2.2 法拉第电磁感应定律 同步练习-2024-2025学年高二下学期物理人教版（2019）选择性必修第二册

2.2 法拉第电磁感应定律 一、单选题 1．如图所示，100匝的线圈两端M、N与一个理想电压表V相连。线圈内有方向垂直纸面向内的磁场，线圈中的磁通量按如图所示规律变化。则下列说法正确的是（　　） A．电压表示数为150V，M端接电压表正接线柱 B．电压表示数为150V，N端接电压表正接线柱 C．电压表示数为50.0V，M端接电压表正接线柱 D．电压表示数为50.0V，N端接电压表正接线柱 2．如图所示，相距为d的两水平虚线L1和L2分别是水平向里的匀强磁场的上下两个边界，磁场的磁感应强度为B，正方形线框abcd边长为L（L< d），质量为m，将线框在磁场上方高h处由静止释放。如果ab边进入磁场时的速度为v0，刚好匀速进入磁场。cd边刚穿出磁场时的速度也为v0，则从ab边刚进入磁场到cd边刚穿出磁场的整个过程中（　　） A．线框中一直有感应电流 B．线框有一阶段做减速运动 C．线框进、出磁场的时间相等 D．线框中产生的热量为mg（d+h+L） 3.如图所示，闭合开关S，将条形磁铁两次插入闭合线圈，第一次用0.2 s，第二次用0.4 s，并且两次的起始和终止位置相同，则(　　) A．第一次磁通量变化较大 B．第一次G的最大偏角较大 C．第一次通过G的总电荷量较多 D．若开关S断开，G不偏转，故两次均无感应电动势 4.如图甲所示是某种型号的电热毯的电路图,电热毯接在交流电源上,通过装置P使加在电热丝上的电压的波形如图乙所示.此时,接在电热丝两端的交流电压表的读数为 (　　) 甲　　　　　　　　　　　乙 A.110 V B.311 V C.220 V D.156 V 5.一个边长为6 cm的正方形金属线框置于匀强磁场中,线框平面与磁场垂直,电阻为0.36 Ω.磁感应强度B随时间t的变化关系如图所示,则线框中感应电流的有效值为 (　　) A.×10-5 A B.×10-5 A C.×10-5 A D.×10-5 A 6.在匀强磁场中，一个100匝的矩形金属线圈，绕与磁感线垂直的固定轴匀速转动，线圈外接定值电阻和理想交流电流表(如图甲所示)．穿过该线圈的磁通量按正弦规律变化(如图乙所示)．已知线圈的总电阻为2 Ω，定值电阻R＝8 Ω.下列说法正确的是(　　) A．电动势的瞬时值表达式为e＝4πsin πt(V) B．电流表的示数最小为0 C．一个周期内产生的热量约为32 J D．0.5～1.5 s的时间内，通过线圈横截面的电荷量为0 7.如图所示为一个经双可控硅调节后加在电灯上的电压,正弦交流电的每一个二分之一周期中,前面四分之一周期被截去.现在电灯上电压的有效值为(　　) A. Um B. C. D. 8.如图所示，竖直放置的“”形光滑导轨宽为L，矩形匀强磁场Ⅰ、Ⅱ的高和间距均为d，磁感应强度为质量为m的水平金属杆由静止释放，进入磁场Ⅰ和Ⅱ时的速度相等。金属杆在导轨间的电阻为R，与导轨接触良好，其余电阻不计，重力加速度为g。金属杆（　　） A．刚进入磁场Ⅰ时加速度方向竖直向下 B．穿过磁场Ⅰ的时间大于在两磁场之间的运动时间 C．穿过两磁场产生的总热量为3mgd D．释放时距磁场Ⅰ上边界的高度h可能小于 二、多选题 9.单匝矩形线圈在匀强磁场中匀速转动，转轴垂直于磁场，若线圈所围面积里磁通量随时间变化的规律如图所示，则其中错误的是（　　） A．线圈中O时刻感应电动势最大 B．线圈中D时刻感应电动势为零 C．线圈中D时刻感应电动势最大 D．线圈中O至D时间内平均感电动势为0.4V 10.