4.4.2 法拉第电磁感应定律的应用(练习)-【点石成金系列】2021-2022学年高中物理课件（人教版选修3-2）

4.4.2法拉第电磁感应定律的应用 同步练习 一、单选题 1．（2021·安徽阜阳·高二期末）如图所示，固定于绝缘水平面上的金属架处在竖直向下的匀强磁场中，金属棒沿金属架以速度v向右匀速运动。时，磁感应强度为，此时，到达的位置恰好使构成一个边长为L的正方形。为使棒中不产生感应电流，从开始，磁感应强度B随时间t变化的关系式正确的是（　　） A． B． C． D． 【答案】A 【详解】 为使MN棒中不产生感应电流，则要使得穿过闭合回路的磁通量不变，即 解得 故选A。 2．（2021·广东电白·高二期中）为探讨磁场对脑部神经组织的影响及临床医学应用，某小组查阅资料得知∶“将金属线圈放置在头部上方几厘米处，给线圈通以上千安培、历时约儿毫秒的脉冲电流，电流流经线圈产生瞬间的高强度脉冲磁场，磁场穿过头颅对脑部特定区域产生感应电场及感应电流，而对脑神经产生电刺激作用，其装置如图所示。”同学们讨论得出的下列结论正确的是（　　） A．脉冲电流流经线圈会产生高强度的磁场是电磁感应现象 B．脉冲磁场在线圈周围空间产生感应电场是电流的磁效应 C．若将脉冲电流改为恒定电流，则不可持续对脑神经产生电刺激作用 D．若脉冲电流最大强度不变，但缩短脉冲电流时间，则在脑部产生的感应电场及感应电流会减小 【答案】C 【详解】 A．脉冲电流流经线圈会产生高强度的磁场是电流的磁效应，故A错误； B．脉冲磁场在线圈周围空间产生感应电场是电磁感应现象，故B错误； C．若将脉冲电流改为恒定电流，线圈将产生恒定磁场，故不会产生持续的感应电场及感应电流对脑神经产生电刺激作用，故C正确； D．若脉冲电流最大强度不变，但缩短脉冲电流时间，则脑部特定区域的磁通量改变量大小不变，但磁通量改变的时间变小，根据法拉第电磁感应定律，有 所以在脑部产生的感应电场及感应电流会增加，故D错误。 故选C。 3．（2021·全国·高三专题练习）在如图甲所示的电路中，螺线管匝数n=1000匝，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，垂直穿过螺线管的磁场的磁感应强度B的方向如图甲所示，大小按如图乙所示的规律变化，则下列说法中正确的是（　　） A．螺线管中产生的感应电动势为1.2V B．闭合K，电路中的电流稳定后，电容器的下极板带负电 C．闭合K，电路中的电流稳定后，电阻R1的电功率为2.56×10-2W D．闭合K，电路中的电流稳定后，断开K，则K断开后，流经R2的电荷量为1.8×10-2C 【答案】C 【详解】 A．根据法拉第电磁感应定律可得螺线管中产生的感应电动势为 故A错误； B．根据楞次定律可以判断回路中感应电流的方向应为逆时针方向，所以电容器的下极板带正电，故B错误； C．闭合K，电路中的电流稳定后，电阻R1的电功率为 故C正确； D．闭合K，电路中的电流稳定后电容器两端的电压为 K断开后，流经R2的电荷量即为K闭合时电容器一个极板上所带的电荷量，即 Q=CU=1.2×10-5C 故D错误。 故选C。 4．（2021·全国·高二课时练习）如图所示，两条平行虚线之间存在匀强磁场，虚线间的距离为L，磁场方向垂直纸面向里。abcd是位于纸面内的梯形线圈，ad与bc间的距离也为L，t＝0时刻，bc边与磁场区域边界重合。现令线圈以恒定的速度v沿垂直于磁场区域边界的方向穿过磁场区域，取沿a→b→c→d→a方向的感应电流为正，则在线圈穿越磁场区域的过程中，感应电流I随时间t变化的图线可能是下图中的（　　） A．B．C．D． 【答案】C 【详解】 AD．线圈进入磁场的过程中，根据右手定则可知，感应电流方向为逆时针，即电流为负，当线圈离开磁场时，由右手定则可知，感应电流方向为顺时针方向，即电流为正，AD错误； BC．线圈进入磁场时，ab、cd在切割磁感线，由右手定则可知，产生的感应电流方向顺时针，与bc产生的感应电流方向相反，且ab、cd的有效长度减小，据感应电动势的公式 E＝Blv 可得，感应电动势越来越小，故感应电流越来越小，同理可知，当线圈离开磁场时，切割磁感线的有效长度减小，感应电动势越来越小，故感应电流越来越小，B错误，C正确。 故选C。 5．（2021·浙江台州·高二期末）如图所示，一个水平放置的矩形线圈，在细长水平条形磁铁的极附近竖直下落，由位置A经位置到位置。磁铁中心平面与位置在同一水平面，位置A和都很靠近，则在A至的下落过程中（　　） A．磁铁对水平面的压力小于磁铁的重力 B．位置处矩形线圈中的总磁通量为零 C．位置处矩形线圈中的感应电流为零 D．线圈中的感应电流方向始终为 【答案】D 【详解】 A．根据楞次定律“来拒去留”的规律结合牛顿第三定律，可知从A到C磁铁对水平面的压力大于磁铁的重力，故A错误； B．位置处矩