2019-2020年高中物理 第1章第2節(jié)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)與電磁感應(yīng)定律檢測(cè)試題 魯科版選修3-2.doc

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2019-2020年高中物理 第1章第2節(jié)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)與電磁感應(yīng)定律檢測(cè)試題 魯科版選修3-2 1.(xx大慶高二期末)關(guān)于感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小的下列說(shuō)法中正確的是(　　) A．線圈中磁通量變化越大，線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)一定越大 B．線圈中磁通量越大，產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)一定越大 C．線圈放在磁感強(qiáng)度越強(qiáng)的地方，產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)一定越大 D．線圈中磁通量變化越快，產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)越大 解析：選D.感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小由磁通量變化的快慢決定，與磁通量的大小，磁通量變化的大小及磁場(chǎng)的強(qiáng)弱無(wú)關(guān)，A、B、C錯(cuò)誤，D正確． 2.如圖所示，平行導(dǎo)軌間有一矩形的勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域，細(xì)金屬棒PQ沿導(dǎo)軌從MN處勻速運(yùn)動(dòng)到M′N′的過(guò)程中，棒上感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E隨時(shí)間t變化的圖示，可能正確的是(　　) 解析：選A.金屬棒在到達(dá)勻強(qiáng)磁場(chǎng)之前，閉合回路的磁通量為零，不產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)．金屬棒在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)，勻速切割磁感線，并且切割的有效長(zhǎng)度也不變，由公式E＝BLv知，此段時(shí)間內(nèi)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為定值．金屬棒離開(kāi)磁場(chǎng)后，閉合回路的磁通量變?yōu)榱悖瑹o(wú)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)產(chǎn)生，選項(xiàng)A正確． 3.在理解法拉第電磁感應(yīng)定律E＝n及其改寫(xiě)式E＝nS，E＝nB的基礎(chǔ)上，下列敘述不正確的是(　　) A．對(duì)給定的線圈，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小跟磁通量的變化率成正比 B．對(duì)給定的線圈，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小跟磁感應(yīng)強(qiáng)度的變化量ΔB成正比 C．對(duì)給定的磁場(chǎng)，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小跟面積的變化率成正比 D．三個(gè)計(jì)算式計(jì)算出的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)都是Δt時(shí)間內(nèi)的平均值 解析：選B.電路中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小與穿過(guò)這一電路的磁通量的變化率成正比．利用法拉第電磁感應(yīng)定律便可判斷選項(xiàng)A、C、D正確．故選B. 4.(xx亳州高二期末)穿過(guò)一個(gè)內(nèi)阻為1 Ω的10匝閉合線圈的磁通量每秒均勻減少2 Wb，則線圈中(　　) A．感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)每秒增加2 V B．感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)每秒減少2 V C．磁通量的變化率為2 Wb/s D．感應(yīng)電流為2 A 解析：選C.磁通量的變化率＝2 Wb/s，C正確．由E＝n得E＝102 V＝20 V，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)不變，A、B錯(cuò)誤．由I＝得I＝ A＝20 A，D錯(cuò)誤. 5.如圖甲所示，一個(gè)圓形線圈的匝數(shù)n＝1000，線圈面積S＝200 cm2，線圈的電阻r＝1 Ω，線圈外接一個(gè)阻值R＝4 Ω的電阻，把線圈放入一方向垂直線圈平面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間的變化規(guī)律如圖乙所示．求： (1)前4 s內(nèi)的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)； (2)前4 s內(nèi)通過(guò)R的電荷量． 解析：(1)由圖象可知前4 s內(nèi)磁感應(yīng)強(qiáng)度B的變化率 ＝ T/s＝0.05 T/s 4 s內(nèi)的平均感應(yīng)電動(dòng)勢(shì) E＝nS＝10000.020.05 V＝1 V. (2)電路中的平均感應(yīng)電流 I＝，q＝It，又因?yàn)镋＝n， 所以q＝n＝1000 C＝0.8 C. 答案：(1)1 V　(2)0.8 C 一、選擇題 1.由法拉第電磁感應(yīng)定律知(設(shè)回路的總電阻一定)(　　) A．穿過(guò)閉合電路的磁通量最大時(shí)，回路中的感應(yīng)電流最大 B．