1、课时作业(七)法拉第电磁感应定律一、单项选择题1穿过一个单匝闭合线圈的磁通量始终为每秒均匀增加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线圈中感应电动势始终为2 VD线圈中感应电动势始终为一个确定值，但由于线圈有电阻，电动势小于2 V2鸽子体内的电阻大约为103 ，当它在地球磁场中展翅飞行时，会切割磁感线，在两翅之间产生动生电动势若某处地磁场磁感应强度的竖直分量约为0.5104 T，鸽子以20 m/s的速度水平滑翔，则可估算出两翅之间产生的动生电动势约为()A30 mV B3 mVC0.3 mV D0.03 mV3如图所示，在半径为R的虚线圆内有垂直纸面
2、向里的匀强磁场，磁感应强度B随时间t变化的关系为BB0kt.在磁场外距圆心O为2R处有一半径恰为2R的半圆导线环(图中实线)，则导线环中的感应电动势大小为()A0 BkR2C. D2kR24当航天飞机在环绕地球的轨道上飞行时，从中释放一颗卫星，卫星与航天飞机保持相对静止，两者用导电缆绳相连，这种卫星称为“绳系卫星”现有一颗卫星在地球赤道上空运行，卫星位于航天飞机正上方，卫星所在位置地磁场方向由南向北下列说法正确的是()A航天飞机和卫星从西向东飞行时，图中B端电势高B航天飞机和卫星从西向东飞行时，图中A端电势高C航天飞机和卫星从南向北飞行时，图中B端电势高D航天飞机和卫星从南向北飞行时，图中A端
3、电势高5物理实验中，常用一种叫做“冲击电流计”的仪器测定通过电路的电荷量，如右图所示探测线圈与冲击电流计串联后可用来测定磁场的磁感应强度已知线圈匝数为n，面积为S，线圈与冲击电流计组成的回路电阻为R.若将线圈放在被测匀强磁场中，开始线圈平面与磁场垂直，现把探测线圈翻转180，冲击电流计测出通过线圈的电荷量为q，由上述数据可测出被测磁场的磁感应强度为()A. B.C. D.6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在平行金属导轨上以速度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3B，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
4、E1与E2之比分别为()Aca,3:1 Bac,3:1Cac,1:3 Dca,1:37如图所示，金属棒ab置于水平放置的光滑框架cdef上，棒与框架接触良好，匀强磁场垂直于ab棒斜向下从某时刻开始磁感应强度均匀减小，同时施加一个水平方向上的外力F使金属棒ab保持静止，则F()A方向向右，且为恒力B方向向右，且为变力C方向向左，且为变力D方向向左，且为恒力8如图所示，导体轨道OPQS固定，其中PQS是半圆弧，Q为半圆弧的中心，O为圆心轨道的电阻忽略不计OM是有一定电阻、可绕O转动的金属杆，M端位于PQS上，OM与轨道接触良好空间存在与半圆所在平面垂直的匀强磁场，磁感应强度的大小为B.现使OM从O
5、Q位置以恒定的角速度逆时针转到OS位置并固定(过程)；再使磁感应强度的大小以一定的变化率从B增加到B(过程)在过程、中，流过OM的电荷量相等，则等于()A. B.C. D2二、多项选择题9.如图所示，A、B两闭合线圈为同种导线绕成，A有10匝，B有20匝，两圆线圈半径之比为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()AA中无感应电流BA、B中均有恒定的感应电流CA、B中感应电动势之比为2:1DA、B中感应电流之比为1:210穿过闭合回路的磁通量随时间t变化的图像分别如图甲、乙、丙、丁所示，下列关于回路中产生的感应电动势的论述正确的是()A图甲中回路产生了感应电动势，且恒定不变B
6、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图丁回路产生的感应电动势先变小后变大11如图所示，一导线弯成半径为a的半圆形闭合回路虚线MN右侧有磁感应强度为B的匀强磁场，方向垂直于回路所在的平面回路以速度v向右匀速进入磁场，直径CD始终与MN垂直从D点到达边界开始到C点进入磁场为止，下列结论正确的是()A感应电流方向不变BCD段直线始终不受安培力C感应电动势最大值EBavD感应电动势平均值Bav三、非选择题12.如图所示，匀强磁场中有一个用软导线制成的单匝闭合线圈，线圈平面与磁场垂直已知线圈的面积S0.3 m2、电阻R0.6
