针,后是逆时针D．i大小不等,方向先是逆时针,后是顺时针20、如图所示，用一根均匀导线做成的矩形导线框abcd放在匀强磁场中，线框平面与磁场方向垂直，ab、bc边上跨放着均匀直导线ef，各导线的电阻不可以忽略。
当将导线ef从ab附近匀速向右移动到cd附近的过程中（）A. ef受到的磁场力方向向左B. ef两端的电压始终不变C. ef中的电流先变大后变小D.整个电路的发热功率保持不变二、填空题（每空？分，共？分）21、（6分）一个200匝、面积为20cm2的圆线圈，放在匀强磁场中，磁场方向与线圈平面成30o角，磁感应强度在0.05s内由0.1T增加到0.5T，则初状态穿过线圈的磁通量是Wb，在0.05s内穿过线圈的磁通量的变化量是 wb，线圈中平均感应电动势的大小是 V。
22、4m长的直导体棒以3m/s的速度在0.05T的匀强磁场中作垂直于磁场的匀速运动，导体棒两端的感应电动势为 V。
23、一个500 匡的线圈，其电阻为5Ω，将它与电阻为 495Ω的电热器连成闭合电路．若在0.3s内穿过线圈的磁匝量从0.03Wb均匀增加到0.09Wb，则线圈中产生的感应电动势为_______V，通立电热器的电流为 _______A．三、计算题（每空？分，共？分）24、一根直线水平的导线中通以10A的电流，由于该处的地磁场而受到0.2N的安培力作用。
如果使该导线在该处向安培力方向以某速度运动，恰能产生0.2V的感应电动势，那么其速度该为多大？25、如图所示，在匀强磁场中竖直放置两条足够长的平行导轨，磁场方向与导轨所在平面垂直，磁感应强度大小为，导轨上端连接一阻值为R的电阻和电键S，导轨电阻不计，两金属棒a和b的电阻都为R，质量分别为和，它们与导轨接触良好，并可沿导轨无摩擦运动，若将b棒固定，电键S断开，用一竖直向上的恒力F拉a棒，稳定后a棒以的速度向上匀速运动，此时再释放b棒，b棒恰能保持静止。
（1）求拉力F的大小（2）若将a棒固定，电键S闭合，让b棒自由下滑，求b棒滑行的最大速度（3）若将a棒和b棒都固定，电键S断开，使磁感应强度从随时间均匀增加，经0.1s后磁感应强度增大到2时，a棒受到的安培力大小正好等于a棒的重力，求两棒间的距离h26、两根光滑的足够长直金属导轨MN、M′N′平行置于竖直面内，导轨间距为l，导轨上端接有阻值为R的电阻，如图所示。
质量为m、长度也为l、阻值为r的金属棒ab垂直于导轨放置，且与导轨保持良好接触，其他电阻不计。
导轨处于磁感应强度为B、方向水平向里的匀强磁场中，ab由静止释放，在重力作用下向下运动，求：（1）ab运动的最大速度的大小；（2）若ab从释放至其运动达到最大速度时下落的高度为h，此过程中金属棒中产生的焦耳热为多少？27、如图所示，与导轨等宽的导体棒ab放在水平的导轨上，导体棒的质量为2Kg，导轨的宽度L=0.5m，放在磁感应强度B=0.8T的匀强磁场中，磁场方向垂直于导轨平面，当导体棒中通过5A的电流时，ab刚好向右做匀速运动。
求：⑴导体棒受到的安培力有多大？⑵导体棒受到的摩擦力有多大？(3)若导体棒中通过的电流为10A时，导体棒获得的加速度多大？28、一个300匝的线圈，穿过它的磁通量在0.03s内由6×10-2Wb均匀地增大到9×10-2Wb。
求线圈中感应电动势的大小。
29、如图所示，匀强磁场的磁感强度为0.5T，方向垂直纸面向里，当金属棒ab沿光滑导轨水平向左匀速运动时，电阻R上消耗的功率为2w，已知电阻R=0.5，导轨间的距离，导轨电阻不计，金属棒的电阻r=0.1，求：（1）金属棒ab中电流的方向。
（2）金属棒匀速滑动的速度30、如图所示，水平面内有一对平行放置的金属导轨M、N，它们的电阻忽略不计。
阻值为2Ω的电阻R连接在M、N 的左端。
垂直架在MN上的金属杆ab的阻值r=1Ω，它与导轨的接触电阻可以忽略。
整个装置处于竖直向上的匀强磁场之中。
给ab一个瞬时冲量，使ab杆得到p=0.25kgŸm/s的动量，此时它的加速度为a=5m/s2。
若杆与轨道间摩擦因数为μ=0.2，求此时通过电阻R的电流强度。
31、如图B-6所示，绝缘台上放有两个金属触片M、N，其上架一根长为0.2m、质量为0.01kg的导体棒，匀强磁场方向垂直纸面向里，大小为0.5T．先让一容量为1000μF的电容器C在400V直流电源上充好电，后将电（g 容器C两极引线分别同时接触M和N，导体棒能跳起一定高度h，这时去测C两端的电压值为0V，求h的大小．取10m/s 2）四、多项选择（每空？ 分，共？ 分）32、如图所示，水平面上固定一对足够长的平行光滑金属导轨，导轨的左端连接一个电容器，导轨上跨接一根电阻为R 的金属棒ab ，其他电阻忽略不计，整个装置置于竖直向下的匀强磁场中. 起初金属棒ab 以恒定速度v 向右运动，突然遇到外力作用停止运动，随即又撤去外力. 此后金属棒ab 的运动情况是A ．ab 向右做初速度为0的加速运动B ．ab 先向右加速运动，后继续向右减速运动C ．因为无电流，ab 将始终不动D ．ab 先向右做加速运动，后继续向右做匀速运动33、如图甲所示，两平等虚线之间是磁感应强度为B ．方向垂直纸面向里的匀强磁场区域，宽度为2l 。