新教材2024高中物理第二章电磁感应2.2法拉第电磁感应定律同步测试新人教版选择性必修第二册.docVIP

其次章电磁感应

2法拉第电磁感应定律

【基础巩固】

1.(2024·广东珠海)(多选)如图所示,闭合开关S,将条形磁体插入闭合线圈,第一次用时0.2s,其次次用时0.4s,并且两次磁体的起始和终止位置相同,则 ()

A.第一次线圈中的磁通量改变较快

B.第一次电流表G的最大偏转角较大

C.其次次电流表G的最大偏转角较大

D.若断开开关S,电流表G指针均不偏转,故两次线圈两端均无感应电动势

解析:磁通量改变相同,第一次时间短,则第一次线圈中磁通量改变较快,故选项A正确;感应电动势的大小与磁通量的改变率成正比,磁通量的改变率越大,感应电动势就越大,产生的感应电流也就越大,故选项B正确,选项C错误;断开开关S,电流表指针不偏转,可知感应电流为0,但感应电动势不为0,故选项D错误.

答案:AB

2.穿过一个单匝闭合线圈的磁通量始终每秒匀称增加2Wb,则 ()

A.线圈中感应电动势每秒增加2V

B.线圈中感应电动势每秒削减2V

C.线圈中感应电动势始终为2V

D.线圈中感应电动势始终为一个确定值,但由于线圈有电阻,电动势小于2V

解析:E=ΔΦΔ

答案:C

3.单匝矩形线圈在匀强磁场中匀速运动,转轴垂直于磁场,若线圈所围面积里磁通量随时间改变的规律如图所示,则O→D过程,下列说法错误的是

()

A.线圈在0时刻感应电动势最大

B.线圈在D时刻感应电动势为0

C.线圈在D时刻感应电动势最大

D.线圈在O至D时间内平均感应电动势为0.4V

解析:由法拉第电磁感应定律知线圈从O至D时间内的平均感应电动势E=ΔΦΔt=0.4V.感应电动势的大小与磁通量的大小Φ和磁通量的改变量ΔΦ均无必定联系,仅由磁通量的改变率ΔΦΔt确定,而任何时刻磁通量的改变率ΔΦΔt就是Φ-

答案:C

4.一根弯成直角的导线放在B=0.4T的匀强磁场中,如图所示,lab=30cm,lbc=

40cm,当导线以5m/s的速度做切割磁感线运动时可能产生的感应电动势的最大值为 ()

A.1.4V B.1.0V C.0.8V D.0.6V

解析:由题可得ac间距离为50cm,当切割磁感线的有效长度lac=50cm时,产生的感应电动势最大,最大值Em=Blacv=1.0V,选项B正确.

答案:B

5.(2024·广东卷)(多选)如图所示,水平地面(Oxy平面)下有一根平行于y轴且通有恒定电流I的长直导线.P、M和N为地面上的三点,P点位于导线正上方,MN平行于y轴,PN平行于x轴.一闭合的圆形金属线圈,圆心在P点,可沿不同方向以相同的速率做匀速直线运动,运动过程中线圈平面始终与地面平行.下列说法正确的是 ()

A.N点与M点的磁感应强度大小相等,方向相同

B.线圈沿PN方向运动时,穿过线圈的磁通量不变

C.线圈从P点起先竖直向上运动时,线圈中无感应电流

D.线圈从P到M过程的感应电动势与从P到N过程的感应电动势相等

解析:通电直导线四周磁场的截面图是以导线为圆心的一个个同心圆,某一位置的磁感应强度大小和这个点到圆心的距离成反比.N、M两点的连线平行于通电直导线,即两点到导线的距离相等,所以N点与M点的磁感应强度大小相等,方向也相同,故选项A正确;线圈在P点时,穿过线圈的磁通量为0,在沿PN方向移动的过程中,穿过线圈左、右两个半圆的磁通量大小不再相等,即穿过整个线圈的磁通量不再为0,所以线圈沿PN方向运动时,穿过线圈的磁通量会发生改变,故选项B错误;当线圈从P点起先竖直向上运动时,依据对称性可知,线圈中的磁通量始终为0,即穿过线圈的磁通量没有发生改变,由楞次定律可知线圈中无感应电流,故选项C正确;线圈从P到M过程和从P到N过程,依据上述分析可知,两个过程中磁通量的改变量相等,但因为线圈的速率恒定,且NP的距离小于MP的距离,所以时间不等,依据法拉第电磁感应定律E=nΔΦ

答案:AC

6.(多选)如图所示,一导线弯成半径为r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点到达边界起先到C点进入磁场为止,下列结论正确的是 ()

A.感应电流方向不变

B.CD段导线始终不受安培力

C.感应电动势最大值Em=Brv

D.感应电动势平均值E=14π

解析:导线切割磁感线产生感应电动势,由右手定则可知,感应电流方向不变,选项A正确;CD边进入磁场后,有电流通过,故必受安培力,选项B错误;感应电动势最大值即导线切割磁感线等效长度最大时的电动势,故Em=Brv,选项C正确;感应电动势平均值E=ΔΦΔt,ΔΦ=B·12πr2,Δt=2rv,解得

答案:ACD

7.如图所示,水平放置的平行金属导轨MN和PQ之间接有定值电阻R,导体棒ab长为