6.2 法拉第电磁感应定律（1）感生电动势 作业11-2022-2023学年高二下学期物理沪科版（2020）选择性必修第二册.docx

1、11B物理选修第六章电磁感应定律作业11第二节 法拉第电磁感应定律（1）感生电动势班级_姓名_学号_日期_一、 单项选择题（只有一个选项正确）1. 下列跟磁通量有关的说法，正确的是（）（A）磁感应强度为B的匀强磁场穿过面积为S的线圈，则穿过线圈的磁通量（B）穿过线圈的磁通量为零时，线圈处磁场的磁感应强度不一定为零（C）穿过线圈的磁通量越大，则磁通量的变化率也越大（D）磁通量的变化，一定是由磁场的变化引起的2. 许多科学家在物理学发展中做出了重要贡献，下列有关物理学家的贡献，错误的是（）（A）楞次提出了分子电流假说，能够解释一些磁现象（B）奥斯特发现了电流的磁效应，首次揭示了电现象和磁现象间的某

2、种联系（C）法拉第发现电磁感应现象，使人们对电与磁内在联系的认识更加完善（D）赫兹通过实验捕捉到了电磁波，证实了麦克斯韦的电磁场理论3. 关于线圈中的感应电动势，下列说法中正确的是（）（A）线圈放在磁场越强的位置，线圈中的感应电动势越大（B）穿过线圈的磁通量越大，线圈中的感应电动势越大（C）穿过线圈的磁通量变化越大，线圈中的感应电动势越大（D）穿过线圈的磁通量变化越快，线圈中的感应电动势越大4. 一个面积S = 0.05m2匝数n = 100的闭合线圈放在匀强磁场中，磁场方向垂直于线圈平面，磁感应强度B随时间t变化的规律如图所示，则下列判断正确的是（）（A）0 2s内线圈中感应电流的方向发生了

3、改变（B）2 4s内穿过线圈的磁通量的变化量等于零（C）0 2s内线圈中产生的感应电动势等于10V（D）在第3s末线圈中的感应电动势等于零5. 关于穿过线圈的磁通量与感应电动势的关系，下列说法正确的是（）（A）磁通量变化越大，感应电动势一定越大（B）磁通量增加时，感应电动势一定变大（C）磁通量变化越快，感应电动势一定越大（D）磁通量为零时，感应电动势一定为零6. 如图，用两段材料、长度、粗细均相同的导线分别绕制成P、Q两个闭合正方形线圈，所在区域有方向垂直于线圈平面向外的匀强磁场，磁感应强度随时间均匀减小，已知线圈匝数比为，则P、Q线圈中（）（A）感应电流均沿顺时针方向（B）同一时刻磁通量大小

4、之比（C）感应电动势大小之比（D）感应电流大小之比7. 如图甲所示，单匝矩形线圈abcd垂直固定在匀强磁场中，规定垂直纸面向里为磁感应强度的正方向，磁感应强度随时间变化的规律如图乙所示。以向下方向为安培力正方向，下列关于bc段导线受到的安培力F随时间变化的图像正确的是（）（A）（B）（C）（D）二、 多项选择题（有两个或者以上答案正确）8. 如图甲所示，在垂直纸面向里的匀强磁场中，一个线圈与一个电容器相连，线圈平面与匀强磁场垂直，电容器的电容C=60F，穿过线圈的磁通量中随时间t的变化如图乙所示，下列说法不正确的是（）（A）电容器下极板电势高于上极板（B）线圈中磁通量的变化率为3Wb/s（C）

5、电容器两极板间电压为2.0V（D）电容器所带电荷量为120C9. 单匝矩形线圈在匀强磁场中匀速转动，转轴垂直于磁场，若线圈所围面积里的磁通量随时间变化的规律如图所示，则（）（A）线圈中0时刻的感应电动势最大（B）线圈中时刻的感应电动势最大（C）线圈中0至时间内平均感应电动势为（D）线圈中至时间内感应电动势逐渐减小10. 如图甲所示，在虚线所示的区域有垂直纸面向里的磁场，磁场变化规律如图乙所示，面积为S的n匝金属线框处在磁场中。线框与电阻R相连，若金属框的电阻为，下列说法正确的是（）（A）线框面积将有扩大趋势（B）流过电阻R的感应电流方向由a到b（C）线框cd边受到的安培力方向向上（D）a、b间

