1、法拉第电磁感应定律(时间：40分钟分值：100分)一、选择题(本题共6小题，每小题6分)1关于感应电动势的大小，下列说法正确的是()A穿过闭合电路的磁通量最大时，其感应电动势一定最大B穿过闭合电路的磁通量为零时，其感应电动势一定为零C穿过闭合电路的磁通量由不为零变为零时，其感应电动势一定为零D穿过闭合电路的磁通量由不为零变为零时，其感应电动势一定不为零D磁通量的大小与感应电动势的大小不存在内在的联系，故A、B错误；当磁通量由不为零变为零时，闭合电路的磁通量一定改变，一定有感应电动势，故C错误，D正确2穿过一个单匝闭合线圈的磁通量始终为每秒均匀增加2 Wb，则()A线圈中感应电动势每秒增加2 V
2、B线圈中感应电动势每秒减少2 VC线圈中感应电动势始终为2 VD线圈中感应电动势始终为一个确定值，但由于线圈有电阻，电动势小于2 VC由En知：恒定，n1，所以E2 V3(多选)一根直导线长0.1 m，在磁感应强度为0.1 T的匀强磁场中以10 m/s的速度匀速运动，则导线中产生的感应电动势()A一定为0.1 VB可能为零C可能为0.01 VD最大值为0.1 VBCD当公式EBlv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：EmBlv0.10.110 V0.1 V，考虑到它们三者的空间位置关系不确定应选B、C、D.4(多选)单匝矩形线圈在匀强磁场中匀速转动，转轴垂直于磁场，若穿过
3、线圈所围面积的磁通量随时间变化的规律如图所示，则OD过程中()A线圈中O时刻感应电动势最大B线圈中D时刻感应电动势为零C线圈中D时刻感应电动势最大D线圈中O至D时间内的平均感应电动势为0.4 VABD由于En，为t图线切线的斜率的大小，故A、B正确，C错误；线圈中O至D时间内的平均感应电动势n1 V0.4 V，所以D正确5如图所示，在竖直向下的匀强磁场中，将一个水平放置的金属棒ab以水平初速度v0抛出，设运动的整个过程中棒的取向不变且不计空气阻力，则金属棒在运动过程中产生的感应电动势大小将()A越来越大 B越来越小C保持不变D无法确定CEBLvsin BLvx.ab做平抛运动，水平速度保持不变
4、，感应电动势保持不变6在匀强磁场中，a、b是两条平行金属导轨，而c、d为连接有电流表、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D以a、b、c、d四根导线围成的回路为研究对象，在两棒匀速运动时，回路磁通量没有变化，故电流表A、电压表V中没有电流，均无读数二、非选择题(14分)7如图所示，线框用裸导线组成，cd、ef两边竖直放置且相互平行，导体棒ab水平放置并可沿cd、ef无摩擦滑动，而导体棒ab所在处的匀强磁场B22 T，已知ab长l0.1
5、 m，整个电路总电阻R5 .螺线管匝数n4，螺线管横截面积S0.1 m2.在螺线管内有图示方向的磁场B1，若10 T/s恒定不变时，导体棒恰好处于静止状态，求：(g取10 m/s2) (1)通过导体棒ab的电流大小；(2)导体棒ab的质量m.解析(1)螺线管产生的感应电动势EnnS4 V，I0.8 A.(2)导体棒ab所受的安培力FB2Il0.16 N，导体棒静止时有Fmg，解得m0.016 kg.答案(1)0.8 A(2)0.016 kg一、选择题(本题共6小题，每小题6分)1如图所示，PQRS为一正方形导线框，它以恒定速度向右进入以MN为边界的匀强磁场，磁场方向垂直线框平面向里，MN线与线
6、框的边成45 角，E、F分别是PS和PQ的中点关于线框中的感应电流，正确的说法是()A当E点经过边界MN时，线框中感应电流最大B当P点经过边界MN时，线框中感应电流最大C当F点经过边界MN时，线框中感应电流最大D当Q点经过边界MN时，线框中感应电流最大B当P点经过边界MN时，切割磁感线的有效长度为SR，感应电流达到最大2如图所示，边长为a的导线框ABCD处于磁感应强度为B0的匀强磁场中，BC边与磁场右边界重合现发生以下两个过程：一是仅让线框以垂直于右边界的速度v匀速向右运动；二是仅使磁感应强度随时间均匀变化若导线框在上述两个过程中产生的感应电流大小相等，则磁感应强度随时间的变化率为()A.B.
