1、课时作业(四)电磁感应现象的两类情况一、单项选择题1(上海宝山期末)穿过一个单匝线圈的磁通量始终保持每秒减少4 Wb，则()A线圈中感应电动势每秒增大4 VB线圈中感应电动势每秒减小4 VC线圈中无感应电动势D线圈中感应电动势保持4 V不变解析：根据法拉第电磁感应定律，可得：E4 V，选项D正确，选项A、B、C错误答案：D2.夏天将到，在北半球，当我们抬头观看教室内的电风扇时，发现电风扇正在逆时针转动金属材质的电风扇示意图如图所示，由于电磁场的存在，下列关于A、O两点的电势及电势差的说法，正确的是()AA点电势比O点电势高BA点电势比O点电势低CA点电势和O点电势相等D扇叶长度越短，UAO的电
2、势差数值越大解析：在北半球，地磁场的竖直分量竖直向下，由右手定则可判断OA中电流方向由O到A，再根据在电源内部电流由负极流向正极，可知A点为正极，电势高，A对，B、C错；由EBlv可知D错答案：A3.如图，在磁感应强度为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场中，金属杆MN在金属导轨上以速度v向右匀速滑动，MN中产生的感应电动势为E1；若磁感应强度增为2B，其他条件不变，MN中产生的感应电动势变为E2.则通过电阻R的电流方向及E1与E2之比E1E2分别为()Aca,21Bac,21Cac,12 Dca,12解析：由右手定则可判断出MN中电流方向为从N到M，通过电阻R的电流方向为ac.根据EBLv知，若磁
3、感应强度增为2B，其他条件不变，MN中产生的感应电动势变为原来的2倍，E1E212，C项正确答案：C4.如图所示，导体棒AB的长为2R，绕O点以角速度匀速转动，OB长为R，且O、B、A三点在一条直线上，有一磁感应强度为B的匀强磁场充满转动平面且与转动平面垂直，那么AB两端的电势差为()A.BR2 B2BR2C4BR2 D6BR2解析：A点线速度vA3R，B点线速度vBR，AB棒切割磁感线的平均速度2R，由EBlv得，AB两端的电势差为EB2R4BR2，C正确答案：C5.如图所示，匀强磁场中有一由半圆弧及其直径构成的导线框，半圆直径与磁场边缘重合；磁场方向垂直于半圆面(纸面)向里，磁感应强度大小
4、为B0.使该线框从静止开始绕过圆心O、垂直于半圆面的轴以角速度匀速转动半周，在线框中产生感应电流现使线框保持图中所示位置，磁感应强度大小随时间线性变化为了产生与线框转动半周过程中同样大小的电流，磁感应强度随时间的变化率的大小应为()A. B.C. D.解析：当线框绕过圆心O的转动轴以角速度匀速转动时，由于面积的变化产生感应电动势，从而产生感应电流设半圆的半径为r，导线框的电阻为R，即I1.当线框不动，磁感应强度变化时，I2，因I1I2，可得，C选项正确答案：C二、多项选择题6在空间某处存在一变化的磁场，则()A在磁场中放一闭合线圈，线圈中一定会产生感应电流B在磁场中放一闭合线圈，线圈中不一定会
5、产生感应电流C在磁场中不放闭合线圈，在变化的磁场周围一定不会产生电场D在磁场中放不放闭合线圈，在变化的磁场周围都会产生电场解析：由感应电流产生的条件可知，只有闭合回路中磁通量发生改变，才能产生感应电流，如果闭合线圈平面与磁场方向平行，则线圈中无感应电流产生，故A错、B对；由麦克斯韦电磁场理论可知，感应电场的产生与变化的磁场周围有无闭合回路无关，故C错、D对答案：BD7(杭州高二检测)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，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当穿过线圈的磁通量为零时，感应电动势可能不为零C当穿过线圈的磁通量
6、变化越快时，感应电动势越大D感应电动势的大小与磁通量的变化量成正比解析：由法拉第电磁感应定律可知，感应电动势En，即感应电动势与线圈匝数有关，故A错误；同时可知，感应电动势与磁通量的变化率有关，故D错误；磁通量变化越快、感应电动势越大，故C正确；当穿过线圈的磁通量为零时，磁通量的变化率不一定为零，因此感应电动势不一定为零，故B正确答案：BC8将一磁铁缓慢或者迅速地插到闭合线圈中的同一位置，不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：将磁铁插到同一位置，磁通量的变化量相同，而用时不同，所以磁通量的变化率不同，感应电动势的大小不同，感应电流
7、的大小不同，由qIttt可知流过导体横截面的电荷量不变答案：AD9单匝矩形线圈在匀强磁场中匀速转动，转轴垂直于磁场，如线圈所围面积里的磁通量随时间变化的规律如图所示，则线圈中()A0时刻感应电动势最大B0.05 s时感应电动势为零C0.05 s时感应电动势最大D00.05 s这段时间内平均感应电动势为0.4 V解析：由法拉第电磁感应定律E，在t图象为某点斜率，0时刻和0.1 s时刻斜率绝对值最大，表明电动势值最大，0.05 s时刻斜率为零，则电动势为零，00.05 s时间内平均感应电动势为0.4 V，故选项A、B、D正确答案：ABD10如图甲所示，面积为S1 m2的导体圆环内通有垂直于圆平面向
8、里的磁场，磁场的磁感应强度B随时间t变化的关系如图乙所示(B取向里方向为正)以下说法中正确的是()A环中产生逆时针方向的感应电流B环中产生顺时针方向的感应电流C环中产生的感应电动势大小为1 VD环中产生的感应电动势大小为2 V解析：由楞次定律可判断，环中产生逆时针方向的感应电流，选项A正确、B错误；根据法拉第电磁感应定律，环中产生的感应电动势大小为ES1 V1 V，选项C正确、D错误答案：AC三、非选择题11.(滨州高二检测)在范围足够大、方向竖直向下的匀强磁场中，B0.2 T，有一水平放置的光滑框架，宽度为l0.4 m，如图所示，框架上放置一质量为0.05 kg、电阻为1 的金属杆cd，框架
9、电阻不计若cd杆以恒定加速度a2 m/s2由静止开始做匀变速运动，则：(1)在5 s内平均感应电动势是多少？(2)第5 s末，回路中的电流多大？解析：(1)5 s内的位移xat225 m，5 s内的平均速度5 m/s，(也可用 m/s5 m/s求解)故平均感应电动势EBl0.4 V.(2)第5 s末：vat10 m/s.此时感应电动势：EBlv.则回路电流为I A0.8 A.答案：(1)0.4 V(2)0.8 A12如图甲所示，一个圆形线圈匝数n1 000匝、面积S2102 m2、电阻r1 .在线圈外接一阻值为R4 的电阻把线圈放入一个匀强磁场中，磁场方向垂直线圈平面向里，磁场的磁感应强度B随时间变化规律如图乙所示求：(1)04 s内，回路中的感应电动势；(2)t5 s时，a、b两点哪点电势高；(3)t5 s时，电阻R两端的电压U.解析：(1)根据法拉第电磁感应定律得，04 s内，回路中的感应电动势En1 000 V1 V(2)t5 s时，磁感应强度正在减弱，根据楞次定律，感应电流的磁场方向与原磁场方向相同，即感应电流产生的磁场方向是垂直纸面向里，故a点的电势高(3)在t5 s时，线圈的感应电动势为En1 000 V4 V根据闭合电路欧姆定律得电路中的电流为I A0.8 A故电阻R两端的电压UIR0.84 V3.2 V答案：(1)1 V(2)a点的电势高(3)3.2 V