2.2 法拉第电磁感应定律同步练习 2021—2022 学年高中物理粤教版 （2019）选择性必修第二册 一、选择题（共 15 题） 1．如图所示，一个面积为 S、匝数为 n 的圆形线圈，线圈平面与匀强磁场垂直、且一半在磁场中。在时间 t 内，磁感应强度的方向不变、大小由 B 增大到 2B，在此过程中，线圈中产生的感应电动势为（　　） A． BS t B． n BS t C． n BS 2t D． n 2BS t 2．通过一闭合线圈的磁通量为  ，  随时间 t 的变化规律如图所示，下列说法中正确的是（ ） A． 0 ~ 0.3s 内线圈中的电动势在均匀增加 B．第 0.6s 末线圈中的感应电动势是 4V C．第 0.9s 末线圈中的瞬时电动势比 0.2s 末的小 D．第 0.2s 末和 0.4s 末的瞬时电动势的方向相同 3．如图所示，匀强磁场中有两个导体圆环 a、b，磁场方向与圆环所在平面垂直，磁感应强度 B 随时间均 匀增大。两圆环半径之比为 3：1，圆环中产生的感应电动势分别为 Ea 和 Eb，不考虑两圆环间的相互影响。 下列说法正确的是（　　） A．Ea：Eb=9：1，感应电流均沿逆时针方向 B．Ea：Eb=9：1，感应电流均沿顺时针方向 C．Ea：Eb=3：1，感应电流均沿逆时针方向 D．Ea：Eb=3：1，感应电流均沿顺时针方向 4．如图，已知某螺线管的匝数 n=100，横截面积 S=0.2m2，穿过螺线管的匀强磁场的磁感应强度均匀增大， B 其变化率 t ＝8.0×102T/s，则下列说法正确的是（　　） A．螺线管中无感应电动势产生 B．螺线管中产生的感应电动势大小保持不变，为 1.6V C．螺线管中产生的感应电动势均匀增大，每秒增加 1.6V D．螺线管中产生的感应电动势均匀减小，每秒减小 1.6V 5．电吉他是利用电磁感应原理工作的一种乐器．如图甲为电吉他的拾音器的原理图，在金属弦的下方放 置有一个连接到放大器的螺线管．一条形磁铁固定在管内，当拨动金属弦后，螺线管内就会产生感应电流， 经一系列转化后可将电信号转为声音信号．若由于金属弦的振动，螺线管内的磁通量随时间的变化如图乙 所示，则对应感应电流的变化为（ ） A． B． C． D． 6．如图所示，在磁感应强度为 B，方向垂直纸面向里的匀强磁场中，金属杆 MN 在平行金属导轨上以速度 v 向右匀速运动，MN 中产生的感应电动势为 E1 ，若将磁场的磁感应强度增为 2B，金属杆 MN 的速度减为 1 v 2 ，MN 中产生的感应电动势变为 E2 ，则 E1 与 E2 之比为 A．2:1 B．1:2 C．1:4 D．1:1 7．闭合电路中产生的感应电动势的大小，跟穿过这一闭合回路的下列哪个物理量成正比的是： A．磁通量 B．磁感应强度 C．磁通量的变化量 D．磁通量的变化率 8．下列说法正确的是（　　） A．磁通量大，磁通量变化量一定大 B．磁通量变化大，磁通量变化率一定大 C．磁通量为零，磁通量变化率一定为零 D．磁通量变化大，感应电动势可能很小 9．如图所示，磁感应强度为 B 的匀强磁场中，一长度为 l 的均匀直导体棒绕其中点 O，以角速度  在垂直 磁场的平面内匀速转动，导体棒 a、b 两端点间的电势差为（　　） 1 2 A． U ab   Bl  2 C． U ab  1 2 Bl  4 B． U ab 0 D． U ab  1 2 Bl  2 10．如图，导体 AB 在做切割磁感线运动时，将产生一个电动势，因而在电路中有电流通过，下列说法中 正确的是（　　） A．因磁场变化而产生的感应电动势称为动生电动势 B．动生电动势的产生与洛仑兹力有关 C．动生电动势的产生与电场力有关 D．动生电动势和感生电动势产生的原因是一样的 11．关于感应电动势，下列说法正确的是（　　） A．穿过闭合电路的磁感强度越大，感应电动势就越大 B．穿过闭合电路的磁通量越大，感应电动势就越大 C．穿过闭合电路的磁通量的变化量越大，其感应电动势就越大 D．穿过闭合电路的磁通量变化越快，其感应电动势就越大 12．在如图所示的正三角形区域内存在垂直纸面向外的匀强磁场，一正三角形的导体框刚好与磁场的边界 重合，已知导体框的边长为 l。在导体框以恒定的角速度  绕其中心顺时针转过 120°的过程中，下列说法 中正确的是（　　） A．导体框中的平均感应电动势为 0，感应电流方向先沿顺时针后沿逆时针 B．导体框中的平均感应电动势为 0，感应电流方向先沿逆时针后沿顺时针 3Bl 2 C．导体框中的平均感应电动势为 8 ，感应电流方向先沿顺时针后沿逆时针 3Bl 2 D．导体框中的平均感应电动势为 8 ，感应电流方向先沿逆时针后沿顺时针 13．如图甲所示，粗糙水平面上固定一长直导线，其左侧放置一个正方形的金属线框（俯视图），现导线 中通以如图乙所示的电流，线框始终保持静止状态，规定导线中电流方向向下为正，在 0~2t0 时间内，则 （　　） A．线框中感应电流先沿逆时针方向后沿顺时针方向 B．线框先有扩张趋势后有收缩趋势 C．线框中感应电流先减小后增大 D．线框受到的静摩擦力方向始终向左 14．