穿過(guò)閉合電路的磁通量為零時(shí)，回路中的感應(yīng)電流一定為零 C．穿過(guò)閉合電路的磁通量變化量越大，回路中的感應(yīng)電流越大 D．穿過(guò)閉合電路的磁通量變化越快，回路中的感應(yīng)電流越大 解析：選D.回路中感應(yīng)電流的大小，在回路總電阻一定的情況下，與回路中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小成正比，而感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小由磁通量變化快慢決定，與磁通量大小和變化量無(wú)關(guān)． 2.如圖所示，在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中放有一平面與磁場(chǎng)方向垂直的金屬線圈abcd，在下列敘述中正確的是(　　) A．當(dāng)線圈沿磁場(chǎng)方向平動(dòng)過(guò)程中，線圈中無(wú)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，無(wú)感應(yīng)電流 B．當(dāng)線圈沿垂直磁場(chǎng)方向平動(dòng)過(guò)程中，線圈中有感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，有感應(yīng)電流 C．當(dāng)線圈以bc為軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，線圈中有感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，有感應(yīng)電流 D．當(dāng)線圈以cd為軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，線圈中無(wú)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，無(wú)感應(yīng)電流 解析：選AC.線圈沿磁場(chǎng)方向平動(dòng)時(shí)，磁通量不變，也沒(méi)有邊切割磁感線，所以既沒(méi)有感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，也沒(méi)有感應(yīng)電流，A正確．線圈沿垂直磁場(chǎng)方向平動(dòng)時(shí)，磁通量不變，無(wú)感應(yīng)電流，但有兩條邊切割磁感線，有感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，B錯(cuò)誤．不管線圈繞哪條邊轉(zhuǎn)動(dòng)，磁通量變化，既有感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，又有感應(yīng)電流，C正確，D錯(cuò)誤． 3.(xx贛州高二期末)如圖所示，矩形線框abcd的ad和bc的中點(diǎn)M、N之間連接一電壓表，整個(gè)裝置處于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)的方向與線框平面垂直，當(dāng)線框向右勻速平動(dòng)時(shí)，以下說(shuō)法不正確的是(　　) A．穿過(guò)線框的磁通量不變化，MN間無(wú)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì) B．MN不產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)，所以MN間無(wú)電勢(shì)差 C．MN間有電勢(shì)差，所以電壓表有讀數(shù) D．因?yàn)闊o(wú)電流通過(guò)電壓表，所以電壓表無(wú)讀數(shù) 解析：選ABC.穿過(guò)線框的磁通量不變化，所以無(wú)感應(yīng)電流，因此電壓表無(wú)讀數(shù)，C錯(cuò)誤，D正確．MN切割磁感線，所以MN產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，MN間有電勢(shì)差，A、B錯(cuò)誤. 4.(xx東北師大附中高二期末)如圖所示，用同樣的導(dǎo)線制成的兩閉合線圈A、B，匝數(shù)均為20匝，半徑rA＝2rB，在線圈B所圍區(qū)域內(nèi)有磁感應(yīng)強(qiáng)度均勻減小的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，則線圈A、B中產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)之比EA∶EB和兩線圈中感應(yīng)電流之比IA∶IB分別為(　　) A．1∶1，1∶2　　　　　　 B．1∶1，1∶1 C．1∶2，1∶2 D．1∶2，1∶1 解析：選A.由E＝n知，EA＝EB，即EA∶EB＝1∶1.又rA＝rB，所以電阻RA＝2RB，由I＝知IA＝IB，即IA∶IB＝1∶2，A正確． 5.如圖所示，在豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，將一水平放置的金屬棒ab以水平初速度v0拋出，設(shè)在整個(gè)過(guò)程中棒的方向不變且不計(jì)空氣阻力，則在金屬棒運(yùn)動(dòng)過(guò)程中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小變化情況是(　　) A．越來(lái)越大 B．越來(lái)越小 C．保持不變 D．無(wú)法判斷 解析：選C.棒ab水平拋出后，其速度越來(lái)越大，但只有水平分速度v0切割磁感線產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)，故E＝Blv0保持不變． 6.(xx福鼎中學(xué)高二期末)閉合線圈的匝數(shù)為n，每匝線圈面積為S，總電阻為R，在Δt時(shí)間內(nèi)穿過(guò)每匝線圈的磁通量變化為ΔΦ，則通過(guò)導(dǎo)線某一截面的電荷量為(　　) A. B.R C. D. 解析：選C.感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E＝n，感應(yīng)電流I＝＝，則通過(guò)某一截面的電荷量q＝IΔt＝，C正確． 