如图所示的匀强磁场中MN、PQ是两条平行的金属导轨，而AB、CD为串有电流表、电压表的两根金属棒，且与金属导轨接触良好．当两棒以相同速度向右运动时，正确的是(　　) A．电流表无读数，AB间有电势差，电压表无读数 B．电流表有读数，AB间有电势差，电压表有读数 C．电流表无读数，AC间无电势差，电压表无读数 D．电流表无读数，AC间有电势差，电压表有读数 11.如图甲所示,标有“220 V　40 W”的电灯和标有“20 μF　300 V”的电容器并联接到交流电源上,V为交流电压表.交流电源的输出电压如图乙所示,闭合开关.下列判断正确的是 (　　) A.t=时刻,V的示数为零 B.电灯恰好正常发光 C.电容器有可能被击穿 D.交流电压表V的示数保持110 V不变 12.如图甲所示的电路中，理想变压器原、副线圈匝数比为10∶1，原线圈的输入电压u随时间t变化的图象如图乙所示，D为理想二极管，R为电阻箱，当电阻箱阻值R＝11 Ω时，下列说法正确的是(　　) A．原线圈的输入电压频率为50 Hz B．电阻箱R两端电压的有效值为11 V C．电阻箱R消耗的功率为22 W D．若电阻箱R阻值变小，原线圈中的电流变小 三、非选择题 13.如图所示，足够长的竖直放置的“”形光滑导轨的间距L=0.2m，导轨上端接一阻值R1=0.4Ω的定值电阻，一电阻R2=0.1Ω的导体棒ab与导轨垂直且接触良好，整个装置处于磁感应强度大小B=1T，方向与导轨所在平面垂直的匀强磁场中。现将ab由静止释放，最终导体棒以大小v=20m/s的速度匀速下滑。导轨电阻及空气阻力均不计，取重力加速度大小g=10m/s2，求： （1）当导体棒ab匀速下滑时，回路中通过的电流I； （2）导体棒ab的质量m。 14.如图，两平行光滑金属导轨固定在同一水平面上，相距，左端与一电阻相连；整个系统置于匀强磁场中，磁感应强度大小为，方向竖直向下。一质量为的导体棒置于导轨上，在恒定水平外力作用下沿导轨匀速向右滑动，滑动过程中始终保持与导轨垂直并接触良好，导轨和导体棒的电阻均可忽略。求： (1)导体棒匀速运动的速度； (2)电阻的功率。 15.如图(a)所示，一个电阻值为R，匝数为n的圆形金属线圈与阻值为2R的电阻R1连接成闭合回路．线圈的半径为r1.在线圈中半径为r2的圆形区域内存在垂直于线圈平面向里的匀强磁场，磁感应强度B随时间t变化的关系图线如图(b)所示．图线与横、纵轴的截距分别为t0和B0.导线的电阻不计．求0至t1时间内： (1)通过电阻R1上的电流大小和方向； (2)通过电阻R1上的电量q及电阻R1上产生的热量． 16.如图所示，空间分布着水平向里的匀强磁场，磁感应强度大小为。宽为的光滑U型金属导轨固定在竖直平面内。一质量为、长也为的金属棒从图示位置由静止开始释放，金属棒在下落过程中始终保持水平状态且与导轨接触良好。已知金属导轨上方连接的电阻为，金属棒和导轨的电阻均不计。重力加速度为，不计空气阻力。 （1）求金属棒下落的最大速度； （2）当金属棒下落的加速度为时，求电阻的发热功率； （3）已知金属棒下落时间为时，其下落的高度为、速度为。若在相同时间内，电阻上产生的热量与一恒定电流在该电阻上产生的热量相同，求该恒定电流的表达式。 参考答案 1、 C 2、 B 3、 B 4、 D 5、 B 6、 C 7、 D 8、 B 9、 CD 10、 AC 11、 BC 12、 AC 13、 （1）8A；（2）0.16kg 14、 (1)；(2) 15、 (1)　方向为由b到a (2)　 16、 （1）；（2）；（3） 学科网（北京）股份有限公司 $$