高中物理选修32法拉第电磁感应定律练习题及答案.docx
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高中物理选修32法拉第电磁感应定律练习题及答案
法拉第电磁感应定律练习题
一、选择题
1•关于感应电动势大小的下列说法中,正确的是[]
A•线圈中磁通量变化越大,线圈中产生的感应电动势一定越大
B.线圈中磁通量越大,产生的感应电动势一定越大
C•线圈放在磁感强度越强的地方,产生的感应电动势一定越大
D.线圈中磁通量变化越快,产生的感应电动势越大
2.与x轴夹角为30°的匀强磁场磁感强度为B(图1),一根长I的金属棒在此磁场中运动时始终与z轴平行,以下哪些情况可在棒中得到方向相同、大小为Blv的电动势[]
A.以2v速率向+x轴方向运动
B.以速率v垂直磁场方向运动
C.以速率.琴船+昇由方向运动
D.以速率琴預沿-伸由方向运动
3.
如图2,垂直矩形金属框的匀强磁场磁感强度为B。
导体棒ab垂直线框两长边搁在框上,ab长为I。
在△t时间内,ab向右匀速滑过距离d,贝U[]
A.因右边面积减少d左边面积増大1出贝=B2M,2Bld
"AT
B.因右边面积减少1小左边面积増大1小两边抵消,△倂
厂0
D.不能用厂込^算,只能用w=
4.单匝矩形线圈在匀强磁场中匀速转动,转轴垂直于磁场,若线圈所围面积里磁通量随时间变化的规律如图3所示[]
A.线圈中0时刻感应电动势最大
B.线圈中D时刻感应电动势为零
C.线圈中D时刻感应电动势最大
D.线圈中0至D时间内平均感电动势为0.4V
5.—个N匝圆线圈,放在磁感强度为B的匀强磁场中,线圈平面跟磁感强度方向成30。
角,磁感强度随时间均匀变化,线圈导线规格不变,下列方法中可使线圈中感应电流增加一倍的是[]
A.将线圈匝数增加一倍
B.将线圈面积增加一倍
C.将线圈半径增加一倍
D.适当改变线圈的取向
6.如图4所示,圆环a和圆环b半径之比为2:
1,两环用同样粗细的、同种材料的导线连成闭合回路,连接两圆环电阻不计,匀强磁场的磁感强度变化率恒定,
则在a环单独置于磁场中和b环单独置于磁场中两种情况下,M、N两点的电势
差之比为[]
A.4:
1
B.1:
4
C.2:
1
D.1:
2
7.沿着一条光滑的水平导轨放一个条形磁铁,质量为M,它的正前方隔一定距离的导轨上再放质量为m的铝块。
给铝块某一初速度v使它向磁铁运动,下述说法中正确的是(导轨很长,只考虑在导轨上的情况)[]
A.磁铁将与铝块同方向运动
B.铝块的速度减到』二为止
m+M
C.铝块和磁铁最后总动能为丄锻沪
2
D.铝块的动能减为零
8•如图5所示,相距为I,在足够长度的两条光滑平行导轨上,平行放置着质量和电阻均相同的两根滑杆ab和cd,导轨的电阻不计,磁感强度为B的匀强磁场的方向垂直于导轨平面竖直向下,开始时,ab和cd都处于静止状态,现ab杆上作用一个水平方向的恒力F,下列说法中正确的是[]
A.cd向左运动B.cd向右运动
C.ab和cd均先做变加速运动,后作匀速运动
D.ab和cd均先做交加速运动,后作匀加速运动
9.如图6所示,RQRS为一正方形导线框,它以恒定速度向右进入以MN为边界的匀强磁场,磁场方向垂直线框平面,MN线与线框的边成45°角,E、F分别为PS和PQ的中点,关于线框中的感应电流[]
A.当E点经过边界MN时,感应电流最大
B.当P点经过边界MN时,感应电流最大
C.当F点经过边界MN时,感应电流最大
D.当Q点经过边界MN时,感应电流最大
10.
A.Bdv/Rsin60
y.xBx
如图7所示,平行金属导轨的间距为d,—端跨接一阻值为R的电阻,匀强磁场的磁感应强度为B,方向垂直于平行轨道所在平面。
一根长直金属棒与轨道成60°角放置,且接触良好,则当金属棒以垂直于棒的恒定速度v沿金属轨道滑行时,其它电阻不计,电阻R中的电流强度为[]
B.Bdv/R
C.Bdvsin60°/R
D.Bdvcos60o/R
11.
如图8中,闭合矩形线框abcd位于磁感应强度为B的匀强磁中,ab边位于磁场边缘,线框平面与磁场垂直,ab边和bc边分别用L1和L2。
若把线框沿v的方向匀速拉出磁场所用时间为△t,则通过框导线截面的电量是[]
二、填空题
13.AB两闭合线圈为同样导线绕成且均为10匝,半径rA=2rB,内有如图10所
12、如图9大环半径是小金属环的2倍。
穿过大环的磁通量变化率巾/△t时,大环中的感应电动势为&。
穿过小环中的磁通量变化率也为△巾/△t时,小环中感应电动势为。
14.如图11所示,线圈内有理想边界的磁场,当磁场均匀增加时,有一带电粒子静止于平行板(两板水平放置)电容器中间,则此粒子带电,若线圈的匝数
为n,平行板电容器的板间距离为d,粒子的质量为m,带电量为q,则磁感应强度的变化率为(设线圈的面积为S).
