第2节　法拉第电磁感应定律 课时作业.docVIP

[A级——基础达标练]

1．穿过某闭合回路的磁通量Φ随时间t变化的图像分别如图中的①～④所示，下列说法正确的是()

A．图①有感应电动势，且大小恒定不变

B．图②产生的感应电动势一直在变大

C．图③在0～t1时间内的感应电动势是t1～t2时间内产生的感应电动势的2倍

D．图④中，回路产生的感应电动势先变大后变小

解析：选C。由E＝eq\f(ΔΦ,Δt)可知，题图①中磁通量没有变化，因此没有感应电动势，故A错误；题图②中图像的斜率不变，磁通量均匀增加，则感应电动势不变，故B错误；题图③在0～t1时间内的斜率是t1～t2时间内斜率绝对值的2倍，所以在0～t1时间内感应电动势是t1～t2时间内感应电动势的2倍，故C正确；题图④的斜率绝对值先减小后增大，故产生的感应电动势先变小再变大，故D错误。

2．穿过一个单匝线圈的磁通量始终保持每秒钟均匀地减少2Wb，则()

A．线圈中感应电动势每秒钟增加2V

B．线圈中感应电动势每秒钟减少2V

C．线圈中无感应电动势

D．线圈中感应电动势保持不变

解析：选D。由E＝eq\f(ΔΦ,Δt)可知当磁通量始终保持每秒钟均匀地减少2Wb时，磁通量的变化率即感应电动势是2Wb/s＝2V。

3．(多选)将一磁铁缓慢或者迅速地插到闭合线圈中的同一位置处，不会发生变化的物理量是()

A．磁通量的变化量

B．磁通量的变化率

C．感应电流的大小

D．流过线圈横截面的电荷量

解析：选AD。将磁铁插到闭合线圈的同一位置，磁通量的变化量相同，而用的时间不同，所以磁通量的变化率不同。感应电流I＝eq\f(E,R)＝eq\f(ΔΦ,Δt·R)，故感应电流的大小不同。流过线圈横截面的电荷量q＝I·Δt＝eq\f(ΔΦ,R·Δt)·Δt＝eq\f(ΔΦ,R)，由于两次磁通量的变化量相同，电阻不变，所以q也不变，即流过线圈横截面的电荷量与磁铁插入线圈的快慢无关。

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

A．一定为0.1V B．可能为0

C．可能为0.01V D．最大值为0.1V

解析：选BCD。当公式E＝Blv中B、l、v互相垂直且导体切割磁感线运动时感应电动势最大Em＝Blv＝0.1×0.1×10V＝0.1V，考虑到它们三者的空间位置关系不确定，B、C、D正确。

5．穿过某线圈的磁通量随时间变化的关系如图所示，在下列几段时间内，线圈中感应电动势最小的是()

A．0～2s B．2～4s

C．4～5s D．5～10s

解析：选D。图线斜率的绝对值越小，表明磁通量的变化率越小，感应电动势也就越小。

6．如图甲所示，阻值为R＝8Ω的电阻与阻值为r＝2Ω的单匝圆形金属线圈连接成闭合回路。金属线圈的面积S＝1.0m2，在线圈中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乙所示，导线的电阻不计，则前2s时间内()

A．流过电阻R的电流方向为从E到F

B．流过电阻R的电流大小为0.4A

C．通过电阻R的电荷量为0.2C

D．电阻R上产生的热量为0.64J

解析：选D。由楞次定律可知，通过R的电流方向为F→E，A错误；由法拉第电磁感应定律可知，感应电动势E＝eq\f(ΔΦ,Δt)＝eq\f(ΔB·S,Δt)＝eq\f(6,3)×1.0V＝2V，感应电流I＝eq\f(E,R＋r)＝eq\f(2,8＋2)A＝0.2A，B错误；前2s时间内通过电阻R的电荷量q＝It＝0.2×2C＝0.4C，C错误；电阻R上产生的热量Q＝I2Rt＝0.22×8×2J＝0.64J，D正确。

7．先后以3v和v的速度匀速把一矩形线圈拉出如图所示的匀强磁场区域，下列说法错误的是()

A．两次线圈中的感应电动势之比为1∶3

B．两次线圈中的感应电流之比为3∶1

C．两次通过线圈同一截面的电荷量之比为1∶1

D．两次线圈中产生的焦耳热之比为3∶1

解析：选A。根据公式E＝BLv知，两次线圈中的感应电动势之比为3∶1，感应电流I＝eq\f(E,R)，则感应电流之比为3∶1，B正确，A错误；根据x＝vt知时间之比为1∶3，根据q＝It知通过某截面的电荷量之比为1∶1，C正确；根据Q＝I2Rt知产生的热量之比为3∶1，D正确。

8．在图甲所示的电路中，螺线管匝数n＝1500，横截面积S＝20cm2。螺线管导线电阻r＝1.0Ω，R1＝4.0Ω，R2＝5.0Ω，C＝30μF。在一段时间内，穿过螺线管的磁场的磁感应强度B按如图乙所示的规律变化。

(1)闭合开关S，电路中的电流稳定后，求电阻R1的电功率；

(2)S断开后，求流经R2的电荷量。