7、C. D.B仅让线框以垂直于右边界的速度v匀速向右运动时产生的感应电动势为E1B0av，仅使磁感应强度随时间均匀变化产生的感应电动势为E2a2，线框中产生的感应电流大小相等，则感应电动势大小相等，即E1E2，联立解得，选项B正确3如图所示，用粗细相同的铜丝做成边长分别为L和2L的两个闭合线框a和b，以相同的速度从磁感应强度为B的匀强磁场区域中匀速拉到磁场外，不考虑线框的重力，若闭合线框中的电流分别为Ia、Ib，则IaIb为()A14 B12C11D不能确定C线框产生的电动势为EBlv，由闭合电路欧姆定律得I，又lb2la，由电阻定律知Rb2Ra，故IaIb11，C正确4如图所示，长为L的金属导
8、线弯成一圆环，导线的两端接在电容为C的平行板电容器上，P、Q为电容器的两个极板，磁场垂直于环面向里，磁感应强度以BB0kt(k0)随时间变化，t0时，P、Q两板电势相等，两板间的距离远小于环的半径，经时间t，电容器P板()A不带电B所带电荷量与t成正比C带正电，电荷量是D带负电，电荷量是D磁感应强度以BB0kt(k0)随时间变化，由法拉第电磁感应定律得：ESkS，而S，经时间t电容器P板所带电荷量QEC；由楞次定律知电容器P板带负电，故D选项正确5一闭合线圈，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大一倍，下述方法可行的是()A使线圈匝数增加一倍B使线圈面积
9、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设导线的电阻率为，横截面积为S，线圈的半径为r，则感应电流为Innr2，可见，I与线圈匝数无关，将r增大一倍，I增大一倍；线圈的面积增加一倍，半径r为原来的倍，电流为原来的倍；磁感应强度的变化率增大一倍，I增大一倍，故D正确，A、B、C错误6如图所示，导体AB的长为2R，绕O点以角速度匀速转动，OB长为R，且OBA三点在一条直线上，有一磁感应强度为B的匀强磁场充满转动平面且与转动平面垂直，那么AB两端的电势差为()A.BR2 B2BR2C4BR2D6BR2CA点线速度vA3R，B点线速度vBR，AB棒切割磁感线的平均速度2R，由EBl
10、v得A、B两端的电势差为4BR2，C正确二、非选择题(14分)7如图甲所示，光滑平行金属导轨MN、PQ水平放置，电阻不计，两导轨间距d10 cm，导体棒ab、cd放在导轨上，并与导轨垂直每根导体棒在导轨间部分的电阻均为R1.0 .用长为L20 cm的绝缘丝线将两棒系住，整个装置处在匀强磁场中，t0时刻磁场方向竖直向下，丝线刚好处于未被拉伸的自然状态，此后，磁感应强度B随时间t的变化如图乙所示不计感应电流产生的磁场的影响，整个过程丝线未被拉断求：甲乙(1)02.0 s的时间内，电路中感应电流的大小与方向；(2)t1.0 s时刻丝线的拉力大小解析(1)由题图乙可知0.1 T/s，由法拉第电磁感应定律有ES2.0103 V，则I1.0103 A，由楞次定律可知电流方向为顺时针(2)导体棒在水平方向上受到的丝线拉力和安培力平衡，由题图乙可知t1.0 s时B0.1 T，则FTF安BId1.0105 N.答案(1)1.0103 A顺时针(2)1.0105 N