1、分层作业(三)法拉第电磁感应定律基础达标练1(多选)根据法拉第电磁感应定律的数学表达式，电动势的单位V可以表示为()AT/s BWb/sCTm2/s DWbm2/s2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 V3如图所示，在半径为R的虚线圆内有垂直纸面向里的匀强磁场，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 B
2、kR2C. D2kR24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.5有一匝数为100匝的线圈，单匝线圈的面积为100 cm2.线圈总电阻为0.1 ，线圈中磁场变化规律如图所示，且磁场方向垂直于环面向里，线圈中产生的感应电动势多大？题组二导体切割磁感线运动产生感应电动势6鸽子体
3、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 mV7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
4、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端电势高8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E1与E2之比分别为()Aca,3:1 Bac,3:1Cac,1:3 Dca,1:39如图所示，足够长的平行光滑金属导轨水平放置，宽度L0.4 m，一端连接R1 的电阻，导轨所在空间存在竖直向下的匀强磁场，磁感应强度B1 T导体棒MN放在导轨上，其长度恰好等于导轨间距，与导轨接触
5、良好导轨和导体棒的电阻均可忽略不计在平行于导轨的拉力F作用下，导体棒沿导轨向右匀速运动，速度v5 m/s.(1)求感应电动势E和感应电流I；(2)求在0.1 s时间内，拉力的大小；(3)若将MN换为电阻r1 的导体棒，其他条件不变，求导体棒两端的电压U.能力提升练10(多选)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Bav11如图所示
6、，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OQ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. D212(多选)如图甲所示，线圈的匝数n100匝，横截面积S50 cm2，线圈总电阻r10 ，沿轴向有匀强磁场，设图示磁场方向为正，磁场的磁感应强度随时间按如图乙所示规律变化，则在开始的0.1 s内
7、()A磁通量的变化量为0.25 WbB磁通量的变化率为2.5102 Wb/sCa、b间电压为0D在a、b间接一个理想电流表时，电流表的示数为0.25 A13如图所示，垂直于纸面的匀强磁场磁感应强度为B.纸面内有一正方形均匀金属线框abcd，其边长为L，总电阻为R，ad边与磁场边界平行从ad边刚进入磁场直至bc边刚要进入的过程中，线框在向左的拉力作用下以速度v匀速运动，求：(1)感应电动势的大小E；(2)拉力做功的功率P；(3)ab边产生的焦耳热Q.分层作业(三)1解析：根据法拉第电磁感应定律可知，1 V1 Wb/s，选项B正确；T是磁感应强度B的单位，1 T显然不等于1 Wb，故A错误；根据磁
8、通量的定义，1 Wb1 Tm2，可知C正确、D错误答案：BC2解析：由En知：恒定，n1，所以E2 V.答案：C3解析：由En.答案：C4解析：qttnnn，所以B.答案：A5解析：取线圈为研究对象，在12 s内，其磁通量的变化量为21(B2B1)S，磁通量的变化率为，由公式En得E100 V0.1 V.答案：0.1 V6解析：鸽子两翅展开可达30 cm，所以EBLv0.3 mV，选项C正确答案：C7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：B8解析：由右手定则判断可知，MN
9、中产生的感应电流方向为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：C9解析：(1)由法拉第电磁感应定律可得，感应电动势EBLv10.45 V2 V感应电流I A2 A(2)拉力大小等于安培力大小，FBIL120.4 N0.8 N(3)由闭合电路欧姆定律可得，电路中电流I A1 A由欧姆定律可得，导体棒两端电压UIR1 V.答案：(1)2 V2 A(2)0.8 N(3)1 V10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
10、割磁感线的长度在闭合电路进入磁场的过程中，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：ACD11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：B12解析：通过线圈的磁通量与线圈的匝数无关，若设2B2S为正，则线圈中磁通量的变化量为B2S(B1S)，代入数据即(0.10.4)50104 Wb2.5103 Wb，A项错误；磁通量的变化率2.5102 Wb/s，B项正确；根据法拉第电磁感应定律可知，当a、b间断开时，其间电压等于线圈产生的感应电动势，感应电动势大小为En2.5 V，且恒定，C项错误；在a、b间接一个理想电流表时相当于a、b间接通而形成回路，回路总电阻即为线圈的总电阻，故感应电流大小I0.25 A，D项正确答案：BD13解析：(1)由法拉第电磁感应定律可得，感应电动势EBLv.(2)线圈中的感应电流I拉力大小等于安培力大小FBIL拉力的功率 PFv(3)线圈ab边电阻Rab时间tab边产生的焦耳热QI2Rabt答案：(1)BLv(2)(3)