15.一导体棒长l=40cm,在磁感强度B=0.仃的匀强磁场中作切割磁感线运动,运动的速度v=5.0m/s,若速度方向与磁感线方向夹角B=30°,贝U导体棒中感应电动势的大小为V,此导体棒在作切割磁感线运动时,若速度大小不变,
可能产生的最大感应电动势为V.
16.如图12所示,在一个光滑金属框架上垂直放置一根长l=0.4m
的金属棒ab,其电阻r=0.1Q.框架左端的电阻R=0.4Q.垂直框面的匀强磁场的磁感强度B=0.1T.当用外力使棒ab以速度v=5m/s右移时,ab棒中产生的感应电动势£=,通过ab棒的电流匸.
ab棒两端的电势差Uab=,在电阻R上消耗的功率Pr,在ab
棒上消耗的发热功率Pr=,切割运动中产生的电功率P=.
17.将一条形磁铁插入螺线管线圈。
第一次插入用0.2秒,第二次插入用1秒,
则两次
线圈中电流强度之比为,通过线圈的电量之比为,线圈放出的热量之比
18.正方形导线框abed,匝数为10匝,边长为20cm,在磁感强度为0.2T的匀强磁场中围绕与B方向垂直的转轴匀速转动,转速为120r/min。
当线框从平行于磁场位置开始转过90°时,线圈中磁通量的变化量是wb,线圈中磁通
量平均变化率为wb/s,平均感应电动势为V。
19.
R
X
X
X
fV
X
X
-
X
R
1.r
卜4
X乂
X
X
十¥射4
XX
W
冥
图13各情况中,电阻R=0.lQ,运动导线的长度都为l=0.05m,作匀速运动的速度都为v=10m/s.除电阻R外,其余各部分电阻均不计.匀强磁场的磁感强度B=0.3T.试计算各情况中通过每个电阻R的电流大小和方向.
现将cd边向右一拉,为多少?
£13
20.如图14,边长l=20cm的正方形线框abcd共有10匝,靠着墙角放着,线框
平面与地面的夹角a=30°。
该区域有磁感应强度B=0.2T、水平向右的匀强磁场。
ab边经0.1s着地。
在这个过程中线框中产生的感应电动势
21.用粗细均匀的绝缘导线制成一个圆环,在圆环用相同导线折成一个内接正方形。
将它们放入一个均匀变化的匀强磁场,磁场方向和它们所在的平面垂直。
问
(1)圆环中和正方形中的感应电动势之比是多少?
(2)若圆环中产生的感应电流为——mA,则正方形回路中的感应电流有多
2
大?
22.如图15所示,金属圆环的半径为r,电阻的值为2R。
金属杆oa一端可绕环的圆心O旋转,另一端a搁在环上,电阻值为R。
另一金属杆ob一端固定在0点,另一端b固定在环上,电阻值也是R。
加一个垂直圆环的磁感强度为B的匀强磁场,并使oa杆以角速度匀速旋转。
如果所有触点接触良好,ob不影响oa的转动,求流过oa的电流的范围。
23•如图16,光滑金属导轨互相平行,间距为L,导轨平面与水平面夹角为9放在一个范围较大的竖直向上的磁感强度为B的匀强磁场中。
将一根质量为m
的金属棒ab垂直导轨搁在导轨上。
当ab最后在导轨上以v匀速下滑时,与导轨相连的小灯炮D正好正常发光,若不计导轨、金属棒ab的电阻,则D的额定功
D
率为多少?
灯丝此时的电阻为多少?
E18
24•如图17所示,匀强磁场B=0.1T,金属棒AB长0.4m,与框架宽度相同,电阻为
R=1/3Q,当金属棒以5m/s的速度匀速向左运动时,求:
(1)流过金属棒的感应电流多大?
(2)若图中电容器C为0.3卩F,则充电量多少?
ab、cd的电阻均为R,长为I,另B的匀强磁场中,当ab、cd以速
25•如图18所示,平行金属导轨的电阻不计,外的电阻阻值为R,整个装置放在磁感强度为率v向右运动时,通过R的电流强度为多少?
c
X
X
X
VX
P
X
XX
1R
XX
XX
XV
X
X
法拉第电磁感应定律练习题答案
一、选择题
I.
B10.A
D2.A、D3.C4.A、B、D5.C、D6.C7.A、B8.B、D9.
II.B
、填空题
Bwr2
4R
三、计算题
19.a:
0b:
3A从左向右
20.0.4V
C:
1.5A,从上向下d:
1A,从下向上
21.n:
2,0.5mA
2
23.mgvsin0,(BLcos0)v/(mgsin0)
-8
24.0.2A,4X10C25.2BLv/3R