2021-2022学年高中物理人教版选择性必修第二册测评：第二章　2-法拉第电磁感应定律 WORD版含解析.docx

1、第二章电磁感应2.法拉第电磁感应定律课后篇素养形成必备知识基础练1.(多选)如图所示,闭合开关S,将条形磁铁插入闭合线圈,第一次用时0.2 s,第二次用时0.4 s,并且两次磁铁的起始和终止位置相同,则()A.第一次线圈中的磁通量变化较快B.第一次电流表G的最大偏转角较大C.第二次电流表G的最大偏转角较大D.若断开S,则电流表G均不偏转,故两次线圈两端均无感应电动势解析两次磁通量变化相同,第一次时间短,则第一次线圈中磁通量变化较快,故A正确。感应电动势的大小与磁通量的变化率成正比,磁通量的变化率越大,感应电动势越大,产生的感应电流越大,故B正确,C错误。断开开关,电流表不偏转,感应电流为零,但

2、感应电动势不为零,故D错误。故选A、B。答案AB2.如图所示,在竖直向下的匀强磁场中,将一个水平放置的金属棒ab以水平初速度v0抛出,设运动的整个过程中不计空气阻力,金属棒始终保持水平,则金属棒在运动过程中产生的感应电动势大小将()A.越来越大B.越来越小C.保持不变D.无法确定解析金属棒做平抛运动,水平速度不变,且水平速度即为金属棒垂直切割磁感线的速度,故感应电动势保持不变。答案C3.下列各图中,相同的条形磁铁穿过相同的线圈时,线圈中产生的感应电动势最大的是()解析感应电动势的大小为E=nt=nBSt,A、B两种情况相同,C中最小,D中最大,磁铁穿过线圈所用的时间A、C、D相同且小于B所用的

3、时间,所以D选项正确。答案D4.如图所示,一正方形线圈的匝数为n,边长为a,线圈平面与匀强磁场垂直,且一半处在磁场中。在t时间内,磁感应强度的方向不变,大小由B均匀地增大到2B。在此过程中,线圈中产生的感应电动势为()A.Ba22tB.nBa22tC.nBa2tD.2nBa2t解析线圈中产生的感应电动势E=nt=nBtS=n2B-Bta22=nBa22t,选项B正确。答案B5.如图所示,平行金属导轨的间距为d,一端跨接一阻值为R的电阻,匀强磁场的磁感应强度为B,方向垂直于导轨所在平面向里,一根长直金属棒与导轨成60角放置,且接触良好,其他电阻不计,则当金属棒以垂直于棒的恒定速度v沿金属导轨滑行

4、时,电阻R中的电流为()A.BdvRsin60B.BdvRC.Bdvsin60RD.Bdvcos60R解析导线切割磁感线的有效长度是l=dsin60,感应电动势E=Blv,R中的电流为I=ER。联立解得I=BdvRsin60。答案A6.如图所示,导体AB的长为2R,绕O点以角速度匀速转动,OB长为R,且OBA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.12BR2B.2BR2C.4BR2D.6BR2解析A点线速度vA=3R,B点线速度vB=R,AB棒切割磁感线的平均速度v=vA+vB2=2R,由E=Blv得A、B两端的电势差为4BR2

5、,C正确。答案C7.(2020江苏卷)如图所示,电阻为0.1 的正方形单匝线圈abcd的边长为0.2 m,bc边与匀强磁场边缘重合。磁场的宽度等于线圈的边长,磁感应强度大小为0.5 T,在水平拉力作用下,线圈以8 m/s的速度向右穿过磁场区域。求线圈在上述过程中:(1)感应电动势E的大小;(2)所受拉力F的大小;(3)感应电流产生的热量Q。解析(1)感应电动势E=Blv代入数据得E=0.8V。(2)感应电流I=ER拉力的大小等于安培力F=BIl解得F=B2l2vR,代入数据得F=0.8N。(3)运动时间t=2lv,焦耳定律Q=I2Rt解得Q=2B2l3vR,代入数据得Q=0.32J。答案(1)0.8 V(2)0.8 N(3)0.32 J8.如图所示,边长为a的正方形闭合线框ABCD在匀强磁场中绕AB边匀速转动,磁感应强度为B,初始时刻线框所在平面与磁感线垂直,经过时间t转过120角,求:(1)线框内感应电动势在t时间段内的大小。(2)转过120角时感应电动势的大小。解析(1)设初始时刻线框向纸外的一面为正面,此时磁通量1=-Ba2,磁感线从反面穿入t时刻后2=12Ba2,磁感线从正面穿出磁通量的变化量为=3Ba22则