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2012年人教版高中物理选修1-1 3.2法拉第电磁感应定律练习卷(解析版)
一、选择题
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1. 难度:简单

法拉第电磁感应定律可以这样表述:闭合电路中感应电动势的大小  (    )

A.跟穿过这一闭合电路的磁通量成正比

B.跟穿过这一闭合电路的磁感应强度成正比

C.跟穿过这一闭合电路的磁通量的变化率成正比

D.跟穿过这一闭合电路的磁通量的变化量成正比

 

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2. 难度:简单

将一磁铁缓慢地或迅速地插到闭合线圈中同样位置处,不发生变化的物理量有   (    )

A.磁通量的变化率      

B.感应电流的大小

C.消耗的机械功率       

D.磁通量的变化量

E.流过导体横截面的电荷量

 

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3. 难度:简单

恒定的匀强磁场中有一圆形闭合导线圈,线圈平面垂直于磁场方向,当线圈在磁场中做下列哪种运动时,线圈中能产生感应电流  (    )

A.线圈沿自身所在平面运动

B.沿磁场方向运动

C.线圈绕任意一直径做匀速转动

D.线圈绕任意一直径做变速转动

 

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4. 难度:简单

一个矩形线圈,在匀强磁场中绕一个固定轴做匀速运动,当线圈处于如图所示位置时,此线圈  (      )

说明: 6ec8aac122bd4f6e

A.磁通量最大,磁通量变化率最大,感应电动势最小

B.磁通量最大,磁通量变化率最大,感应电动势最大

C.磁通量最小,磁通量变化率最大,感应电动势最大

D.磁通量最小,磁通量变化率最小,感应电动势最小

 

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5. 难度:简单

一个N匝的圆线圈,放在磁感应强度为B的匀强磁场中,线圈平面跟磁感应强度方向成30°角,磁感应强度随时间均匀变化,线圈导线规格不变.下列方法中可使线圈中感应电流增加一倍的是   (   )

A.将线圈匝数增加一倍           

B.将线圈面积增加一倍

C.将线圈半径增加一倍          

D.适当改变线圈的取向

 

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6. 难度:简单

闭合电路中产生的感应电动势的大小,跟穿过这一闭合电路的下列哪个物理量成正比(    )

A、磁通量           

B、磁感应强度        

C、磁通量的变化率  

D、磁通量的变化量

 

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7. 难度:简单

穿过一个单匝数线圈的磁通量,始终为每秒钟均匀地增加2 Wb,则(    )

A、线圈中的感应电动势每秒钟增大2 V

B、线圈中的感应电动势每秒钟减小2 V

C、线圈中的感应电动势始终为2 V

D、线圈中不产生感应电动势

 

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8. 难度:简单

如图1所示,矩形金属框置于匀强磁场中,ef为一导体棒,可在ab和cd间滑动并接触良好;设磁感应强度为B,ef长为L,在Δt时间内向左匀速滑过距离Δd,由电磁感应定律E=n说明: 6ec8aac122bd4f6e可知,下列说法正确的是(    )

说明: 6ec8aac122bd4f6e

图1

A、当ef向左滑动时,左侧面积减少L·Δd,右侧面积增加L·Δd,因此E=2BLΔd/Δt

B、当ef向左滑动时,左侧面积减小L·Δd,右侧面积增大L·Δd,互相抵消,因此E=0

C、在公式6ec8aac122bd4f6e中,在切割情况下,ΔΦ=B·ΔS,ΔS应是导线切割扫过的面积,因此E=BLΔd/Δt

D、在切割的情况下,只能用E=BLv计算,不能用6ec8aac122bd4f6e计算

 

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9. 难度:简单

在南极上空离地面较近处,有一根与地面平行的直导线,现让直导线由静止自由下落,在下落过程中,产生的感应电动势(    )

A、增大             

B、减小             

C、不变             

D、无法判断

 

二、填空题
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10. 难度:简单

一个200匝、面积为20 cm2的线圈,放在磁场中,磁场的方向与线圈平面成30°角,若磁感应强度在0.05 s内由0.1 T增加到0.5 T.在此过程中穿过线圈的磁通量的变化是___________ Wb;磁通量的平均变化率是___________ Wb/s;线圈中的感应电动势的大小是___________ V.

 

三、选择题
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11. 难度:简单

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棒的取向不变且不计空气阻力,则金属棒在运动过程中产生的感应电动势大小将  (     )

说明: 6ec8aac122bd4f6e

A.越来越大                     

B.越来越小

C.保持不变                     

D.无法确定

 

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12. 难度:简单

如图所示,C是一只电容器,先用外力使金属杆ab贴着水平平行金属导轨在匀强磁场中沿垂直磁场方向运动,到有一定速度时突然撤销外力.不计摩擦,则ab以后的运动情况可能是(     )

说明: 6ec8aac122bd4f6e

A.减速运动到停止              

B.来回往复运动

C.匀速运动                    

D.加速运动

 

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13. 难度:简单

粗细均匀的电阻丝围成的正方形线框置于有界匀强磁场中,磁场方向垂直于线框平面,其边界与正方形线框的边平行.现使线框以同样大小的速度沿四个不同方向平移出磁场,如图4-3-12所示,则在移出过程中线框的一边a、b两点间电势差绝对值最大的是(  )

说明: 6ec8aac122bd4f6e

 

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14. 难度:简单

一个面积S=4×10-2 m2、匝数n=100匝的线圈,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(    )

