§２.３ 涡流、电磁阻尼和电磁驱动 （备作业）-【上好课】2021-2022学年高二物理同步备课系列（人教版选择性必修第二册）-(解析版)

3.0 envi 2025-03-17 4 4 751.27KB 13 页 3知币
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一、单选题：
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变化
B．列车速度越快，通过线圈的磁通量变化越快
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
【答案】D
【解析】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变化，A
正确；列车速度越快，通过线圈的磁通量变化越快，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变化，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
的大小与磁通量变化率有关，而变化率却由变化量及运动时间决定，D 错误。
故选 D。
２.在匀强磁场中，a、b 是两条平行金属导轨，而 c、d 为串有电流表、电压表的两金属棒，如图所示，两
棒以相同的速度向右匀速运动，则以下结论正确的是(　　)
A．电压表有读数，电流表没有读数
B．电压表有读数，电流表也有读数
C．电压表无读数，电流表有读数
D．电压表无读数，电流表也无读数
【答案】D
【解析】当两棒以相同的速度向右匀速运动时，回路的磁通量不变，没有感应电流产生，电流表没有读
数。电压表是由电流表改装而成的，没有电流，指针不偏转，电压表也没有读数。
故选 D。
３.如图所示，平行导轨间的距离为
d
，一端跨接一个电阻
R
，匀强磁场的磁感应强度为
B
，方向垂直于平
行金属导轨所在的平面。一根足够长的金属棒与导轨成
θ
角放置。金属棒与导轨的电阻不计，当金属棒沿
垂直于棒的方向滑行时，通过电阻
R
的电流为(　　)
第３课时 涡流、电磁阻尼和电磁驱动
第二章 电磁感应
A． B．
C． D．
【答案】D
【解析】题中
B
、
l
、
v
满足两两垂直的关系，所以
E
＝
Blv
，其中
l
＝，即
E
＝，故通过电阻
R
的电流为，选
项 D 正确。
故选 D。
４．如图所示，在半径为
R
的虚线圆内有垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度
B
随时间
t
变化关系为
B
＝
B
0＋
kt
。在磁场外距圆心
O
为 2
R
处有一半径恰为 2
R
的半圆导线环(图中实线)，则导线环中的感应电动势
大小为(　　)
A．0 B．
k
π
R
2
C． D．2
k
π
R
2
【答案】Ｃ
【解析】由
E
＝
n
＝＝π
R
2
k
，可知选项 C 正确。
故选Ｃ。
５．如图甲所示线圈的匝数
n
＝100 匝，横截面积
S
＝50 cm2，线圈总电阻
r
＝10 Ω，沿轴线方向有匀强磁
场，设图甲中磁场方向为正，磁场的磁感应强度随时间变化的规律如图乙所示，则在开始的 0.1 s 内(　
)
A．磁通量的变化量为 0.25 Wb
B．磁通量的变化率为 2．5×102 Wb/s
C．
a
、
b
间电压为 0
D．在
a
、
b
间接一个理想电流表时，电流表的示数为 0.25 A
【答案】Ｄ
【解析】通过线圈的磁通量与线圈的匝数无关，若设
Φ
2＝
B
2
S
为正，则线圈中磁通量的变化量 Δ
Φ
＝
B
2
S
－(－
B
1
S
)，代入数据即 Δ
Φ
＝(0.1＋0.4)×50×10－4 Wb＝2．5×10－3 Wb，A 错误；磁通量的变化率＝
Wb/s＝2．5×10－2 Wb/s，B 错误；根据法拉第电磁感应定律可知，当
a
、
b
间断开时，其间电压等于线圈
产生的感应电动势，感应电动势大小
E
＝
n
＝2．5 V，C 错误；在
a
、
b
间接一个理想电流表时相当于
a
、
b
间接通而形成回路，回路总电阻即为线圈的总电阻，故感应电流大小
I
＝＝0.25 A，选项 D 正确。
故选Ｄ。
６.如图所示，导线
OA
长为
l
，在方向竖直向上，磁感应强度为
B
的匀强磁场中以角速度
ω
沿图中所示方
向绕通过悬点
O
的竖直轴旋转，导线
OA
与竖直方向的夹角为
θ
。
OA
导线中的感应电动势大小和
O
、
A
两点
电势高低情况分别是(　　)
A．
Bl
2
ω
　
O
点电势高
B．
Bl
2
ω
　
A
点电势高
C．
Bl
2
ω
sin2
θ
　
O
点电势高
D．
Bl
2
ω
sin2
θ
　
A
点电势高
【答案】D
【解析】导线
OA
切割磁感线的有效长度等于圆的半径，即
R
＝
l
·sin
θ
，产生的感应电动势
E
＝
BR
2
ω
＝
Bl
2
ω
sin2
θ
，由右手定则可知
A
点电势高，所以 D 正确。
故选 D。
７.如图所示，将一根总电阻为
R
的直导线弯成一半径为
a
的金属环，放在竖直平面内，磁感应强度为
B
的
匀强磁场垂直穿过环平面，在环的最高点
A
用铰链连接长度为 2
a
、电阻为的导体棒
AB
，
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．　　 B．　　　
C． D．
Bav
【答案】A
【解析】摆到竖直位置时，导体棒
AB
切割磁感线产生的感应电动势为
E
＝
B
·2
a
·＝
Bav
；导体棒
AB
相当
于电源，电源的内阻为，金属环的两个半圆部分的电阻分别为，两个半圆部分的电阻是并联关系，并联总
电阻为；根据闭合电路欧姆定律，可知回路中的总电流为
I
＝＝，
AB
两端的电压即路端电压，大小为
U
＝
I
·＝，选项 A 正确，B、C、D 错误。
故选 A。
８.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，下列结论错误的是(　　)
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