人教版高中物理选择性必修二同步培优训练第六课法拉第电磁感应定律.docVIP

PAGE 14 - 六　法拉第电磁感应定律 (25分钟　60分) 一、选择题(本题共6小题，每小题6分，共36分) 1．(多选)如图所示的几种情况中，金属导体中产生的感应电动势为Blv的是(　　) 【解析】选B、C、D。A中，v与金属导体不垂直，产生的感应电动势E＝Blv sin θ，A错误；B中，金属导体垂直切割磁感线，产生的感应电动势E＝Blv，B正确；C中，金属导体水平部分不切割磁感线，只有竖直部分切割磁感线，产生的感应电动势E＝Blv，C正确；D中，金属导体切割磁感线的有效长度为l，产生的感应电动势E＝Blv，D正确。 2．如图所示，在竖直向下的匀强磁场中，将一水平放置的金属棒ab以垂直于棒的水平速度v0抛出，设在整个过程中金属棒的方向不变且不计空气阻力，则金属棒运动过程中产生的感应电动势的大小变化情况是(　　) A．保持不变 B．越来越小 C．越来越大 D．无法判断 【解析】选A。金属棒ab做平抛运动，其水平分速度保持不变，等于v0。由感应电动势公式E＝Blv sin α，v sin α是垂直于磁感线方向的分速度，即平抛运动的水平分速度，等于v0，则感应电动势E＝Blv0，B、l、v0均不变，则感应电动势大小保持不变。故A正确，B、C、D错误。 3.如图所示，处在匀强磁场中的线圈，匝数为n，面积为S，磁场方向平行于线圈轴线向右。若在Δt时间内，磁感应强度大小由B1均匀增加到B2，则该段时间内线圈两端a和b之间的电势差φa－φb(　　) A．恒为 eq \f(nS（B2－B1）,Δt) B．从0均匀变化到 eq \f(nS（B2－B1）,Δt) C．恒为－ eq \f(nS（B2－B1）,Δt) D．从0均匀变化到－ eq \f(nS（B2－B1）,Δt) 【解析】选C。穿过线圈的磁感应强度均匀增加，故产生恒定的感应电动势，根据法拉第电磁感应定律，有E＝n eq \f(ΔΦ,Δt) ＝ eq \f(nSΔB,Δt) ＝ eq \f(nS（B2－B1）,Δt) ，根据楞次定律可知，感应电流沿顺时针方向(从右侧看)，故φaφb，即有φa－φb＝－ eq \f(nS（B2－B1）,Δt) ，故C选项正确。 4.如图所示，闭合开关S，将条形磁铁两次插入闭合线圈，第一次用0.2 s，第二次用0.4 s，并且两次的起始和终止位置相同，则(　　) A．第一次磁通量变化较大 B．第一次G的最大偏角较大 C．第一次经过G的总电荷量较多 D．若开关S断开，G不偏转，故两次均无感应电动势 【解析】选B。因两次的起始和终止位置相同，所以磁感应强度变化量ΔB相同，由ΔΦ＝ΔB·S知：两次磁通量变化相同，故A错误；因磁通量变化相同，匝数n相同，Δt1Δt2，根据E＝n eq \f(ΔΦ,Δt) 和i＝ eq \f(E,R) 知，第一次G的最大偏角较大，故B正确；根据q＝ eq \o(I,\s\up6(－)) ·Δt＝ eq \f(\x\to(E),R) ·Δt＝n eq \f(ΔΦ,Δt·R) ·Δt＝n eq \f(ΔΦ,R) 可知： 经过G的总电量相同，故C错误；有无感应电动势产生的条件是穿过回路的磁通量是否发生变化，电路无需闭合，两次穿过回路的磁通量均发生了变化，故D错误。所以选B。 5．(多选)如图甲，圆环a和b均由相同的均匀导线制成，a环半径是b环半径的两倍，两环用不计电阻且彼此靠得较近的导线连接。若仅将a环置于图乙所示变化的磁场中，则导线上M、N两点的电势差UMN＝0.4 V。下列说法正确的是(　　) A.图乙中，变化磁场的方向垂直纸面向里 B．图乙中，变化磁场的方向垂直纸面向外 C．若仅将b环置于图乙所示变化的磁场中，则M、N两端的电势差U′MN＝－0.4 V D．若仅将b环置于图乙所示变化的磁场中，则M、N两端的电势差U′MN＝－0.2 V 【解析】选A、D。UMN0，可知a环中感应电流为逆时针方向，根据右手螺旋定则，知感应磁场方向垂直纸面向外，图乙中原磁场增强，根据楞次定律可知原磁场方向垂直纸面向里，A项正确，B项错误；根据楞次定律可得b环中也产生逆时针方向的感应电流，U′MN0，a环处于磁场中时，UMN＝ eq \f(1,3) Ea，b环处于磁场中时，U′MN＝－ eq \f(2,3) Eb ，而 eq \f(Ea,Eb) ＝ eq \f(π（2R）2,πR2) ＝4，解得U′MN＝－0.2 V，C项错误，D项正确。 6.(多选)半径分别为r和2r的同心半圆导轨MN、PQ固定在同一水平面内，一长为r、电阻为2R、质量为m且质量分布均匀的导体棒AB置于半圆轨道上，BA的延长线通过导轨的圆心O，装置的俯视图如图所示。整个装置处于磁感应强度大小为B、方向竖直向下的匀强磁场中，在N、Q之间接有一阻值