说明: 6ec8aac122bd4f6e

A、在开始的2 s内穿过线圈的磁通量变化率等于-0.08 Wb/s

B、在开始的2 s内穿过线圈的磁通量的变化量等于零

C、在开始的2 s内线圈中产生的感应电动势等于-0.08 V

D、在第3 s末线圈中的感应电动势等于零

 

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15. 难度:简单

如图所示,闭合导线框的质量可以忽略不计,将它从图示位置匀速拉出匀强磁场.若第一次用0.3 s时间拉出,外力做的功为W1,通过导线截面的电荷量为q1;第二次用0.9 s时间拉出,外力所做的功为W2,通过导线截面的电荷量为q2,则(    )

说明: 6ec8aac122bd4f6e

A、W1<W2,q1<q2                          

B、W1<W2,q1=q2

C、W1>W2,q1=q2                          

D、W1>W2,q1>q2

 

四、填空题
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16. 难度:简单

如图所示,半径为r的n匝线圈套在边长为L的正方形abcd之外,匀强磁场局限在正方形区域内且垂直穿过正方形面积.当磁感应强度以ΔB/Δt的变化率均匀变化时,线圈中产生感应电动势的大小为____________________.

说明: 6ec8aac122bd4f6e

 

五、选择题
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17. 难度:简单

在图中,EF、GH为平行的金属导轨,其电阻可不计,R为电阻器,C为电容器,AB为可在EF和GH上滑动的导体横杆.有均匀磁场垂直于导轨平面.若用I1和I2分别表示图中该处导线中的电流,则当横杆AB(    )

说明: 6ec8aac122bd4f6e

A、匀速滑动时,I1=0,I2=0                

B、匀速滑动时,I1≠0,I2≠0

C、加速滑动时,I1=0,I2=0                  

D、加速滑动时,I1≠0,I2≠0

 

六、填空题
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18. 难度:简单

如图4-3-10所示,在光滑的绝缘水平面上,一个半径为10 cm、电阻为1.0 Ω、质量为0.1 kg的金属环以10 m/s的速度冲入一有界磁场,磁感应强度为B=0.5 T.经过一段时间后,圆环恰好有一半进入磁场,该过程产生了3.2 J的电热,则此时圆环的瞬时速度为___________m/s;瞬时加速度为___________ m/s2.

说明: 6ec8aac122bd4f6e

图4-3-10

 

七、选择题
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19. 难度:简单

如图所示,接有灯泡L的平行金属导轨水平放置在匀强磁场中,一导体杆与两导轨良好接触并做往复运动,其运动情况与弹簧振子做简谐运动的情况相同.图中O位置对应于弹簧振子的平衡位置,P、Q两位置对应于弹簧振子的最大位移处.若两导轨的电阻不计,则(    )

说明: 6ec8aac122bd4f6e

A、杆由O到P的过程中,电路中电流变大

B、杆由P到Q的过程中,电路中电流一直变大

C、杆通过O处时,电路中电流方向将发生改变

D、杆通过O处时,电路中电流最大

 

八、计算题
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20. 难度:简单

如图4-3-14所示,半径为R的圆形导轨处在垂直于圆平面的匀强磁场中,磁感应强度为B,方向垂直于纸面向内.一根长度略大于导轨直径的导体棒MN以速率v在圆导轨上从左端滑到右端,电路中的定值电阻为r,其余电阻不计.导体棒与圆形导轨接触良好.求:

 说明: 6ec8aac122bd4f6e

图4-3-14

(1)、在滑动过程中通过电阻r的电流的平均值;

(2)、MN从左端到右端的整个过程中,通过r的电荷量;

(3)、当MN通过圆导轨中心时,通过r的电流是多大?

 

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21. 难度:简单

如图所示,两根平行且足够长的金属导轨置于磁感应强度为B的匀强磁场中,磁场的方向垂直于导轨平面,两导轨间距为L,左端连一电阻R,右端连一电容器C,其余电阻不计。长为2L的导体棒ab与从图中实线位置开始,以a为圆心沿顺时针方向的角速度ω匀速转动,转90°的过程中,通过电阻R的电荷量为多少?

说明: 6ec8aac122bd4f6e

 

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22. 难度:简单

如图所示,水平放置的导体框架,宽L=0.50 m,接有电阻R=0.20 Ω,匀强磁场垂直框架平面向里,磁感应强度B=0.40 T.一导体棒ab垂直框边跨放在框架上,并能无摩擦地在框架上滑动,框架和导体ab的电阻均不计.当ab以v=4.0 m/s的速度向右匀速滑动时,求:

说明: 6ec8aac122bd4f6e

(1)ab棒中产生的感应电动势大小;

(2)维持导体棒ab做匀速运动的外力F的大小;

(3)若将外力F突然减小到F′,简要论述导体ab以后的运动情况.

 

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23. 难度:简单

如图4-3-18所示,在磁感应强度为B的匀强磁场中有一个面积为S的矩形线圈绕垂直于磁感线的对称轴OO′以角速度ω匀速转动.

说明: 6ec8aac122bd4f6e

(1)穿过线框平面磁通量的变化率何时最大?最大值为多少?

(2)当线框由图示位置转过60°的过程中,平均感应电动势为多大?

(3)线框由图示位置转到60°时瞬时感应电动势为多大?

 

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24. 难度:简单

横截面积S=0.2 m2、n=100匝的圆形线圈A处在如图所示的磁场内,磁感应强度变化率为0.02 T/s.开始时S未闭合,R1=4 Ω,R2=6Ω,C=30 μF,线圈内阻不计,求:

说明: 6ec8aac122bd4f6e

(1)闭合S后,通过R2的电流的大小;

(2)闭合S后一段时间又断开,问S断开后通过R2的电荷量是多少?

 

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