练习12电磁感应定律及应用-2020-2021学年【补习教材·寒假作业】高二物理（人教版）

练习12电磁感应定律及应用- 1、将闭合多匝线圈置于仅随时间变化的磁场中，线圈平面与磁场方向垂直．关于线圈中产生的感应电动势和感应电流，下列表述正确的是(　　) A．感应电动势的大小与线圈的匝数无关 B．穿过线圈的磁通量越大，感应电动势越大 C．穿过线圈的磁通量变化越快，感应电动势越大 D．感应电流产生的磁场方向与原磁场方向始终相同 【答案】：C 【解析】：由法拉第电磁感应定律E＝neq \f(ΔΦ,Δt)可知感应电动势的大小E与n有关，与eq \f(ΔΦ,Δt)即磁通量变化的快慢成正比，所以A、B错误，C正确．由楞次定律可知，感应电流的磁场总是阻碍引起感应电流的原磁通量的变化，即原磁通量增加，感应电流的磁场与原磁场方向相反，原磁通量减小，感应电流的磁场与原磁场相同，故D错误． 2、如图所示，A、B两闭合圆形导线环用相同规格的导线制成，它们的半径之比rA∶rB＝2∶1，在两导线环包围的空间内存在一正方形边界的匀强磁场区域，磁场方向垂直于两导线环的平面向里．当磁场的磁感应强度随时间均匀增大的过程中，流过两导线环的感应电流大小之比为(　　) A.eq \f(IA,IB)＝1 B.eq \f(IA,IB)＝2 C.eq \f(IA,IB)＝eq \f(1,4) D.eq \f(IA,IB)＝eq \f(1,2) 【答案】：D 【解析】：A、B两导线环的半径不同，它们所包围的面积不同，但穿过它们的磁场所在的区域面积是相等的，所以两导线环上的磁通量变化率是相等的，E＝eq \f(ΔΦ,Δt)＝eq \f(ΔB,Δt)S相同，得eq \f(EA,EB)＝1，I＝eq \f(E,R)，R＝ρeq \f(l,S)(S为导线的横截面积)，l＝2πr，所以eq \f(IA,IB)＝eq \f(rB,rA)，代入数值得eq \f(IA,IB)＝eq \f(rB,rA)＝eq \f(1,2). 3、如图所示，abcd为水平放置的平行“”形光滑金属导轨，间距为l，导轨间有垂直于导轨平面的匀强磁场，磁感应强度大小为B，导轨电阻不计．已知金属杆MN倾斜放置，与导轨成 θ角，单位长度的电阻为r，保持金属杆以速度v沿平行于cd的方向滑动(金属杆滑动过程中与导轨接触良好)．则(　　) A．电路中感应电动势的大小为eq \f(Blv,sin θ) B．电路中感应电流的大小为eq \f(Bvsin θ,r) C．金属杆所受安培力的大小为eq \f(B2lvsin θ,r) D．金属杆的热功率为eq \f(B2lv2,rsin θ) 【答案】：B 【解析】：由电磁感应定律可知电路中感应电动势为E＝Blv，A错误；感应电流的大小I＝eq \f(Blv,r\f(l,sin θ))＝eq \f(Bvsin θ,r)，B正确；金属杆所受安培力的大小F＝Beq \f(Bvsin θ,r)·eq \f(l,sin θ)＝eq \f(B2lv,r)，C错误；热功率P＝(eq \f(Bvsin θ,r))2req \f(l,sin θ)＝eq \f(B2lv2sin θ,r)，D错误． 4、如图所示，竖直放置的螺线管与导线abcd构成回路，导线所围区域内有一垂直纸面向里的变化的匀强磁场，螺线管下方水平桌面上有一导体圆环，导线abcd所围区域内磁场的磁感应强度按下列哪一图线所表示的方式随时间变化时，导体圆环会受到向上的磁场作用力(　　) 【答案】：A 【解析】：选项C、D中磁感应强度B随时间是均匀变化的，在螺线管中产生的是稳定电流，这样在圆环中不能产生感应电流，圆环也就不能受到作用力．选项A中磁场增强，磁感应强度B变大，但变化率却越来越小，由E＝eq \f(ΔB,Δt)·S可知螺线管中电流越来越小，由楞次定律判断可知电流方向为dcbad，由此可知螺线管在圆环处产生的磁场方向向上，且磁感应强度逐渐减小，再由楞次定律可判定圆环为了阻碍磁通量减小，受到向上的作用力．选项B中磁场增强，磁感应强度B变大，但变化率却越来越大，由E＝eq \f(ΔB,Δt)·S可知螺线管中电流越来越大，由楞次定律判断可知电流方向为dcbad，由此可知螺线管在圆环处产生的磁场方向向上，且磁感应强度逐渐增大，再由楞次定律可判定圆环为了阻碍磁通量增加，受到向下的作用力．故答案为A. 5、如图所示，圆环a和b的半径之比ra∶rb＝2∶1，且粗细相同，由同样材料的导线构成，连接两环的导线电阻不计，匀强磁场的磁感应强度始终以恒定的变化率变化，那么，当只有a环置于磁场中与只有b环置于磁场中两种情况下，A、B两点的电势差之比为(　　) A．1∶1 B．2∶1 C．3∶1 D．4∶1 【答案】：B 【解析】：设b环的面积为S，由题可知a环的面积为4S，若b环的电阻为R，则a环的电阻为2R.当a环置于