专题4 电磁感应中的电荷量计算 2020-2021高二物理下学期期末专题复习训练（人教版选修3-2）

专题4 电磁感应中的电荷量计算 一、单选题 1．物理实验中，常用一种叫做“冲击电流计”的仪器测定通过电路的电荷量．如图所示，探测线圈与冲击电流计G串联后可用来测定磁场的磁感应强度．已知线圈的匝数为n，面积为S，线圈与冲击电流计组成的回路电阻为R．若将线圈放在被测匀强磁场中，开始时线圈平面与磁场垂直，现把探测线圈翻转180°，“冲击电流计”测出通过线圈导线的电荷量为q，由上述数据可测出被测磁场的磁感应强度为（ ） A． B． C． D． 【答案】B 【解析】闭合回路流过的电荷量，而电路平均电流,整理即，所以磁感应强度，选项B对． 2．如图所示，将一半径为r的金属圆环在垂直于环面的磁感应强度为B的匀强磁场中用力握中间成“8”字型，并使上、下两圆半径相等．如果环的电阻为R，则此过程中流过环的电荷量为(　　) A． B． C．0 D． 【答案】B 【解析】由题意可知，将半径为r的金属圆环变成上、下半径相等两圆，则有：πr=2×πr′ 解得： ，再由面积公式S=πr2，可知，面积变化为△S=πr2-2π()2=； 由法拉第电磁感应定律与闭合电路欧姆定律，结合电量表达式，故选B. 3．闭合导体线框的质量可以忽略不计，将它从如图所示位置匀速向右拉出匀强磁场．若第一次用拉出，线圈产生的热量为，通过导线横截面的电荷量为；第二次用拉出，线圈产生的热量为，通过导线横截面的电荷量为，则( ) A．， B．， C．， D．， 【答案】B 【解析】设线框的长为，宽为，速度为v，线框所受的安培力大小为：，又，安培力，拉出线框的过程中，克服安培力做功：，克服安培力做功与所用时间成反比，所以，克服安培力做功等于线圈产生的热量Q=W，则线圈产生的热量；感应电荷量在,两种情况下，B、S、R都相等，因此通过导线截面的电量相等，即有。 故选B． 4．如图所示，有缺口的金属圆环与板间距为d的平行板电容器的两极板焊接在一起，金属圆环右侧有一垂直纸面向外的匀强磁场，现使金属圆环以恒定不变的速度v向右运动由磁场外进入磁场，在金属圆环进入磁场的过程中，电容器带电荷量Q随时间t变化的定性图象应为(　　) A． B． C． D． 【答案】C 【解析】 Q=CU，U=BLV，因为进入磁场的有效长度即为弦长，因为弦长先增大后减小，到达平行板之后有效长度变为板间距离（不变），故电容器带电量Q随时间t变化的定性图象应为C 5．如图所示，一个面积为S的矩形导线框abcd，水平放置在匀强磁场中，磁场的磁感应强度为B，方向与ad边垂直并与线框平面呈45°角，o、分别是ab和cd边的中点，现将线框右半边obc绕逆时针旋转90º到图所示位置，在这一过程中，穿过导线框的磁通量变化量是（ ） A． B．BS C． D．0 【答案】C 【解析】对线框的右半边（obco′）未旋转时整个回路的磁通量 对线框的右半边（obco′）旋转90°后，穿进跟穿出的磁通量相等，如图整个回路的磁通量 Φ2=0 所以 △Φ=Φ1-Φ2= A. 与分析不符，故A错误。 B. BS与分析不符，故B错误。 C. 与分析相符，故C正确。 D. 0与分析不符，故D错误。 6．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，磁场垂直于环面向里，磁感应强度以随时间变化，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 【答案】D 【解析】磁感应强度以随时间变化，由法拉第电磁感应定律得 而 经时间t电容器P板所带电荷量 由楞次定律知电容器P板带负电。 故选D。 7．在匀强磁场中，有一个接有电容器的导线回路，如图所示．已知电容C＝30 μF，回路的长和宽分别为l1＝8 cm，l2＝5 cm，磁感应强度以变化率5×10－2T/s增大，则（ ） A．电容器的上极板带正电，电荷量为2×10－9C B．电容器的上极板带负电，电荷量为6×10－9C C．电容器的上极板带正电，电荷量为6×10－9C D．电容器的上极板带负电，电荷量为8×10－9C 【答案】C 【解析】由于=＝5×10－2×8×10－2×5×10－2V＝2×10－4V，Q＝CE＝30×10－6×2×10－4C＝6×10－9C，又由楞次定律可知上极板带正电，C正确． 8．如图所示，一由均匀电阻丝折成的正方形闭合线框abcd，置于磁感应强度方向垂直纸面向外的有界匀强磁场中，线框平面与磁场垂直，线框bc边与磁场左右边界平行，若将该线框以不同的速率从图示位置分别从磁场左、右边界匀速拉出直至全部离开磁场，在此过程中（　　） A．流过ab边的电流方向相反 B．ab边所受安培力的大小相等 C．线框中产生的