1、学业分层测评(三) (建议用时：45分钟) 学业达标1由法拉第电磁感应定律知(设回路的总电阻一定)()A穿过闭合电路的磁通量最大时，回路中的感应电流最大B穿过闭合电路的磁通量为零时，回路中的感应电流一定为零C穿过闭合电路的磁通量变化量越大，回路中的感应电流越大D穿过闭合电路的磁通量变化越快，回路中的感应电流越大【解析】回路电阻一定时，感应电动势越大，感应电流越大，而感应电动势的大小与磁通量大小、磁通量变化量的大小无关，它由磁通量变化率决定，故选D.【答案】D2(多选)A是闭合导体中的一部分，判断下列各图中有感应电动势产生的是() 【导学号：97192018】【解析】选项A、C中导体均切割磁感线
2、，选项B、D中导体均不切割磁感线，故选项A、C正确，B、D错误【答案】AC3闭合电路的磁通量随时间t变化的图象分别如图1410甲、乙、丙、丁所示，关于回路中产生的感应电动势的论述，正确的是()甲乙丙丁图1410A图甲中回路产生的感应电动势恒定不变B图乙中回路产生的感应电动势一直在变大C图丙中回路在0t0时间内产生的感应电动势大于t02t0时间内产生的感应电动势D图丁中回路产生的感应电动势可能恒定不变【解析】根据法拉第电磁感应定律，图甲中回路不产生感应电动势，图乙中回路产生的感应电动势保持不变，图丁中斜率先减小后增大，回路中感应电动势先减小后增大图丙中0t0时间内的磁通量的变化率的绝对值大于t0
3、2t0时间内的磁通量的变化率的绝对值，故选项C正确【答案】C4.如图1411所示，MN、PQ为两条平行的水平放置的金属导轨，左端接有定值电阻R，金属棒ab斜放在两导轨之间，与导轨接触良好磁感应强度为B的匀强磁场垂直于导轨平面设金属棒与两导轨接触点之间的距离为L，金属棒与导轨间的夹角为60，以速度v水平向右匀速运动，不计导轨和棒的电阻，则流过金属棒中的电流为()图1411AIBICIDI【解析】公式EBLv适用于B、L、v三者互相垂直的情况本题B与L，B与v是相互垂直的，但L与v不垂直，故取L垂直于v的长度Lsin ，即有效切割长度，所以EBLvsin 60BLv，由欧姆定律I得I，故B正确【答
4、案】B5(多选)某地的地磁场磁感应强度的竖直分量方向向下，大小为4.5105 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 () 【导学号：97192019】A电压表记录的电压为5 mVB电压表记录的电压为9 mVC河南岸的电势较高D河北岸的电势较高【解析】可以将海水视为垂直河岸方向放置的导体，海水平动切割地磁场的磁感线产生感应电动势，则EBlv9 mV，B项正确；由右手定则可知，感应电流方向由南向北，故河北岸的电势较高，D项正确【答案】BD6如图1412所示，半径为r的n匝线圈套在
5、边长为L的正方形abcd之外，匀强磁场局限在正方形区域内且垂直穿过正方形，当磁感应强度以的变化率均匀变化时，线圈中产生的感应电动势的大小为()图1412Ar2BL2Cnr2DnL2【解析】根据法拉第电磁感应定律，线圈中产生的感应电动势的大小EnnL2.【答案】D7.(多选)一个面积恒为S0.04 m2，匝数n100匝的线圈垂直放入匀强磁场中，已知磁感应强度B随时间t变化的规律如图1413所示，则下列说法正确的是()图1413A在02 s内，穿过线圈的磁通量的变化率等于0.08 Wb/sB在02 s内，穿过线圈的磁通量的变化率等于0C在02 s内，线圈中产生的感应电动势等于8 VD在第3 s末线
6、圈中产生的电动势为0【解析】02 s内，S0.04 Wb/s0.08 Wb/s，A对，B错；En1000.08 V8 V，C对；第3 s末，尽管B0，但0，故E0，D错【答案】AC8如图1414所示，匀强磁场的磁感应强度为B，方向竖直向下，在磁场中有一边长为l的正方形导线框，ab边质量为m.其余边质量不计，cd边有固定的水平轴，导线框可以绕其转动，现将导线框拉至水平位置由静止释放，不计摩擦和空气阻力，导线框经过时间t运动到竖直位置，此时ab边的速度为v.求：图1414(1)此过程中线框产生的平均感应电动势的大小；(2)线框运动到竖直位置时线框感应电动势的大小【解析】(1)线框在初位置1BSBl
7、2转到竖直位置20根据法拉第电磁感应定律知E.(2)转到竖直位置时，bc、ad两边不切割磁感线，ab边垂直切割磁感线，此时求的是瞬时感应电动势，且感应电动势的大小为EBlv.【答案】(1)(2)Blv能力提升9如图1415所示，在匀强磁场中，MN、PQ是两根平行的金属导轨，而ab、cd分别为串有电压表和电流表的两根金属棒，同时以相同速度向右运动时，下列说法正确的有 () 【导学号：97192020】图1415A电压表有读数，电流表有读数B电压表无读数，电流表有读数C电压表无读数，电流表无读数D电压表有读数，电流表无读数【解析】因两根金属棒以相同速度向右运动，穿过闭合回路的磁通量不变，无感应电流
8、产生，两电表均无读数，故选项C正确【答案】C10如图1416所示，将外皮绝缘的圆形闭合细导线扭一次变成两个面积比为14的圆形闭合回路(忽略两部分连接处的导线长度)，分别放入垂直圆面向里、磁感应强度大小随时间按Bkt(k0且为常数)的规律变化的磁场中，前后两次回路中的电流比为 () 【导学号：97192203】图1416A13B31C11D95【解析】同一导线构成不同闭合回路，它们的电阻相同，那么电流之比等于它们的感应电动势之比，设圆形线圈的周长为l，依据法拉第电磁感应定律ES，之前的闭合回路的感应电动势Ek2，圆形闭合细导线扭一次变成两个面积比为14的圆形闭合回路，根据面积之比等于周长的平方之
9、比，则14的圆形闭合回路的周长之比为12；之后的闭合回路的感应电动势Ek2k2；则前后两次回路中的电流比IIEE95，D正确【答案】B11如图1417甲所示，一个500匝的线圈的两端跟R99 的电阻相连接，置于竖直向下的匀强磁场中，线圈的横截面积是20 cm2，电阻为1 ，磁场的磁感应强度随时间变化的图象如图1417乙所示，求磁场变化过程中通过电阻R的电流. 【导学号：97192021】图1417【解析】由题图乙知线圈中磁感应强度B均匀增加，其变化率 T/s10 T/s.由法拉第电磁感应定律得线圈中产生的感应电动势为EnnS5001020104 V10 V由闭合电路欧姆定律得感应电流大小为I
10、A0.1 A.【答案】0.1 A12如图1418所示，设匀强磁场的磁感应强度B为0.10 T，切割磁感线的导线的长度L为40 cm，线框向左匀速运动的速度v为5.0 m/s，整个线框的电阻R为0.50 ，试求：图1418(1)感应电动势的大小；(2)感应电流的大小；(3)使线框向左匀速运动所需要的外力【解析】(1)依据EBLv可解得EBLv0.10401025.0 V0.20 V.(2)依据闭合电路欧姆定律可得I A0.40 A.(3)依据安培力公式可求得FBIL0.100.4040102 N1.6102 N，依据平衡条件解得使线框向左匀速运动所需要的外力为1.6102 N.【答案】(1)0.20 V(2)0.40 A(3)1.6102 N