如图所示，间距为 L 的足够长的平行金属导轨固定在斜面上，导轨一端接入阻值为 R 的定值电阻，t=0 时，质量为 m 的金属棒由静止开始沿导轨下滑，t=T 时，金属棒的速度恰好达到最大值 vm，整个装置处于 垂直斜面向下、磁感应强度为 B 的匀强磁场中，已知金属棒与导轨间的动摩擦因数为 μ，金属棒在运动过 程中始终与导轨垂直且接触良好，金属棒及导轨的电阻不计，下列说法正确的是( ) vm T A． t  2 时，金属棒的速度大小为 2 B．0～T 的过程中，金属棒机械能的减少量等于 R 上产生的焦耳热 C．电阻 R 在 0～ D．金属棒 0～ T T 内产生的焦耳热小于 ～T 内产生的焦耳热 2 2 T T 内机械能的减少量大于 ～T 内机械能的减少量 2 2 15．如图所示，由导体棒 ab 和矩形线框 cdef 组成的“10”图案在匀强磁场中一起向右匀速平动，匀强磁场的 方向垂直线框平面向里，磁感应强度 B 随时间均匀增大，则下列说法正确的是（ ） A．导体棒的 a 端电势比 b 端电势高，电势差 Uab 在逐渐增大 B．导体棒的 a 端电势比 b 端电势低，电势差 Uab 在逐渐增大 C．线框中 cdef 有顺时针方向的电流，电流大小在逐渐增大 D．线框中 cdef 有逆时针方向的电流，电流大小在逐渐增大 二、填空题（共 4 题） 16．如图所示，平行金属导轨的间距为 d，一端跨接一阻值为 R 的电阻，匀强磁场的磁感应强度为 B，方 向垂直于平行轨道所在平面，一根长直金属棒与导轨成 60°角放置，且接触良好，则当金属棒以垂直于棒 的恒定速度 v 沿金属导轨滑行时，其他电阻不计，电阻 R 中的电流为_____________． 17．图是一种风速仪示意图，试回答下列问题： （1）有水平风吹来时磁体如何转动？（自上往下看）_____________________________ （2）为什么能用它测定风速大小？__________________________________ 18．如图边界 PQ 的右侧区域内，存在着磁感应强度大小为 B，方向垂直于纸面的匀强磁场。边长为 l 的正 方形金属线框 abcd 由粗细均匀同种材料制成，ab 刚好位于边界 PQ 上，现使线框绕过边界 PQ 转轴匀速转 动，角速度为  ，如图所示，则在 ad 边开始转入磁场的瞬间 cd 两端的电势差 U cd 为______。 19．如图所示，是“用 DIS 探究回路中感应电动势大小与磁通量变化快慢的关系”实验的装置图，实验时让 小车以不同的速度靠近螺线管，得到在不同 t 内的感应电动势的平均值 E，重复上述步骤可得一组 t 和 E 值，点击软件界面，屏幕出现 E-___________图线，实验中因磁铁相对螺线管位置的变化相同，各次实验 螺线管中的磁通量的变化量都相同，可见感应电动势 E 和__________成正比关系。 三、综合题（共 4 题） 20．有一正方形多匝线圈 abcd 处于匀强磁场中，线圈的匝数 n=100 匝，线圈平面与磁场方向垂直，在 Δt=1.5s 的时间内，磁通量由 Φ1=0.02Wb 均匀增加到 Φ2=0.08Wb.求： （1）在 Δt 内线圈中磁通量的变化量 ΔΦ 为多少？ （2）在 Δt 内线圈中产生的电动势为多少？ 21．如图甲是法拉第发明的铜盘发电机，也是人类历史上第一台发电机。利用这个发电机给平行金属板电 容器供电，如图乙。已知铜盘的半径为 L，加在盘下侧的匀强磁场磁感应强度为 B1，盘匀速转动的角速度 为 ω，每块平行板长度为 d，板间距离也为 d，板间加垂直纸面向内、磁感应强度为 B2 的匀强磁场。 （1）若圆盘按照图示方向转动，那么平行板电容器 C 和 D 哪个电势高； （2）求铜盘产生的感应电动势大小； （3）若有一带负电的小球从电容器两板中间水平向右射入，在复合场中做匀速圆周运动又恰好从极板右 侧射出，求射入的速度 v。 22．有一个 100 匝的线圈，总电阻为 10Ω，在 0.2s 内垂直穿过线圈平面的磁通量从 0.02Wb 均匀增加到 0.1Wb，问： (1)这段时间内线圈中产生的平均感应电动势为多少 V； (2)通过线圈的平均感应电流为多少 A。 23．一个 200 匝、面积为 20cm2 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 0.05s 内由 0.1 T 增加到 0.5T，在此过程中磁通量变化了多少？磁通量的平均变化率是多少？线圈中感应电 动势的大小是多少伏？参考答案： 1．C 2．B 3．A 4．B 5．B 6．D 7．D 8．D 9．B 10．B 11．D 12．B 13．B 14．C 15．A 2 3Bdv 16． 3R 17． 逆时针转动 风速越大磁体转速越大，线圈中磁通量变化率越大，根据法拉第电磁感应定律，感应电动势越大，感应电 流就越大，则可从电流计中读出风速的大小 3 2 18．  Bl  4 19． 1 t 1 t 20．（1）0.06Wb （2）4V 5 B2 d 2 g 1 2 v  E = B L 2 B1 L2 21．（1）C 极板；（2） 感 2 1 ；（3） 22．(1)40V；(2)4A 23．4×10－4Wb 8×10－3Wb/s 1.6V