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课时分层作业(十三) 法拉第电磁感应定律
(时间:40分钟 分值:100分)
1.(6分)下列几种说法中正确的是( )
A.线圈中磁通量的变化量越大,线圈中产生的感应电动势一定越大
B.线圈中磁通量越大,产生的感应电动势一定越大
C.线圈放在磁场越强的位置,产生的感应电动势一定越大
D.线圈中磁通量变化越快,线圈中产生的感应电动势越大
D [根据法拉第电磁感应定律可知,感应电动势的大小与磁通量无关,与磁通量的变化量无关,与线圈的匝数和磁通量的变化率成正比,因此,选项A、B都是错误的;感应电动势的大小与磁场的强弱也无关,所以,选项C错误;线圈中磁通量变化越快意味着线圈中磁通量的变化率越大,根据法拉第电磁感应定律,感应电动势的大小与磁通量的变化率成正比,变化率越大,线圈中产生的感应电动势越大,故选项D正确.]
2.(6分)如图所示,条形磁铁位于线圈的轴线上.下列过程中,能使线圈中产生最大感应电动势的是( )
A.条形磁铁沿轴线缓慢插入线圈
B.条形磁铁沿轴线迅速插入线圈
C.条形磁铁在线圈中保持相对静止
D.条形磁铁沿轴线从线圈中缓慢拔出
B [感应电动势与磁通量的变化率成正比,磁通量变化越快,感应电动势越大,B项正确.]
3.(6分)穿过一个单匝线圈的磁通量始终保持每秒钟均匀减少2 Wb,则( )
A.线圈中感应电动势每秒增大2 V
B.线圈中感应电动势每秒减小2 V
C.线圈中无感应电动势
D.线圈中感应电动势大小保持2 V不变
D [根据法拉第的电磁感应定律,磁通量均匀地变化,产生恒定的电动势,E==2 V.]
4.(6分)A、B两个单匝闭合线圈,穿过A线圈的磁通量由0增加到3×103 Wb,穿过B线圈的磁通量由5×103 Wb增加到6×103 Wb.则两个电路中产生的感应电动势EA和EB的关系是( )
A.EA>EB B.EA=EB
C.EA<EB D.无法确定
D [根据法拉第电磁感应定律知,感应电动势E=n,尽管A、B两线圈的匝数相同,磁通量变化ΔΦA>ΔΦB,但是由于变化所用时间未知,故无法比较它们的感应电动势的大小关系.]
5.(6分)如图所示,将直径为d,电阻为R的闭合金属环从匀强磁场B中拉出,这一过程中通过金属环某一截面的电荷量为( )
A. B. C. D.
A [=n,故q=t=·Δt=n·=.]
6.(6分)如图所示,让线圈由位置1通过一个匀强磁场的区域运动到位置2,下列说法中正确的是( )
A.线圈进入匀强磁场区域的过程中,线圈中有感应电流,而且进入时的速度越大,感应电流越大
B.整个线圈在匀强磁场中匀速运动时,线圈中有感应电流,而且电流是恒定的
C.整个线圈在匀强磁场中加速运动时,线圈中有感应电流,而且电流越来越大
D.线圈穿出匀强磁场区域的过程中,线圈中有感应电流,不论穿出时速度多大,感应电流总是不变的
A [线圈进入和穿出磁场的过程中,线圈内的磁通量发生了变化,运动速度越大,越大,电流越大,故选项A对,D错;而B、C选项中磁通量不变,无论线圈怎样运动,都不会产生感应电流.]
7.(6分)一个闭合线圈放在变化的磁场中,线圈产生的感应电动势为E.若仅将磁通量的变化率增加为原来的4倍,则线圈产生的感应电动势变为( )
A.4E B.2E C.E D.
A [由于E=n,磁通量变化率增加为原来的4倍,则感应电动势也会变为原来的4倍,则选项A正确.]
8.(8分)一个有10匝的闭合导体线圈,若在0.01 s内,通过线圈的磁通量由0.04 Wb均匀地减小到零,则在这段时间内线圈产生的感应电动势为多少?
[解析] 根据法拉第电磁感应定律E=n=10× V=40 V.
[答案] 40 V
9.(6分)(多选)如图所示,放在只有右边有边界的匀强磁场内的矩形线圈,其转动轴OO′恰好在磁场边界上.若要线圈中产生感应电流,下列方法中可行的是( )
A.线圈绕OO′轴转动
B.线圈绕ab边转动
C.线圈绕ac边转动但不让bd边进入磁场
D.线圈向上平移
AB [在线圈绕OO′轴转动和线圈绕ab边转动时,穿过线圈的磁通量都发生变化,产生感应电流,所以选项A、B都正确.线圈绕ac边转动但不让bd边进入磁场,穿过线圈的磁通量不发生变化,线圈向上平移,磁通量也不变化,所以选项C、D错误.]
10.(6分)(多选)单匝矩形线圈在匀强磁场中匀速转动,转动轴垂直于磁场,若线圈所围面积的磁通量随时间变化规律如图所示,则( )
A.线圈中O时刻的感应电动势最大
B.线圈中D时刻的感应电动势为零
C.线圈中D时刻的感应电动势最大
D.线圈中O至D时刻内平均感应电动势为0.4 V
AB [根据法拉第电磁感应定律E=,因为O时刻和D时刻的感应电动势均为瞬时值,而根据E=来求的一般为平均值,由数学知识可知