(练习)8 课时分层训练(五) 法拉第电磁感应定律-【提分教练】2022-2023学年新教材高中物理选择性必修第二册(鲁科版2019)

课时分层训练(五)　法拉第电磁感应定律 知识点1　对法拉第电磁感应定律的理解 1．关于感应电动势的大小，下列说法正确的是(　　) A．穿过闭合电路的磁通量最大时，其感应电动势一定最大 B．穿过闭合电路的磁通量为零时，其感应电动势一定为零 C．穿过闭合电路的磁通量由不为零变为零时，其感应电动势一定为零 D．穿过闭合电路的磁通量由不为零变为零时，其感应电动势一定不为零 D　解析：磁通量的大小与感应电动势的大小不存在内在的联系，故A、B错误；当磁通量由不为零变为零时，闭合电路的磁通量一定改变，一定有感应电流产生，有感应电流就一定有感应电动势，故C错误，D正确。 2．决定闭合电路中感应电动势大小的因素是(　　) A．磁通量 B．磁感应强度 C．磁通量的变化率　　 D．磁通量的变化量 C　解析：根据法拉第电磁感应定律E＝可知，E与Φ的变化率成正比，与Φ、ΔΦ均没有直接关系，C正确，A、B、D错误。 知识点2　公式E＝n 的应用 3．穿过某线圈的磁通量随时间变化的关系如图所示，在下列几段时间内，线圈中感应电动势最小的是(　　) A．0～2 s B．2～4 s C．4～5 s D．5～10 s D　解析：Φ ­t图线斜率的绝对值越小，表明磁通量的变化率越小，感应电动势也就越小。 4．如图甲所示，线圈总电阻r ＝0.5 Ω，匝数n＝10，其端点a、b与R ＝1.5 Ω的电阻相连，线圈内磁通量变化规律如图乙所示。关于a、b两点电势φa、φb及两点电势差Uab，下列说法正确的是(　　) A．φa>φb，Uab＝1.5 V B．φa<φb，Uab＝－1.5 V C．φa<φb，Uab＝－0.5 V D．φa>φb，Uab＝0.5 V A　解析：线圈的磁通量是增大的，根据楞次定律，感应电流产生的磁场跟原磁场方向相反，即感应电流产生的磁场方向为垂直纸面向外，根据安培定则，我们可以判断出线圈中感应电流沿逆时针方向，在回路中，线圈相当于电源， a相当于电源的正极，b相当于电源的负极， a点的电势大于b点的电势，根据法拉第电磁感应定律得 E＝n＝10× V＝2 V，总电流为I＝＝1 A，a、b两点电势差就相当于电路中的路端电压，所以Uab＝IR＝1.5 V，A正确。 知识点3　公式E＝Blv的应用 5．如图所示的几种情况中，金属导体中产生的感应电动势为BLv的是(　　) A．只有乙和丁　　　　　　 B．甲、乙、丁 C．甲、乙、丙、丁 D．只有乙 B　解析：题图甲中v、L、B两两垂直，则金属导体产生的感应电动势E甲＝BLv。题图乙中金属导体的有效长度为L，产生的感应电动势E乙＝BLv。题图丙中金属导体有效长度为Lsin θ，产生的感应电动势E丙＝BLvsin θ。题图丁中金属导体的有效长度为L，产生的感应电动势E丁＝BLv。 6．如图所示，在竖直向下的匀强磁场中，将一水平放置的金属棒ab以水平初速度v0抛出，设在整个过程中棒的方向不变且不计空气阻力，则在金属棒运动过程中产生的感应电动势大小变化情况是(　　) A．越来越大 B．越来越小 C．保持不变 D．无法判断 C　解析：金属棒水平抛出后，在水平方向，即垂直于磁场方向上的速度不变，由E＝Blv知，产生的感应电动势也不变，C正确。 7．竖直平面内有一金属圆环，半径为a，总电阻为R，磁感应强度为B的匀强磁场垂直穿过整个竖直平面，在环的最高点A用铰链连接的长度为2a、电阻为的导体棒AC由水平位置紧贴环面摆下，如图所示。当摆到竖直位置时，C点的速度为v，则这时A、C两端电压的大小为(　　) A．2Bav B．Bav C．Bav D．Bav D　解析：AC棒摆至竖直位置时的电动势E＝B·2a·＝Bav，金属圆环两部分并联电阻R并＝，由闭合电路欧姆定律知UAC＝·E＝Bav，D正确。 8．如图所示，在磁感应强度B＝1 T的匀强磁场中，有一长度l＝0.1 m的导体棒以初速度v0＝2 m/s做匀加速直线运动，加速度a＝2 m/s2，求2 s末的感应电动势和2 s内的平均感应电动势。 解析：2s末导体棒的速度为 v＝v0＋at＝6m/s 故2s末的感应电动势为 E＝Blv＝0.6V 2s内导体棒的平均速度为 ＝＝m/s＝4m/s 故2s内的平均感应电动势为 ＝Bl＝0.4V。 答案：0.6V　0.4V 9．(多选)如图所示，半径为a、右端开小口的导体圆环和长为2a的导体杆，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，磁感应强度为B0。杆在圆环上以速度v垂直于直径CD向右做匀速直线运动。运动过程中杆始终与直径CD平行，且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，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