《2.法拉第電磁感應(yīng)定律》同步練習(xí)基礎(chǔ)鞏固一、選擇題(第1~4題為單選題,第5~6題為多選題)1.下列說法正確的是()A.線圈中磁通量變化越大,線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢一定越大B.線圈中磁通量越大,線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢一定越大C.線圈處在磁場越強(qiáng)的位置,線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢一定越大D.線圈中磁通量變化得越快,線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢越大2.如圖所示,光滑銅環(huán)水平固定,半徑為l,長為l、電阻為r的銅棒OA的一端在銅環(huán)的圓心O處,另一端與銅環(huán)接觸良好,整個裝置處在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向豎直向上的勻強(qiáng)磁場中。現(xiàn)使銅棒OA以角速度ω逆時針(俯視)勻速轉(zhuǎn)動,A端始終在銅環(huán)上,定值電阻的阻值為3r,上方導(dǎo)線與O點連接,下方導(dǎo)線與銅環(huán)連接,其他電阻不計。下列說法正確的是()A.O點的電勢比A點的電勢高B.回路中通過的電流為ωBC.該定值電阻兩端的電壓為38ωBlD.該定值電阻上的熱功率為ω3.在水平桌面上,一個圓形金屬框置于勻強(qiáng)磁場中,線框平面與磁場垂直,磁感應(yīng)強(qiáng)度B1隨時間t的變化關(guān)系如圖甲所示,0~1s內(nèi)磁場方向垂直線框平面向下,圓形金屬框與兩根水平的平行金屬導(dǎo)軌相連接,導(dǎo)軌上放置一根導(dǎo)體棒,且與導(dǎo)軌接觸良好,導(dǎo)體棒處于另一勻強(qiáng)磁場B2中,如圖乙所示,導(dǎo)體棒始終保持靜止,則其所受的摩擦力Ff隨時間變化的圖像是下圖中的(設(shè)向右的方向為摩擦力的正方向)()4.如圖所示,一導(dǎo)線彎成半徑為a的半圓形閉合回路。虛線MN右側(cè)有磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場,方向垂直于回路所在的平面。回路以速度v向右勻速進(jìn)入磁場,直徑CD始終與MN垂直。從D點到達(dá)邊界開始到C點進(jìn)入磁場為止,下列結(jié)論錯誤的是()A.感應(yīng)電流方向不變B.CD段直線始終不受安培力C.感應(yīng)電動勢最大值E=BavD.感應(yīng)電動勢平均值E=15.如圖甲所示,圓環(huán)a和b均由相同的均勻?qū)Ь€制成,a環(huán)半徑是b環(huán)的兩倍,兩環(huán)用不計電阻且彼此靠得較近的導(dǎo)線連接。若僅將a環(huán)置于圖乙所示變化的磁場中,則導(dǎo)線上M、N兩點的電勢差UMN=0.4V。下列說法正確的是()A.圖乙中,變化磁場的方向垂直紙面向里B.圖乙中,變化磁場的方向垂直紙面向外C.若僅將b環(huán)置于圖乙所示變化的磁場中,則M、N兩端的電勢差UMN=-0.4VD.若僅將b環(huán)置于圖乙所示變化的磁場中,則M、N兩端的電勢差UMN=-0.2V6.如圖所示,質(zhì)量均為m的金屬棒MN、PQ垂直于水平金屬導(dǎo)軌放置且與導(dǎo)軌接觸良好,金屬棒MN與金屬導(dǎo)軌間的動摩擦因數(shù)為2μ,金屬棒PQ與金屬導(dǎo)軌間的動摩擦因數(shù)為μ,最大靜摩擦力等于滑動摩擦力,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場的方向豎直向下。則金屬棒MN在恒力F=3μmg作用下向右運動的過程中,有()A.安培力對MN棒做正功B.PQ棒不受安培力作用C.MN棒做加速度逐漸減小的加速運動,最終勻速運動D.PQ棒始終靜止,安培力對PQ不做功二、非選擇題7.如圖所示,兩根平行粗糙金屬導(dǎo)軌固定于絕緣水平面上,導(dǎo)軌左側(cè)間連有阻值為r的電阻,兩平行導(dǎo)軌間距為l。一根長度大于l、質(zhì)量為m、接入電路的電阻也為r的導(dǎo)體棒垂直導(dǎo)軌放置并接觸良好,導(dǎo)體棒初始處于靜止?fàn)顟B(tài),導(dǎo)體棒與圖中虛線有一段距離,虛線右側(cè)存在豎直向上、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場?，F(xiàn)給導(dǎo)體棒一個水平向右的恒力,使其從靜止開始做勻加速直線運動,進(jìn)入磁場前加速度大小為a0,然后進(jìn)入磁場,運動一段時間后達(dá)到一個穩(wěn)定速度,平行軌道足夠長,導(dǎo)體棒與平行導(dǎo)軌間的動摩擦因數(shù)處處相等,忽略平行軌道的電阻。(1)求導(dǎo)體棒最后的穩(wěn)定速度大小。(2)若導(dǎo)體棒從開始運動到達(dá)到穩(wěn)定速度的過程中,通過導(dǎo)軌左側(cè)電阻的電荷量為q,求此過程中導(dǎo)體棒在磁場中運動的位移。