7.如圖所示，平行導(dǎo)軌間距為d，其左端接一個(gè)電阻R.勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，方向垂直于平行金屬導(dǎo)軌所在平面．一根金屬棒與導(dǎo)軌成θ角放置，金屬棒與導(dǎo)軌的電阻均不計(jì)．當(dāng)金屬棒沿垂直于棒的方向以恒定的速度v在導(dǎo)軌上滑行時(shí)，通過(guò)電阻R的電流強(qiáng)度是(　　) A. B. C. D. 解析：選B.金屬棒MN垂直于磁場(chǎng)放置，運(yùn)動(dòng)速度v與棒垂直，且v⊥B，即已構(gòu)成兩兩互相垂直關(guān)系，MN接入導(dǎo)軌間的長(zhǎng)度為，所以E＝Blv＝，I＝＝，故選項(xiàng)B正確． 8.在圖中，EF、GH為平行的金屬導(dǎo)軌，其電阻可不計(jì)，R為電阻，C為電容器，AB為可在EF和GH上滑動(dòng)的導(dǎo)體橫桿．整個(gè)裝置處于垂直于導(dǎo)軌平面向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中．若用I1和I2分別表示圖中該處導(dǎo)線中的電流，則當(dāng)橫桿AB(　　) A．勻速滑動(dòng)時(shí)，I1≠0，I2＝0 B．勻速滑動(dòng)時(shí)，I1≠0，I2≠0 C．加速滑動(dòng)時(shí)，I1＝0，I2＝0 D．加速滑動(dòng)時(shí)，I1≠0，I2≠0 解析：選AD.當(dāng)橫桿AB勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E＝Blv為一定值． 則I1＝也為一定值，又此時(shí)路端電壓U＝I1R也是定值，故電容器帶電荷量Q＝CU保持不變，則I2＝0， 當(dāng)橫桿加速運(yùn)動(dòng)時(shí)，E不斷增大，電容器不斷充電， 故I1≠0，I2≠0. 如圖所示，導(dǎo)體棒AB的長(zhǎng)為2R，繞O點(diǎn)以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，OB為R，且O、B、A三點(diǎn)在一條直線上，有一磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)充滿轉(zhuǎn)動(dòng)平面且與轉(zhuǎn)動(dòng)平面垂直，那么AB兩端的電勢(shì)差為(　　) A.BωR2 B．2BωR2 C．4BωR2 D．6BωR2 解析：選C.A點(diǎn)線速度vA＝ω3R，B點(diǎn)線速度vB＝ωR，AB棒切割磁感線的平均速度v＝＝2ωR，由E＝Blv得，AB兩端的電勢(shì)差為E＝B2Rv＝4BωR2，C正確． 如圖所示，圓環(huán)a和b的半徑之比為R1∶R2＝2∶1，且是由粗細(xì)相同的同種材料的導(dǎo)線構(gòu)成，連接兩環(huán)的導(dǎo)線電阻不計(jì)，勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度始終以恒定的變化率變化，那么，只有a環(huán)置于磁場(chǎng)中和只有b環(huán)置于磁場(chǎng)中兩種情況下，A、B兩點(diǎn)的電勢(shì)差大小之比為(　　) A．1∶1 B．2∶1 C．3∶1 D．4∶1 解析：選B.設(shè)b環(huán)的面積為S，由題可知a環(huán)的面積為4S，設(shè)b環(huán)的電阻為R，則a環(huán)的電阻為2R. 當(dāng)a環(huán)置于磁場(chǎng)中時(shí)，a環(huán)等效為內(nèi)電路，b環(huán)等效為外電路，A、B兩點(diǎn)的電壓為路端電壓，根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律和閉合電路歐姆定律得 E＝＝，UAB＝＝ 當(dāng)b環(huán)置于磁場(chǎng)中時(shí)E′＝ UAB′＝＝ 所以UAB∶UAB′＝2∶1，B正確． 二、非選擇題 (xx東營(yíng)高二檢測(cè))如圖甲所示的螺線管，匝數(shù)n＝1500匝，橫截面積S＝20 cm2.電阻r＝1.5 Ω，與螺線管串聯(lián)的外電阻R1＝3.5 Ω，R2＝25 Ω，方向向右穿過(guò)螺線管的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度按圖乙所示規(guī)律變化，試計(jì)算電阻R2的電功率和a、b兩點(diǎn)的電勢(shì)差． 解析：螺線管中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E＝nS＝6 V，根據(jù)閉合電路歐姆定律，電路中的電流大小I＝＝0.2 A，電阻R2上消耗的電功率大小P＝I2R2＝1 W，a、b兩點(diǎn)間的電勢(shì)差U＝I(R1＋R2)＝5.7 V. 答案：1 W　5.7 V 如圖所示，在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中有一個(gè)面積為S的矩形線圈繞垂直于磁感線的對(duì)稱軸OO′，以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動(dòng)． (1)穿過(guò)線框平面磁通量的變化率何時(shí)最大？最大值為多少？ (2)在線框由圖示位置轉(zhuǎn)過(guò)60的過(guò)程中，平均感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為多大？ (3)線框由圖示位置轉(zhuǎn)到60時(shí)瞬時(shí)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為多大？ 解析：(1)線框平面與磁感線平行時(shí)，磁通量的變化率最大，Em＝2Blabω＝BSω. (2)由題圖所示位置轉(zhuǎn)過(guò)60的過(guò)程中，磁通量變化量ΔΦ＝BS－BScos60＝BS. 所以E＝＝＝. (3)瞬時(shí)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為： E＝2Blabvabsin60＝BSω. 答案：(1)線框平面與磁感線平行時(shí)磁通量的變化率最大 BSω (2)　(3)BSω