1、课时分层作业(五)法拉第电磁感应定律(建议用时：25分钟)考点一对感应电动势的理解1关于感应电动势，下列说法中正确的是()A电源电动势就是感应电动势B产生感应电动势的那部分导体相当于电源C在电磁感应现象中没有感应电流就一定没有感应电动势D电路中有电流就一定有感应电动势B电源电动势的来源很多，不一定是由于电磁感应产生的，所以A错误；在电磁感应现象中，产生感应电动势的那部分导体相当于电源，即使没有感应电流，也可以有感应电动势，B正确，C错误；电路中的电流可能是由化学电池或其他电池作为电源提供的，所以有电流不一定有感应电动势，D错误。2将闭合多匝线圈置于仅随时间变化的磁场中，关于线圈中产生的感应电动
2、势和感应电流，下列表述正确的是()A感应电动势的大小与线圈的匝数无关B穿过线圈的磁通量越大，感应电动势越大C穿过线圈的磁通量变化越快，感应电动势越大D感应电流产生的磁场方向与原磁场方向始终相同C由法拉第电磁感应定律En知，感应电动势的大小与线圈匝数有关，选项A错误；感应电动势正比于，与磁通量的大小无直接关系，选项B错误，C正确；根据楞次定律知，感应电流的磁场总是阻碍引起感应电流的磁通量的变化，即“增反减同”，选项D错误。考点二法拉第电磁感应定律的应用3穿过单匝闭合线圈的磁通量在6s内均匀地增大12 Wb，则()A线圈中的感应电动势将均匀增大B线圈中的感应电流将均匀增大C线圈中的感应电动势将保持
3、2 V不变D线圈中的感应电流将保持2 A不变C由法拉第电磁感应定律E，得E2 V，故A、B错，C对；因线圈电阻不一定等于1 ，故D错。4一闭合线圈，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D根据En n S求电动势，要考虑到当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，A错误；同理C错误；若面积增加一倍，长度为原来的 倍，电阻为原来的 倍，电流为原来的 倍，B错误；磁感应强度的变化率增大一倍，则感应电
4、动势增大一倍，电阻不变，感应电流增大一倍，D正确。5闭合线圈的匝数为n，每匝线圈面积为S，总电阻为R，在t时间内穿过每匝线圈的磁通量变化为，则通过导线某一截面的电荷量为()A. B. C. D.C由法拉第电磁感应定律：En；再由欧姆定律：I，电荷量公式：QIt；三式联立可得Q，故选项C正确。6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(磁场未画出)，磁感应强度B随时间t变化关系为BB0kt。在磁场外距圆心O为2R处有一半径恰为2R的半圆导线环(图中实线)，则导线环中的感应电动势大小为()A0BkR2C.D2kR2C由EnR2k，可知选项C正确。考点三“切割类”感应电动势的计算7一根
5、弯成直角的导线放在B0.4 T的匀强磁场中，如图所示，导线ab30 cm，bc40 cm当导线以5 m/s的速度做切割磁感线运动时可能产生的最大感应电动势的值为()A1.4伏B1.0伏C0.8伏D0.6伏B由ab30 cm，bc40 cm则ac50 cm。当切割磁感线的有效长度Lac50 cm，产生的感应电动势最大EmBLv0.40.55 V1.0 V，B对。8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，abL。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
6、阻，则流过金属棒的电流为()AIBICIDIB导体棒切割磁感线的有效长度为：Lsin 60L，故感应电动势EBv，由闭合电路欧姆定律得I，故选项B正确。9(多选)某地地磁场磁感应强度的竖直分量方向向下，大小为4.5105 T。一灵敏电压表连接在当地入海河段的两岸，河宽100 m，该河段涨潮和落潮时有海水(视为导体)流过。设落潮时，海水自西向东流，流速为2 m/s。下列说法正确的是()A电压表记录的电压为5 mVB电压表记录的电压为9 mVC河南岸的电势较高D河北岸的电势较高BD海水在落潮时自西向东流，该过程可以理解为：自西向东运动的导体棒在切割竖直向下的磁感线。根据右手定则可判断出北岸是正极，
7、电势高，南岸电势低，所以C错误，D正确；EBlv4.51051002 V9103 V9 mV，所以B正确，A错误。(建议用时：15分钟)10如图所示，两根平行金属导轨置于水平面内，导轨之间接有电阻R。金属棒ab与两导轨垂直并保持良好接触，整个装置放在匀强磁场中，磁场方向垂直于导轨平面向下。现使磁感应强度随时间均匀减小，ab始终保持静止，下列说法正确的是()Aab中的感应电流方向由b到aBab中的感应电流逐渐减小Cab所受的安培力保持不变Dab所受的静摩擦力逐渐减小D磁感应强度随时间均匀减小，根据楞次定律判断回路中产生顺时针的感应电流，ab中的感应电流方向由a到b，A错误；根据法拉第电磁感应定律
8、，EnnS，电阻一定，In，磁感应强度随时间均匀减小，磁通量变化率为定值，ab中的感应电流不变，B错误；FBIl，磁感应强度随时间均匀减小，则安培力随时间均匀减小，C错误；ab始终保持静止说明静摩擦力和安培力为一对平衡力，故摩擦力逐渐减小，D项正确。11(多选)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，下列结论正确的是()A感应电流大小不变BCD段直导线始终不受安培力C感应电动势最大值EmaxBavD感应电动势平均值BavCD在半圆形
9、闭合回路进入磁场的过程中磁通量不断增加，始终存在感应电流，由左手定则可知CD边始终受到安培力作用，选项B错；有效切割长度如图所示，所以进入过程中l先逐渐增大到a，然后再逐渐减小为0，由EBlv，可知最大值EmaxBav，最小值为0，故选项A错，C对；平均感应电动势为Bav，选项D对。12如图所示，匀强磁场的磁感应强度为B，方向竖直向下，在磁场中有一边长为l的正方形导线框，ab边质量为m，其余边质量不计，cd边有固定的水平轴，导线框可以绕其转动；现将导线框拉至水平位置由静止释放，不计摩擦和空气阻力，导线框经过时间t运动到竖直位置，此时ab边的速度为v，求：(1)此过程中导线框产生的平均感应电动势
10、的大小；(2)导线框运动到竖直位置时感应电动势的大小。解析(1)水平位置1BSBl2，转到竖直位置2021Bl2根据法拉第电磁感应定律，有E平均感应电动势的大小为。(2)转到竖直位置时，bc、ad两边不切割磁感线，ab边垂直切割磁感线，且速度为v，故感应电动势EBlv。答案(1)(2)Blv13在如图甲所示的电路中，螺线管匝数n1 500，横截面积S20 cm2。螺线管导线电阻r1.0 ，R14.0 ，R25.0 ，C30 F。在一段时间内，穿过螺线管的磁场的磁感应强度B按如图乙所示的规律变化。(1)求螺线管中产生的感应电动势；(2)闭合开关S，电路中的电流稳定后，求电阻R1的电功率；(3)S断开后，求流经R2的电荷量。解析(1)根据法拉第电磁感应定律EnS， T/s0.4 T/s，代入数值得E1 500201040.4 V1.2 V。(2)根据闭合电路欧姆定律I0.12 A，PI2R1，代入数值得P5.76102 W。(3)S断开后，流经R2的电荷量即为S闭合后C板上所带的电荷量Q。S闭合后，电容器两端的电压UIR20.6 V，流经R2的电荷量QCU1.8105 C。答案(1)1.2 V(2)5.76102 W(3)1.8105 C