能力提升一、選擇題(第1~5題為單選題,第6~7題為多選題)1.一單匝矩形金屬線框置于勻強(qiáng)磁場中,線框平面與磁場方向垂直。先保持線框的面積不變,將磁感應(yīng)強(qiáng)度在1s時間內(nèi)均勻地增大到原來的兩倍。接著保持增大后的磁感應(yīng)強(qiáng)度不變,在1s時間內(nèi),將線框的面積均勻地減小到原來的一半。先后兩個過程中,線框中感應(yīng)電動勢的比值為()A.12 B.1 C.2 D.2.如圖所示,半徑為r的金屬環(huán)繞通過其直徑的軸OO'以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動,勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B。從金屬環(huán)的平面與磁場方向平行時開始計時,在轉(zhuǎn)過30°角的過程中,金屬環(huán)中產(chǎn)生的電動勢的平均值為()A.2Bωr2 B.23Bωr2C.3Bωr2 D.33Bωr23.如圖所示,直角三角形金屬框abc放置在勻強(qiáng)磁場中,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B,方向平行于ab邊向上。當(dāng)金屬框繞ab邊以角速度ω逆時針轉(zhuǎn)動時,a、b、c三點的電勢分別為Ua、Ub、Uc。已知bc邊的長度為l,下列判斷正確的是()A.Ua>Uc,金屬框中無電流B.Ub>Uc,金屬框中電流方向沿a—b—c—aC.Ubc=-12Bl2ωD.Ubc=12Bl2ω,金屬框中電流方向沿a—c—b—4.兩根足夠長的光滑導(dǎo)軌豎直放置,間距為l,底端接阻值為R的電阻,將質(zhì)量為m的金屬棒懸掛在一個固定的輕彈簧下端,金屬棒和導(dǎo)軌接觸良好,導(dǎo)軌所在平面與磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場垂直,如圖所示,除電阻R外其余電阻不計,現(xiàn)將金屬棒從彈簧原長位置由靜止釋放,則()A.金屬棒向下運動時,流過電阻R的電流方向為a→bB.金屬棒向下運動時彈簧彈力和安培力一直在增大C.金屬棒運動過程中所受安培力的方向始終與運動方向相反D.金屬棒減少的重力勢能全部轉(zhuǎn)化為回路中增加的內(nèi)能5.如圖所示,Q是單匝金屬線圈,M是一個螺線管,它的繞線方向沒有畫出,Q的輸出端a、b和M的輸入端c、d之間用導(dǎo)線相連,P是在M的正下方水平放置的用細(xì)導(dǎo)線繞制的軟彈簧線圈。若在Q所處的空間加上與環(huán)面垂直的變化磁場,發(fā)現(xiàn)在t1至t2時間段內(nèi)彈簧線圈處在收縮狀態(tài),則所加磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度的變化情況可能是()6.如圖所示,MN和PQ是兩根互相平行豎直放置的光滑金屬導(dǎo)軌,已知導(dǎo)軌足夠長,且電阻不計。ab是一根與導(dǎo)軌垂直而且始終與導(dǎo)軌接觸良好的金屬桿。開始時,將開關(guān)S斷開,讓桿ab由靜止開始自由下落,一段時間后,再將S閉合,若從S閉合開始計時,則金屬桿ab的速度v隨時間t變化的圖像可能是()7.空間存在一方向與紙面垂直、大小隨時間變化的勻強(qiáng)磁場,其邊界如圖甲中虛線MN所示。一硬質(zhì)細(xì)導(dǎo)線的電阻率為ρ、橫截面積為S,將該導(dǎo)線做成半徑為r的圓環(huán)固定在紙面內(nèi),圓心O在MN上。t=0時磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向如圖甲所示,磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時間t的變化關(guān)系如圖乙所示。則在t=0到t=t1的時間間隔內(nèi)()A.圓環(huán)所受安培力的方向始終不變B.圓環(huán)中的感應(yīng)電流始終沿順時針方向C.圓環(huán)中的感應(yīng)電流大小為BD.圓環(huán)中的感應(yīng)電動勢大小為B二、非選擇題8.如圖所示,MN、PQ是兩根足夠長的光滑平行金屬導(dǎo)軌,導(dǎo)軌間距為l=0.5m,導(dǎo)軌所在平面與水平面夾角θ=37°,M、P間接阻值為R=9Ω的電阻。勻強(qiáng)磁場的方向與導(dǎo)軌所在平面垂直,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B=2T。質(zhì)量為m=0.1kg、阻值為r=1Ω的金屬棒放在兩導(dǎo)軌上,在平行于導(dǎo)軌的恒定拉力F=1N作用下,從靜止開始向上運動。已知金屬棒與導(dǎo)軌始終垂直并且保持良好接觸,導(dǎo)軌電阻不計,導(dǎo)軌和磁場足夠大,重力加速度g取10m/s2。求:(1)當(dāng)金屬棒的速度為2m/s時的加速度;(2)金屬棒能獲得的最大速度;(3)