高中物理人教版选修3-2课时作业4.4《法拉第电磁感应定律》.docVIP

4.4 课时作业 基础达标 1．下列说法正确的是(　　) A．线圈中磁通量变化越大，线圈中产生的感应电动势一定越大 B．线圈中磁通量越大，线圈中产生的感应电动势一定越大 C．线圈放在磁场越强的位置，线圈中产生的感应电动势一定越大 　D．线圈中磁通量变化的越快，线圈中产生的感应电动势越大 【解析】　根据法拉第电磁感应定律可知D正确． 【答案】　D 2．一根直导线长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描述错误的是(　　) 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 【解析】　当公式E＝BLvsinθ中B，l，v互相垂直时，导体切割磁感线运动的感应电动势最大，Em＝BLv＝0.1×0.1×10 V＝0.1 V，考虑到它们三者的空间位置关系，所以描述错误的只有A. 【答案】　A 3. 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，如图所示，当磁场以10 T/s的变化率增强时，线框中a、b两点电势差是(　　) A．Uab＝0.1 V B．Uab＝－0.1 V C．Uab＝0.2 V D．Uab＝－0.2 V 【解析】　 题中正方形线框的左半部分磁通量变化而产生感应电动势，从而在线框中有感应电流，把左半部分线框看成电源，其电动势为E，内电阻为，画出等效电路如图所示，则ab两点间的电势差即为电源的路端电压，设l是边长，且依题意知＝10 T/s. 由E＝得 E＝＝·＝10×V＝0.2 V |Uab|＝I＝·＝×V＝0.1 V 由于a点电势低于b点电势，故Uab＝－0.1 V，即B选项正确． 【答案】　B 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】　由于两次插入过程条形磁铁的起始位置和终止位置相同，因此磁通量的变化量ΔΦ相同，故选项A错误；根据E＝n可知，第一次磁通量的变化率较大，感应电动势较大，而闭合电路的总电阻相同，故第一次G的最大偏转角度较大，选项B正确；通过G的电荷量q＝·Δt＝Δt＝，即两次通过G的电荷量相等，选项C错误，若S断开，电路中无电流，但仍存在感应电动势，选项D错误． 【答案】　B 5. 如图所示，长为L的金属导线弯成一个圆环，导线的两端接在电容为C的平行板电容器上，P、Q为电容器的两个极板，磁场垂直于环面向里，磁感应强度以B＝B0＋kt(k0)随时间变化，t＝0时，P、Q两板电势相等，两板间的距离远小于环的半径，经时间t，电容器P板(　　) A．不带电 B．所带电荷量与t成正比 C．带正电，电荷量是 D．带负电，电荷量是 【解析】　磁感应强度以B＝B0＋kt(k0)随时间变化，由法拉第电磁感应定律得E＝＝S＝kS，而S＝，经时间t电容器极板P所带电荷量Q＝E·C＝·C，由楞次定律可知，P板带负电，故选项D正确． 【答案】　D 6. 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，磁场方向垂直于线框平面，边界MN与线框的边成45°角，E、F分别为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 【解析】　当P点开始进磁场时，R点也开始进磁场，这是因为PR连线与MN平行，这时切割磁感线的有效长度为最大，等于RS.所以，回路产生的感应电动势最大，电流也最大，选项B正确． 【答案】　B 7. 一个电阻是R，半径为r的单匝线圈放在磁感应强度为B的匀强磁场中，如图所示，若以线圈的直径为轴旋转180°，则在此过程中，导线横截面上通过的电荷量为(　　) A．0 B. C. D. 【解析】　由法拉第电磁感应定律知，此过程中的平均感应电动势＝＝，平均电流＝，故导线截面上通过的电荷量q＝Δt＝＝. 【答案】　C 8. 如图所示，导体AB的长为2R，绕O点以角速度ω匀速转动，OB为R，且OBA三点在一条直线上，有一匀强磁场磁感应强度为B，充满转动平面且与转动平面垂直，那么AB两端的电势差为(　　) A.BωR2 B．2BωR2 C．4BωR2 D．6BωR2 【解析】　设经过t，磁通量的变化量 ΔΦ＝BΔS＝B(3R)2－BR2＝4BωtR2. 由法拉第电磁感应定律，得 UAB＝＝＝4BωR2. 【