第4章 第4节 法拉第电磁感应定律—2019-2020人教版高中物理选修3-2检测

第四章　第4节 1．(2019·河北省承德市高二上学期期末)下列说法正确的是(　B　) A．感应电动势是矢量 B．奥斯特最早发现电流的磁效应 C．穿过同一线圈的磁通量越大，感应电动势越大 D．穿过同一线圈的磁通量变化越大，感应电动势越大 解析：感应电动势有方向，但感应电动势是标量，故 A错误；丹麦科学家奥斯特最早发现电流磁效应，故B正确；感应电动势E＝，故感应电动势的大小和磁通量变化快慢有关，和磁通量大小及磁通量变化量大小无关，故CD错误。 2．(2019·海南省嘉积中学高二下学期期末)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，设整个运动过程中金属棒ab的取向不变，且不计空气阻力，则金属棒ab在运动过程中产生的感应电动势大小将(　C　) A．越来越大 B．越来越小 C．保持不变 D．无法确定 解析：棒ab水平抛出后，其速度越来越大，但只有水平方向的分速度v0切割磁感线产生感应电动势，故E＝Blv0保持不变。 3．(2019·北京市西城区高二上学期期末)如图1所示，100匝的线圈(图中只画了2匝)两端A、B与一个理想电压表相连。线圈内有指向纸内方向的磁场，线圈中的磁通量在按图2所示规律变化。下列说法正确的是(　B　) A．电压表的示数为150 V，A端接电压表正接线柱 B．电压表的示数为50.0 V，A端接电压表正接线柱 C．电压表的示数为150 V，B端接电压表正接线柱 D．电压表的示数为50.0 V，B端接电压表正接线柱 解析：线圈相当于电源，由楞次定律可知A相当于电源的正极，B相当于电源的负极。故A应该与理想电压表的＋号接线柱相连。由法拉第电磁感应定律得：E＝n V＝50 V，故B正确，ACD错误。＝100× 4．(2019·北京师大附中高二上学期期末)如图1所示，将重物A通过细绳缠绕在发电机转轴上。闭合开关后，让重物下落，会发现小灯泡被点亮。发电机内部由线框和磁场构成，为了研究该问题，我们把它简化为如图2中的模型，虚线框内存在竖直向上的匀强磁场，导体棒与水平放置的平行导轨始终垂直，导轨间距为L，磁感应强度为B，重物质量为m1，导体棒质量为m2，灯泡电阻为R，不考虑灯泡电阻变化，忽略一切摩擦，不计导轨、导体棒电阻。 (1)结合该简化模型，说明小灯泡为什么会被点亮； (2)重物加速下落过程中，当其速度为v时，求此时导体棒的加速度大小 ； (3)在图3的坐标系中定性画出回路中电流随时间变化的规律，并说明图线与坐标轴围成的面积的物理意义。 解析：(1)闭合开关后，重物下落通过细绳拉动导体棒，导体棒运动切割磁感线产生感应电动势，所以灯泡会被点亮。 (2)导体棒切割磁感线产生感应电动势E＝BLv，I＝E/R，F安＝BIL 导体棒加速运动，根据牛顿第二定律， 对重物：m1g－T＝m1a 对导体棒：T－F安＝m2a　由以上各式解得a＝ (3)由(2)可知，速度增大，加速度减小。由i＝，可知感应电流与速度成正比。回路中电流随时间变化规律如图所示。 图线与坐标轴所围的面积表示这段时间内流过导体棒横截面的电荷量。 $$第四章　第4节 [练案3] 基础夯实 一、选择题(1～4题为单选题，5题为多选题) 1．(2019·天津一中高二下学期期末)下列说法正确的是(　C　) A．磁通量发生变化时，磁感应强度也一定发生变化 B．穿过线圈的磁通量为零，感应电动势一定为零 C．穿过线圈的磁通量变化越快，感应电动势越大 D．根据阻碍的含义，感应电流的磁场总和回路中原磁场的方向相反 解析：根据Φ＝BS可知，磁通量发生变化时，磁感应强度不一定发生变化，选项 A错误；穿过线圈的磁通量为零，但是磁通量的变化率不一定为零，即感应电动势不一定为零，选项B错误；穿过线圈的磁通量变化越快，则磁通量的变化率越大，感应电动势越大，选项C正确；根据阻碍的含义，当磁通量增加时，感应电流的磁场和回路中原磁场的方向相反；当磁通量减小时，感应电流的磁场和回路中原磁场的方向相同，选项D错误。 2．如图中所示的导体棒的长度为L，处于磁感应强度为B的匀强磁场中，棒运动的速度均为v，则产生的感应电动势为BLv的是(　D　) 解析：当B、L、v三个量方向相互垂直时，E＝BLv; A选项中B与v不垂直；B、C选项中B与L平行，E＝0；只有D选项中三者互相垂直，D正确。 3．(2019·重庆一中高二上期期末考试)单匝线圈所围面积里磁通量随时间变化的规律如图所示(D点横坐标是0.005 s)(　B　) A．线圈中0时刻感应电动势为零 B．线圈中D时刻感应电动势为零 C．线圈中D时刻感应电动势最大 D．线圈中0至D时间内平均感应电动势为0.2 V 解析：由图知t＝0时刻图象切线斜率最大，则磁通量的变化率为最大，则由法拉第电磁感应定律得知：感应电动势最大，不为零