2012年人教版高中物理选修3-2 4.4法拉第电磁感应定律练习卷（解析版）

一、选择题

1. 难度：中等

当穿过线圈的磁通量发生变化时，下列说法中正确的是(  )

A．线圈中一定有感应电流

B．线圈中一定有感应电动势

C．感应电动势的大小跟磁通量的变化成正比

D．感应电动势的大小跟线圈的电阻有关

2. 难度：中等

一根直导线长0.1 m，在磁感应强度为0.1 T的匀强磁场中以10 m/s的速度匀速运动，则导线中产生的感应电动势的说法错误的是(  )

A．一定为0.1 V                B．可能为零

C．可能为0.01 V               D．最大值为0.1 V

3. 难度：中等

无线电力传输目前取得重大突破，在日本展出了一种非接触式电源供应系统．这种系统基于电磁感应原理可无线传输电力．两个感应线圈可以放置在左右相邻或上下相对的位置，原理示意图如图所示．下列说法正确的是(  )

A．若A线圈中输入电流，B线圈中就会产生感应电动势

B．只有A线圈中输入变化的电流，B线圈中才会产生感应电动势

C．A中电流越大，B中感应电动势越大

D．A中电流变化越快，B中感应电动势越大

4. 难度：中等

如图所示，PQRS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向里，MN线与线框的边成45°角，E、F分别是PS和PQ的中点．关于线框中的感应电流，正确的说法是(  )

A．当E点经过边界MN时，线框中感应电流最大

B．当P点经过边界MN时，线框中感应电流最大

C．当F点经过边界MN时，线框中感应电流最大

D．当Q点经过边界MN时，线框中感应电流最大

二、计算题

5. 难度：中等

如图(a)所示，一个电阻值为R，匝数为n的圆形金属线圈与阻值为2R的电阻R₁连接成闭合回路．线圈的半径为r₁.在线圈中半径为r₂的圆形区域内存在垂直于线圈平面向里的匀强磁场，磁感应强度B随时间t变化的关系图线如图(b)所示．图线与横、纵轴的截距分别为t₀和B₀.导线的电阻不计．

求0至t₁时间内

(1)通过电阻R₁上的电流大小和方向；

(2)通过电阻R₁上的电荷量q及电阻R₁上产生的热量．

三、选择题

6. 难度：中等

如图所示，A、B两闭合线圈为同样导线绕成，A有10匝，B有20匝，两圆线圈半径之比为2∶1.均匀磁场只分布在B线圈内．当磁场随时间均匀减弱时(  )

A．A中无感应电流

B．A、B中均有恒定的感应电流

C．A、B中感应电动势之比为2∶1

D．A、B中感应电流之比为1∶2

7. 难度：中等

在匀强磁场中，有一个接有电容器的导线回路，如图所示，已知电容C＝30 μF，回路的长和宽分别为l₁＝5 cm，l₂＝8 cm，磁场变化率为5×10^－2 T/s，则(  )

A．电容器带电荷量为2×10^－9 C

B．电容器带电荷量为4×10^－9 C

C．电容器带电荷量为6×10^－9 C

D．电容器带电荷量为8×10^－9 C

8. 难度：中等

如图所示，空间存在两个磁场，磁感应强度大小均为B，方向相反且垂直纸面，MN、PQ为其边界，OO′为其对称轴．一导线折成边长为l的正方形闭合回路abcd，回路在纸面内以恒定速度v₀向右运动，当运动到关于OO′对称的位置时(  )

A．穿过回路的磁通量为零

B．回路中感应电动势大小为2Blv₀

C．回路中感应电流的方向为顺时针方向

D．回路中ab边与cd边所受安培力方向相同

9. 难度：中等

用均匀导线做成的正方形线框边长为0.2 m，正方形的一半放在垂直纸面向里的匀强磁场中，如图甲所示．当磁场以10 T/s的变化率增强时，线框中点a、b两点间的电势差是(  )

A．U_ab＝0.1 V                  B．U_ab＝－0.1 V

C．U_ab＝0.2 V                  D．U_ab＝－0.2 V

10. 难度：中等

如图所示，在空间中存在两个相邻的、磁感应强度大小相等、方向相反的有界匀强磁场，其宽度均为L.现将宽度也为L的矩形闭合线圈，从图示位置垂直于磁场方向匀速拉过磁场区域，则在该过程中，能正确反映线圈中所产生的感应电流或其所受的安培力随时间变化的图象是(  )

四、计算题

11. 难度：中等

如图所示，导线全部为裸导线，半径为r的圆内有垂直于平面的匀强磁场，磁感应强度为B，一根长度大于2r的导线MN以速度v在圆环上无摩擦地自左向右匀速滑动，电路的固定电阻为R.其余电阻忽略不计．试求MN从圆环的左端到右端的过程中电阻R上的电流强度的平均值及通过的电荷量．

12. 难度：中等

如图所示，处于匀强磁场中的两根足够长、电阻不计的平行金属导轨相距1 m，导轨平面与水平面成θ＝37°角，下端连接阻值为R的电阻．匀强磁场方向与导轨平面垂直，质量为0.2 kg、电阻不计的金属棒放在两导轨上，棒与导轨垂直并保持良好接触，它们之间的动摩擦因数为0.25.

(1)求金属棒沿导轨由静止开始下滑时的加速度大小．

(2)当金属棒下滑速度达到稳定时，电阻R消耗的功率为8 W，求该速度的大小．

(3)在上问中，若R＝2 Ω，金属棒中的电流方向由a到b，求磁感应强度的大小与方向．

(g取10 m/s²，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8)