7、 ，磁场的磁感应强度B0.2 T现同时向两侧拉动线圈，线圈的两边在t0.5 s时间内合到一起求线圈在上述过程中(1)感应电动势的平均值E；(2)感应电流的平均值I，并在图中标出电流方向；(3)通过导线横截面的电荷量q.13如图甲所示，电阻不计、间距为l的平行金属导轨置于水平面内，阻值为R的导体棒ab垂直于导轨固定连接在导轨左端，另一阻值也为R的导体棒ef垂直放置在导轨上，ef与导轨接触良好，并可在导轨上无摩擦移动现有一根轻杆一端固定在ef中点，另一端固定于墙上，轻杆与导轨保持平行，ef、ab两棒间距为d.若整个装置处于方向竖直向下的匀强磁场中，且从某一时刻开始，磁感应强度B随时间t按如图乙所示
8、的规律变化求：(1)在0t0时间内流过导体棒ef的电流的大小与方向；(2)在t02t0时间内导体棒ef产生的热量；(3)在1.5t0时刻杆对导体棒ef作用力的大小和方向课时作业(七)法拉第电磁感应定律1解析：由En知：恒定，n1，所以E2 V.答案：C2解析：鸽子两翅展开可达30 cm，所以EBLv0.3 mV，选项C正确答案：C3解析：由En.答案：C4解析：向东方向运动时，由右手定则知电流流向A点，即A为电源正极，因此电势高，选项B正确；若向北运动，电缆没有切割磁感线，不会产生感应电动势，故选项C、D错误答案：B5解析：qttnnn，所以B.答案：A6解析：由右手定则判断可知，MN中产生的
9、感应电流方向为NM，则通过电阻R的电流方向为ac.MN产生的感应电动势公式为：EBlv，其他条件不变，E与B成正比，则得E1:E2 1:3，故C正确，A、B、D错误故选C.答案：C7解析：由EnS可知，因磁感应强度均匀减小，感应电动势E恒定，由F安BIl，I可知，ab棒受的安培力随B的减小均匀变小，由外力FF安可知，外力F也均匀减小，为变力由左手定则可判断F安水平方向上的分量向右，所以外力F水平向左，C正确答案：C8解析：在过程中，根据法拉第电磁感应定律，有E1根据闭合电路欧姆定律，有I1且q1I1t1在过程中，有E2I2q2I2t2又q1q2，即所以.答案：B9解析：只要穿过圆线圈内的磁通量
10、发生变化，线圈中就有感应电动势和感应电流，因为磁场变化情况相同，有效面积也相同，所以，每匝线圈产生的感应电动势相同，所以A、B中感应电动势之比为1:2，又由于两线圈的匝数和半径不同，电阻值不同，根据电阻定律，两线圈电阻之比为1:1，所以，感应电流之比为1:2.因此正确答案是B、D.答案：BD10解析：根据En可知：图甲中E0，A错误；图乙中E为恒量，B错误；图丙中0t0时间内的E1大于t02t0时间内的E2，C正确；图丁中感应电动势先变小后变大，D正确答案：CD11解析：感应电动势公式E只能用来计算平均值，利用感应电动势公式EBlv计算时，l应是等效长度，即垂直切割磁感线的长度在闭合电路进入磁
11、场的过程中，通过闭合电路的磁通量逐渐增大，根据楞次定律可知感应电流的方向为逆时针方向不变，A项正确；根据左手定则可以判断，CD段受安培力向下，B项不正确；当半圆闭合回路进入磁场一半时，等效长度最大为a，这时感应电动势最大为EBav，C项正确；感应电动势平均值Bav，D项正确答案：ACD12解析：(1)感应电动势的平均值E磁通量的变化BS解得E，代入数据得E0.12 V(2)平均电流I代入数据得I0.2 A(电流方向如图)(3)电荷量qIt代入数据得q0.1 C.答案：(1)0.12 V(2)0.2 A电流方向见解析(3)0.1 C13解析：(1)在0t0时间内，磁感应强度的变化率大小为，产生感应电动势的大小E1Sld，流过导体棒ef的电流大小I1，由楞次定律可判断，流过导体棒ef的电流方向为ef.(2)在t02t0时间内，磁感应强度的变化率，产生感应电动势的大小E2，流过导体棒ef的电流大小I2，在t02t0时间内导体棒ef产生的热量QIRt0.(3)在1.5t0时刻，磁感应强度BB0，导体棒ef所受安培力FB0I2l，方向水平向左，根据导体棒ef受力平衡可知，杆对导体棒ef的作用力F，方向水平向右答案：(1)ef(2)(3)方向水平向右