(同步核心辅导)高中物理第四章4课法拉第电磁感应定律课后知能检测新人教版选修3-21.一闭合线圈放在随时间均匀变化的磁场中,线圈平面和磁场方向垂直.若想使线圈中的感应电流增强一倍,下述方法可行的是()A.使线圈匝数增加一倍B.使线圈面积增加一倍C.使线圈匝数减少一半D.使磁感应强度的变化率增大一倍【解析】根据E=n=nS求电动势,当n、S发生变化时导体的电阻也发生了变化.若匝数增加一倍,电阻也增加一倍,感应电流不变,故A错;若匝数减少一半,感应电流也不变,故C错;若面积增加一倍,长度变为原来的倍,因此电阻为原来的倍,电流为原来的倍,故B错.【答案】D2.(2014·郑州一中高二检测)图4413穿过某线圈的磁通量随时间变化的关系如图4413所示,在下列几段时间内,线圈中感应电动势最小的是()A.0~2sB.2~4sC.4~5sD.5~10s【解析】图线斜率的绝对值越小,表明磁通量的变化率越小,感应电动势也就越小.【答案】D3.(多选)一根直导线长0.1m,在磁感应强度为0.1T的匀强磁场中以10m/s的速度匀速运动,则导线中产生的感应电动势()A.一定为0.1VB.可能为零C.可能为0.01VD.最大值为0.1V【解析】当公式E=Blv中B、l、v互相垂直而导体切割磁感线运动时感应电动势最大:Em=Blv=0.1×0.1×10V=0.1V,考虑到它们三者的空间位置关系应选B、C、D.【答案】BCD4.(多选)(2014·石家庄二中高二检测)如图4414所示的匀强磁场中MN、PQ是两条平行的金属导轨,而AB、CD为串有电压表、电流表的两根金属棒,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()图4414A.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【解析】因为两棒以相同速度运动,回路面积不变,所以感应电流为零,根据电流表、电压表的工作原理可知电流表、电压表都无示数.因为两棒都向右运动切割磁感线,所以两棒都产生相同的电动势,极性都为上正、下负,所以AB间有电势差,AC间无电势差,A、C正确.【答案】AC5.(多选)(2014·广东汕头期末)如图4415,正方形线框的边长为L,电容器的电容量为C.正方形线框的一半放在垂直纸面向里的匀强磁场中,当磁场以k的变化率均匀减弱时,则()图4415A.线圈产生的感应电动势大小为kL2B.电压表没有读数C.a点的电势高于b点的电势D.电容器所带的电荷量为零【解析】根据法拉第电磁感应定律,线圈产生的感应电动势大小为E=kL2/2,选项A错误;由于回路中产生的感应电动势是恒定的,且串联了电容器,回路中没有电流,电压表没有读数,选项B正确;根据楞次定律,感应电动势方向为顺时针,对电容器充电,a点的电势高于b点的电势,电容器所带的电荷量为Q=CE=CkL2/2,选项C正确D错误.【答案】BC图44166.(2014·芜湖高二检测)如图4416所示,半径为r的n匝线圈套在边长为L的正方形abcd之外,匀强磁场局限在正方形区域内且垂直穿过正方形,当磁感应强度以的变化率均匀变化时,线圈中产生感应电动势大小为()A.πr2B.L2C.nπr2D.nL2【解析】根据法拉第电磁感应定律,线圈中产生的感应电动势的大小E=n=nL2.【答案】D7.(2014·烟台高二检测)如图4417所示,匀强磁场垂直纸面向里,磁感应强度的大小为B,磁场在y轴方向足够宽,在x轴方向宽度为a.一直角三角形导线框ABC(BC边的长度为a)从图示位置向右匀速穿过磁场区域,以逆时针方向为电流的正方向,线框中感应电流i、BC两端的电压UBC与线框移动的距离x的关系图象正确的是()图4417【解析】由楞次定律可知,线框刚进入磁场时产生的感应电流的磁场方向垂直纸面向外,故线框中的感应电流沿逆时针方向,为正,又线框做匀速运动,切割磁感线的有效长度随位移线性增大,故感应电流随位移线性增大;同理可知线框离开磁场时,产生的感应电流大小随位移线性增大,方向为负,选项A、B错误.B、C两端的电压UBC跟感应电流成正比,故选项C错误D正确.【答案】D8.(多选)M和N是固定在水平面内的两条光滑平行的金属轨道(间距为l),其电阻可忽略不计.如图4418所示的正方形虚线框(边长为d)内充...