2024_2025学年新教材高中物理课时练8法拉第电磁感应定律A卷含解析新人教版选择性必修第二册.doc

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法拉第电磁感应定律(A卷)

(25分钟·60分)

一、选择题(本题共6小题，每题7分，共42分)

1．有一种高速磁悬浮列车的设计方案是在每节车厢底部安装强磁铁(磁场方向向下)，并在两条铁轨之间沿途平放一系列线圈。下列说法中错误的是()

A．当列车运动时，通过线圈的磁通量会发生改变

B．列车速度越快，通过线圈的磁通量改变越快

C．列车运动时，线圈中会产生感应电流

D．线圈中的感应电流的大小与列车速度无关

【解析】选D。当列车运动时，车厢底部安装的磁铁产生的磁场穿过线圈，导致通过线圈的磁通量发生改变，A正确；列车速度越快，通过线圈的磁通量改变越快，从而产生的感应电动势越大，B正确；由于列车的运动，导致线圈中的磁通量发生改变，因而产生感应电流，C正确；由法拉第电磁感应定律可知，感应电流的大小与磁通量改变率有关，而改变率却由改变量及运动时间确定，D错误。

2．在竖直向上的匀强磁场中，水平放置一个不变形的单匝金属圆线圈，规定线圈中感应电流的正方向如图甲所示，当磁场的磁感应强度B随时间t如图乙改变时，正确表示线圈中感应电动势E改变的是图中的()

【解析】选A。在0～1s内，依据法拉第电磁感应定律E＝neq\f(ΔΦ,Δt)＝neq\f(ΔB·S,Δt)＝nB0S，依据楞次定律，感应电动势的方向与图示箭头方向相同，为正值；在1～3s内，磁感应强度不变，感应电动势为零；在3～5s内，依据法拉第电磁感应定律E′＝neq\f(ΔΦ,Δt)＝neq\f(ΔB·S,Δt)＝neq\f(B0,2)S＝eq\f(E,2)，依据楞次定律，感应电动势的方向与图示方向相反，为负值，故A正确，B、C、D错误。

【加固训练】

匝数为100的线圈的面积S＝100cm2，放在方向如图所示的匀强磁场中。线圈平面与磁场的方向垂直，当磁感应强度由2×10－3T经过5s匀称减小到0时，感应电动势的大小为()

A．4×10－4V B．2×10－3V

C．4×10－2V D．0.2V

【解析】选A。线圈中感应电动势大小为：E＝Neq\f(ΔB,Δt)S＝100×eq\f(2×10－3,5)×0.01V＝4×10－4V，故A正确，B、C、D错误。

3.如图所示，MN，PQ为两条平行的水平放置的金属导轨，左端接有定值电阻R，金属棒ab斜放在两导轨之间，与导轨接触良好，磁感应强度为B的匀强磁场垂直于导轨平面，设金属棒与两导轨接触点之间的距离为l，金属棒与导轨间夹角为60°，以速度v水平向右匀速运动，不计导轨和棒的电阻，则流过金属棒中的电流为()

A．I＝eq\f(Blv,R)B．I＝eq\f(\r(3)Blv,2R)

C．I＝eq\f(Blv,2R)D．I＝eq\f(\r(3)Blv,3R)

【解析】选B。当金属棒以速度v水平向右匀速运动，金属棒切割磁感线，产生感应电动势和感应电流，金属棒的有效切割长度为eq\f(\r(3),2)l，ab中产生的感应电动势为E＝eq\f(\r(3),2)Blv，通过R的电流为I＝eq\f(E,R)＝eq\f(\r(3)Blv,2R)，故选B。

【加固训练】

如图所示，匀强磁场中有两个导体圆环a、b，磁场方向与圆环所在平面垂直。磁感应强度B随时间匀称增大。两圆环半径之比为2∶1，圆环中产生的感应电动势分别为Ea和Eb，不考虑两圆环间的相互影响。下列说法正确的是()

A．Ea∶Eb＝4∶1，感应电流均沿逆时针方向

B．Ea∶Eb＝4∶1，感应电流均沿顺时针方向

C．Ea∶Eb＝2∶1，感应电流均沿逆时针方向

D．Ea∶Eb＝2∶1，感应电流均沿顺时针方向

【解析】选B。由法拉第电磁感应定律得圆环中产生的电动势为E＝eq\f(ΔΦ,Δt)＝πr2·eq\f(ΔB,Δt)，则eq\f(Ea,Eb)＝eq\f(req\o\al(\s\up1(2),\s\do1(a)),req\o\al(\s\up1(2),\s\do1(b)))＝eq\f(4,1)，由楞次定律可知感应电流的方向均沿顺时针方向，选项B正确。

4.如图所示，竖直平面内有一金属环，半径为a，总电阻为R(指拉直时两端的电阻)，磁感应强度为B的匀强磁场垂直穿过环平面，与环的最高点A铰链连接的长度为2a、电阻为eq\f(R,2)的导体棒AB由水平位置紧贴环面摆下，当摆到竖直位置时，B点的线速度为v，则这时AB两端的电压大小为()

A．eq\f(Bav,3)B．eq\f(Bav,6)

C．eq\f(2