课时02--法拉第电磁感应定律(基础练)(解析版).docx

第2课时 法拉第电磁感应定律
第二章 电磁感应

一、单选题
1．(2020·太原模拟)如图所示,一电阻为R的导线弯成边长为L的等边三角形闭合回路.虚线MN右侧有磁感应强度大小为B的匀强磁场,方向垂直于闭合回路所在的平面向里.下列对三角形导线框以速度v向右匀速进入磁场过程中的说法正确的是(　　)

A.回路中感应电流的方向为顺时针方向
B.回路中感应电动势的最大值E=32BLv
C.回路中感应电流的最大值I=32RBLv
D.导线所受安培力的大小可能不变

【答案】B
【解析】在进入磁场的过程中,闭合回路中磁通量增加,根据楞次定律,闭合回路中产生的感应电流方向为逆时针方向,选项A错误;等效切割磁感线的导线最大长度为Lsin 60°=32L,感应电动势的最大值E=32BLv,选项B正确;感应电流的最大值I=ER=32RBLv,选项C错误;在进入磁场的过程中,等效切割磁感线的导线长度发生变化,产生的感应电动势和感应电流大小变化,根据安培力公式可知,导线所受安培力大小一定变化,选项D错误.
故选B。

2．(2020·山东济宁模拟)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 Δt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.Ba22Δt B.nBa22Δt C.nBa2Δt D.2nBa2Δt

【答案】B
【解析】当磁场增强时线圈中产生感生电动势,由法拉第电磁感应定律E=nΔΦΔt=nΔBΔtS=nBΔt12a2=nBa22Δt,选项B正确.
故选B。

3．关于感应电动势的大小,下列说法中正确的是(　　)
A.穿过线圈的磁通量Φ越大,所产生的感应电动势就越大
B.穿过线圈的磁通量的变化量ΔΦ越大,所产生的感应电动势就越大
C.穿过线圈的磁通量的变化率ΔΦΔt越大,所产生的感应电动势就越大
D.穿过线圈的磁通量Φ等于0,所产生的感应电动势就一定为0

【答案】C
【解析】根据法拉第电磁感应定律可知,感应电动势的大小与穿过这一电路的磁通量的变化率ΔΦΔt成正比,与磁通量Φ及磁通量的变化量ΔΦ没有必然联系.当磁通量Φ很大时,感应电动势可能很小,甚至为0;当磁通量Φ等于0时,其变化率可能很大,产生的感应电动势也会很大,选项C正确.

故选C。

4．(2019·河北石家庄质检)如图甲所示,导体棒MN置于水平导轨上,P、Q之间有阻值为R的电阻,PQNM所围的面积为S,不计导轨和导体棒的电阻.导轨所在区域内存在沿竖直方向的磁场,规定磁场方向竖直向上为正,在0~2t0时间内磁感应强度的变化情况如图乙所示,导体棒MN始终处于静止状态.下列说法正确的是(　　)

A.在0~t0和t0~2t0内,导体棒受到导轨的摩擦力方向相同
B.在t0~2t0内,通过电阻R的电流方向为P到Q
C.在0~t0内,通过电阻R的电流大小为2B0SRt0
D.在0~2t0内,通过电阻R的电荷量为B0SR

【答案】B
【解析】设OM的电阻为R,圆的半径为l,过程Ⅰ:OM转动的过程中产生的平均感应电动势大小为E1=ΔΦΔt1=B·ΔSΔt1=B·14πl2Δt1=πBl24Δt1,流过OM的电流为I1=E1R=πBl24RΔt1,则流过OM的电荷量为q1=I1·Δt1=πBl24R;过程Ⅱ:磁场的磁感应强度大小均匀增加,则该过程中产生的平均感应电动势大小为E2=ΔΦΔt2=(B'-B)SΔt2=(B'-B)πl22Δt2,电路中的电流为I2=E2R=π(B'-B)l22RΔt2,则流过OM的电荷量为q2=I2·Δt2=π(B'-B)l22R;由题意知q1=q2,则解得B'B=32,选项B正确,选项A、C、D错误.
故选B。

二、多选题
5.(2020·山东济南模拟)(多选)如图甲所示,abcd是匝数为100匝、边长为10 cm、总电阻为0.1 Ω的正方形闭合导线圈,放在与线圈平面垂直的图示匀强磁场中.磁感应强度B随时间t的变化关系如图乙所示.则以下说法正确的是(　　)

A.导线圈中产生的是交变电流
B.在t=2.5 s时导线圈产生的感应电动势为1 V
C.在0~2 s内通过导线横截面的电荷量为20 C
D.在t=1 s时,导线圈内电流的瞬时功率为10 W

【答案】 ACD
【解析】　刚开始的下落过程,穿过B环的磁通量向上增加,由楞次定律可知,B环中应产生与A环中方向相反的感应电流;当B环运动到A环下方后,随着B环的下落,穿过B环的磁通量向上逐渐减少,由楞次定律可知,此时B环中将产生与A环中方向相同的感应电流,故选项A错误,B正确.当B环经过A环所在平面的瞬间,此时穿过B环的磁通量最大,磁通量的变化率为零,故此时B环中的感应电流为零,选项C错误,D正确.

故选ACD。

6．(2020·湖北襄阳联考)(多选)如图一均匀金属圆盘绕通过其圆心且与盘面垂直的轴逆时针匀速转动.现施加一垂直穿过圆盘的有界匀强磁场,圆盘开始减速.在圆盘减速过程中,以下说法正确的是(　　)

A.处于磁场中的圆盘部分,靠近圆心处电势高
B.所加磁场越强越易使圆盘停止转动
C.若所加磁场反向,圆盘将加速转动
D.若所加磁场穿过整个圆盘,圆盘将匀速转动

【答案】ABD
【解析】由右手定则可知,处于磁场中的圆盘部分,靠近圆心处电势高,选项A正确;根据E=BLv可知,所加磁场越强,则感应电动势越大,感应电流越大,产生的电功率越大,消耗的机械能越快,则圆盘越容易停止转动,选项B正确;若加反向磁场,根据楞次定律可知,安培力仍要阻碍圆盘的转动,选项C错误;若所加磁场穿过整个圆盘,则圆盘中没有感应电流,不消耗机械能,圆盘匀速转动,选项D正确.

故选：ABD。