6、的电压为三、 填空题11. 电磁感应定律（1）感应电动势：在_现象中产生的电动势叫作感应电动势，产生感应电动势的那部分导体相当于_。（2）法拉第电磁感应定律：a.内容：闭合电路中感应电动势的大小，跟穿过这一电路的_成正比。b.公式：，其中n为线圈的匝数。c.在国际单位制中，磁通量的单位是_，感应电动势的单位是_。12. 如图所示，线圈匝数匝，直径，电阻，线圈与阻值的电阻相连。在线圈的中心有一个直径的有界圆形匀强磁场，磁感应强度按右图所示规律变化，则通过电阻R的电流方向_（由A流向B或由B流向A）和电压表的示数_V。（结果中予以保留）13. 如图所示，竖直放置的矩形导线框MNPQ边长分别为L和2

7、L，M、N间连接水平的平行板电容器，两极板间距为d，虚线为线框中轴线，虚线右侧有垂直线框平面向里的匀强磁场。两极板间有一质量为m、电荷量为q的带负电油滴恰好处于平衡状态，已知重力加速度为g，则该磁场磁感应强度大小B正在_（选填“增强”或“减弱”），其变化率_。 四、 简答题14. 如图所示，A是面积为、匝的圆形金属线圈，其总电阻，线圈处在逐渐增大的均匀磁场中，磁场方向与线圈平面垂直，线圈中的磁通量在按图所示规律变化，线圈与阻值的电阻连接，不计电压表对电路的影响求：（1）感应电动势的大小；（2）通过的电流大小和方向（写或）；（3）电压表的示数参考答案：1B【详解】A面积为S的线圈放入磁感强度为B

8、的匀强磁场中，穿过该线圈平面的磁通量大小为，其中为线圈平面与磁感应强度的夹角，故A错误；B磁通量为零时，可能回路与磁场平行，则磁感应强度不一定为零，B正确；C磁通量的变化率，是单位时间穿过线圈的磁通量的变化率的大小，故磁通量的变化率与穿过线圈的磁通量的大小无关，C错误；D磁通量的变化，可能是由磁场穿过线圈的有效面积变化引起的，D错误。故选B。2A【详解】A安培提出了分子电流假说，能够解释永久磁铁产生磁场的原因，以及磁铁受猛烈撞击后突然失去磁性等一些磁现象，A错误，符合题意；B奥斯特发现了电流的磁效应，通电导线周围能产生磁场，首次揭示了电现象和磁现象间的某种联系，B正确，不符合题意； C法拉第发

9、现电磁感应现象，从而使人们知道了电不仅能生磁，同样磁也能生电，对电与磁内在联系的认识更加完善，C正确，不符合题意；D赫兹通过实验捕捉到了电磁波，证实了麦克斯韦的电磁场理论，D正确，不符合题意。故选A。3D【详解】根据法拉第电磁感应定律可知，感应电动势的大小与穿过线圈的磁通量的变化率成正比，即磁通量变化越快，线圈中的感应电动势越大。故选D。4C【详解】A在0 2s内线圈的磁通量变化率是恒定的，则产生的电流为恒定电流，A错误；B在2 4s内穿过线圈的磁通量的变化量为D = 2BS不等于零，B错误；C在0 2s内线圈中产生的感应电动势为E = n = 100 0.1V = 10VC正确；D在2 4s

