课时02 法拉第电磁感应定律（重点练）-2020-2021学年高二物理十分钟同步课堂专练（新教材人教版选择性必修第二册）

第2课时 法拉第电磁感应定律 第二章 电磁感应 一、单选题 1．(2020·大庆模拟)在半径为r、电阻为R的圆形导线框内,以直径为界,左、右两侧分别存在着方向如图甲所示的匀强磁场.以垂直纸面向外为磁场的正方向,两部分磁场的磁感应强度B随时间t的变化规律如图乙所示.则0~t0时间内,导线框中 (　　) 甲　　　　　　　乙　　　 A.没有感应电流 B.感应电流方向为逆时针 C.感应电流大小为 D.感应电流大小为 【答案】C 【解析】根据楞次定律可知,左边导线框的感应电流是顺时针方向,而右边导线框的感应电流也是顺时针方向,则整个导线框的感应电流方向是顺时针,选项A、B错误;由法拉第电磁感应定律,因磁场的变化,导致导线框内产生感应电动势,结合题意可知,产生感应电动势正好是两者之和,即E=2×,再由闭合电路欧姆定律,可得感应电流大小I==,选项C正确,选项D错误. 故选C。 2．(2020·德州模拟)如图所示,长为L的金属导线弯成一圆环,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.磁场方向垂直于环面向里,磁感应强度以B=B0+kt(k>0)随时间变化.t=0时,P、Q两极板电势相等,两极板间的距离远小于环的半径.经时间t,电容器的P极板 (　　) 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 【答案】D 【解析】磁感应强度均匀增加,回路中产生的感应电动势的方向为逆时针方向,Q板带正电,P板带负电,选项A错误;由L=2πR,得R=,感应电动势E=·S=k·πR2,解得E=,电容器上的电荷量Q=CE=,选项B、C错误,选项D正确. 故选D。 3．如图所示,半径为r的n匝线圈放在边长为L的正方形abcd之外,匀强磁场充满正方形区域并垂直穿过该区域.当磁场以的变化率变化时,线圈产生的感应电动势大小为 (　　) A.0 B.n·L2 C.n·πr2 D.n·r2 【答案】B 【解析】由法拉第电磁感应定律可知线圈产生的自感电动势为E=n·L2,选项B正确. 故选B。 4．(多选)(2019·全国卷Ⅰ·20)空间存在一方向与纸面垂直、大小随时间变化的匀强磁场，其边界如图(a)中虚线MN所示．一硬质细导线的电阻率为ρ、横截面积为S，将该导线做成半径为r的圆环固定在纸面内，圆心O在MN上．t＝0时磁感应强度的方向如图(a)所示；磁感应强度B随时间t的变化关系如图(b)所示．则在t＝0到t＝t1的时间间隔内(　　) A．圆环所受安培力的方向始终不变 B．圆环中的感应电流始终沿逆时针方向 C．圆环中的感应电流大小为 D．圆环中的感应电动势大小为 【答案】C 【解析】　在0～t0时间内，磁感应强度减小，根据楞次定律可知感应电流的方向为顺时针，圆环所受安培力水平向左；在t0～t1时间内，磁感应强度反向增大，感应电流的方向仍为顺时针，圆环所受安培力水平向右，所以选项A错误，B正确；根据法拉第电磁感应定律得E＝＝πr2·＝，由R＝ρ可得R＝ρ，根据欧姆定律可得I＝＝，所以选项C正确，D错误． 故选C。 二、多选题 5．(多选)(2016·全国卷Ⅱ·20)法拉第圆盘发电机的示意图如图所示．铜圆盘安装在竖直的铜轴上，两铜片P、Q分别与圆盘的边缘和铜轴接触．圆盘处于方向竖直向上的匀强磁场B中．圆盘旋转时，关于流过电阻R的电流，下列说法正确的是(　　) A．若圆盘转动的角速度恒定，则电流大小恒定 B．若从上向下看，圆盘顺时针转动，则电流沿a到b的方向流动 C．若圆盘转动方向不变，角速度大小发生变化，则电流方向可能发生变化 D．若圆盘转动的角速度变为原来的2倍，则电流在R上的热功率也变为原来的2倍 【答案】AB 【解析】将圆盘看成无数辐条组成，它们都在切割磁感线从而产生感应电动势和感应电流，则当圆盘顺时针(俯视)转动时，根据右手定则可知圆盘上感应电流从边缘流向中心，流过电阻的电流方向从a到b，故B对；由法拉第电磁感应定律得感应电动势E＝BL＝BL2ω，I＝，ω恒定时，I大小恒定，ω大小变化时，I大小变化，方向不变，故A对，C错；由P＝I2R＝知，当ω变为原来的2倍时，P变为原来的4倍，故D错． 故选AD。 6．(2020·河北衡水模拟)(多选)半径为a、右端开小口的导体圆环和长为2a的导体直杆,单位长度电阻均为R0.圆环水平固定放置,整个内部区域分布着竖直向下的匀强磁场,磁感应强度大小为B.杆在圆环上以速度v平行于直径CD向右做匀速直线运动,杆始终有两点与圆环良好接触.从圆环中心O开始,杆的位置由θ确定,如图所示,则 (　　) A.θ=0时,杆产生的电动势为2Bav B.θ=时,杆产生的电动势为Bav C.θ=0时,杆受的安培力大小为 D.θ=时,杆受的安培