(练习)课时分层作业5 法拉第电磁感应定律-【提分教练】2023-2024学年新教材高中物理选择性必修第二册(粤教版2019)

课时分层作业(五)　法拉第电磁感应定律 题组一　 感应电动势的理解 1．关于感应电动势，下列说法中正确的是(　　) A．电源电动势就是感应电动势 B．产生感应电动势的那部分导体相当于电源 C．在电磁感应现象中没有感应电流就一定没有感应电动势 D．电路中有电流就一定有感应电动势 2．将闭合多匝线圈置于仅随时间变化的磁场中，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 题组二　法拉第电磁感应定律的应用 3．面积为0.4 m2的5匝圆形线圈垂直磁场方向放置在匀强磁场中，磁场的磁感应强度B＝2＋0.5t(T)，则(　　) A．线圈有扩张的趋势 B．线圈中磁通量的变化率为1 Wb/s C．线圈中的感应电动势为1 V D．t＝4 s时，线圈中的感应电动势为8 V 4．如图所示，半径为r的n匝线圈套在边长为L的正方形abcd之外，匀强磁场局限在正方形区域内且垂直穿过正方形，当磁感应强度以的变化率均匀变化时，线圈中产生的感应电动势的大小为(　　) A．πr2　　　　　 B．L2 C．nπr2　 D．nL2 5．(多选)一个面积恒为S＝0.04 m2，匝数n＝100匝的线圈垂直放入匀强磁场中，已知磁感应强度B随时间t变化的规律如图所示，则下列说法正确的是(　　) A．在0～2 s内，穿过线圈的磁通量的变化率等于0.08 Wb/s B．在0～2 s内，穿过线圈的磁通量的变化率等于0 C．在0～2 s内，线圈中产生的感应电动势等于8 V D．在第3 s末线圈中产生的电动势为0 6．(2022·山东烟台高二期末)如图所示，同种材料、横截面积相同的圆形线圈A、B、C位于同一平面内，圆心均处于O处，半径之比为1∶2∶3，有一垂直线圈平面向里的圆形匀强磁场，圆心为O，磁场有明显的圆形边界，半径和线圈B的半径相同，磁感应强度B均匀增大，下列说法正确的是(　　) A．线圈A、B、C产生顺时针方向的感应电流 B．线圈A、B、C产生感应电动势大小之比为1∶4∶9 C．线圈A、B、C产生感应电流大小之比为1∶2∶3 D．线圈A有收缩的趋势 题组三　“切割类”感应电动势的计算 7．(多选)(2022·辽宁鞍山市鞍钢高级中学高二阶段练习)如图所示，半径为R的半圆形硬导体AB，在拉力F的作用下、以速度v在水平U形框架上匀速滑动，且彼此接触良好。匀强磁场的磁感应强度为B，U形框架中接有电阻R0，AB的电阻为r，其余电阻不计。则AB进入磁场的过程中(　　) A．R0中电流的方向由上到下 B．感应电动势的平均值为πBRv C．感应电动势的最大值为2BRv D．感应电动势的最大值为πBRv 8．如图所示，在竖直向下的匀强磁场中，将一个水平放置的金属棒ab以水平初速度v0抛出，设运动的整个过程中棒的取向不变且不计空气阻力，则金属棒在运动过程中产生的感应电动势大小将(　　) A．越来越大　 B．越来越小 C．保持不变　 D．无法确定 9．如图所示，水平放置的两平行金属导轨相距L＝0.50 m，左端接一电阻R＝0.20 Ω，磁感应强度B＝0.40 T的匀强磁场方向垂直于导轨平面向下，导体棒ac(长为L)垂直放在导轨上，并能无摩擦地沿导轨滑动，导轨和导体棒的电阻均可忽略不计。当ac棒以v＝4.0 m/s的速度水平向右匀速滑动时，求： (1)ac棒中感应电动势的大小； (2)回路中感应电流的大小； (3)维持ac棒做匀速运动的水平外力的大小。 10．(2022·全国甲卷)三个用同样的不同长度的细导线做成的刚性闭合线框，正方形线框的边长与圆线框的直径相等，圆线框的半径与正六边形线框的边长相等，如图所示。把它们放入磁感应强度随时间线性变化的同一匀强磁场中，线框所在平面均与磁场方向垂直，正方形、圆形和正六边形线框中感应电流的大小分别为I1、I2和I3。则(　　) A．I1<I3<I2　 B．I1>I3>I2 C．I1＝I2>I3　 D．I1＝I2＝I3 11．(多选)如图所示，一导线弯成半径为a的半圆形闭合回路。虚线MN右侧有磁感应强度为B的匀强磁场，方向垂直于回路所在的平面，回路以速度v向右匀速进入磁场，直径CD始终与MN垂直。从D点到达边界开始到C点进入磁场为止，下列结论正确的是(　　) A．感应电流大小不变 B．CD段直导线始终不受安培力 C．感应电动势最大值Emax＝Bav D．感应电动势平均值＝πBav 12．(2022·全国乙卷)如图所示，一不可伸长的细绳的上端固定，下端系在边长为l＝0.40 m的正方形金属框的一个顶点上。金属框的一条对角线水平，其下方有方向垂直于金属框所在平面向外的