10、内线圈的磁通量变化率是恒定的且不为零，则产生的电流为恒定电流，所以在第3s末线圈中的感应电动势不等于零，D错误。故选C。5C【详解】AC根据法拉第电磁感应定律，磁通量变化越快，感应电动势一定越大，磁通量变化越大，感应电动势不一定越大，A错误，C正确；B根据法拉第电磁感应定律，如果磁通量均匀增加，感应电动势不变，B错误；D根据法拉第电磁感应定律，磁通量为零时，磁通量的变化率不一定等于零，感应电动势不一定为零，只有磁通量不变时，磁通量的变化率等于零时，感应电动势等于零，D错误。故选C。6D【详解】A磁感应强度随时间均匀减小，则穿过线圈的磁通量减小，所以感应电流的磁场方向与原磁场方向相同，应为垂直纸

11、面向外，根据安培定则可以判断感应电流方向为逆时针，故A错误；B根据可知同一时刻磁通量大小之比为故B错误；C感应电动势大小感应电动势大小之比为故C错误；D根据电阻定律（为总长度）可知两线圈的电阻之比为根据感应电流大小之比故D正确。故选D。7A【详解】根据法拉第电磁感应定律有结合欧姆定律可知bc段导线受到的安培力B-t图像的斜率即为，由此可知03s内感应电流大小不变，根据楞次定律可判断电流方向为顺时针方向，由左手定则可判断出bc段导线受到的安培力则先向下后向上，大小则先减小后增大；同理36s内，电流方向为逆时针方向，bc段导线受到的安培力则先向下后向上，大小则先减小后增大。故选A。8ABD【详解】

12、A根据楞次定律可以判断出感应电流方向为逆时针方向，所以电容器下极板电势低于上极板，A错误；B线圈中磁通量的变化率为B错误；C根据法拉第电磁感应定律，有C正确；D电容器所带电荷量为D错误。故选ABD。9AC【详解】A由法拉第电磁感应定律可知，图像的斜率表示感应电动势，所以线圈中0时刻的感应电动势最大，则A正确；B线圈中时刻的感应电动势最小为0，所以B错误；C线圈中0至时间内平均感应电动势为所以C正确；D线圈中至时间内感应电动势逐渐增大，所以D错误；故选AC。10BD【详解】A由楞次定律可得线框中磁场变大，线框磁通量变大，则线框中产生的感应电流所受安培力向内，线框面积将有缩小趋势，故A错误；B由楞

13、次定律可得感应电流的方向为逆时针，所以通过 R 的电流方向为，故 B正确； C感应电流的方向为逆时针，根据左手定则可知，线框cd边受到的安培力方向向下，故 C错误；D由闭合电路殴姆定律可得那么 R 两端的电压为 故 D 正确。 故选BD。11 电磁感应 电源 磁通量的变化率 韦伯 伏特【详解】（1）12在电磁感应现象中产生的电动势叫感应电动势，产生感应电动势的那部分导体相当于电源。（2）345法拉第电磁感应定律内容：闭合电路中感应电动势的大小，跟穿过这一电路的磁通量的变化率成正比。在国际单位制中，磁通量的单位是韦伯，感应电动势的单位是伏特。12 由B流向A 1.5【详解】1由题可知，穿过线圈的

14、磁通量向下增加，根据楞次定律可知，通过电阻R的电流方向由B流向A；2感应电动势 电压表的示数13 增强 【详解】12电荷量为q的带负电的油滴恰好处于静止状态，静电力竖直向上，则电场强度方向竖直向下，所以电容器的上极板带正电，导线框上端相当于电源正极，感应电动势沿逆时针方向，感应电流的磁场方向和原磁场方向相反，根据楞次定律可知，穿过导线框的磁通量在均匀增强，导线框产生的感应电动势油滴所受静电力与重力大小相等，则联立以上两式得，导线框中的磁通量变化率的大小为14（1）50V；（2）10A，电流方向从a到b；（3）40V【详解】（1）根据法拉第电磁感应定律可得（2）根据闭合电路欧姆定律可得：通过R的电流根据楞次定律可知，电流方向从a到b；（3）电压表的示数即为电阻两端的电压，有