1、课时作业(四十一)第 41 讲 法拉第电磁感应定律 自感基础热身图 K41112011龙山模拟如图 K411 所示，让线圈由位置 1 通过一个匀强磁场区域运动到位置 2，下列说法中正确的是()A线圈进入匀强磁场区域的过程中，线圈中有感应电流，而且进入时的速度越大，感应电流越大B整个线圈在匀强磁场中匀速运动时，线圈中有感应电流，而且感应电流是恒定的C整个线圈在匀强磁场中加速运动时，线圈中有感应电流，而且感应电流越来越大D线圈穿出匀强磁场区域的过程中，线圈中有感应电流，而且感应电流越来越大2如图 K412 所示是穿过某闭合电路的磁通量随时间变化的四种情况，在 t0 时间内可使该回路产生恒定感应电流
2、的是()A B C D图 K4123线圈通以如图 K413 所示的随时间变化的电流，则()图 K413A0t1 时间内线圈中的自感电动势最大Bt1t2 时间内线圈中的自感电动势最大Ct2t3 时间内线圈中的自感电动势最大Dt1t2 时间内线圈中的自感电动势为零4下列说法正确的是()A线圈中磁通量变化越大，线圈中产生的感应电动势一定越大B线圈中的磁通量越大，线圈中产生的感应电动势一定越大C线圈中磁通量变化得越快，线圈中产生的感应电动势越大D线圈处在磁场越强的位置，线圈中产生的感应电动势一定越大技能强化5如图 K414 所示，半径为 r 的 n 匝圆形线圈套在边长为 L 的正方形 abcd 之外，
3、匀强磁场仅在正方形区域内且垂直穿过正方形所在平面，当磁感应强度以Bt 的变化率均匀变化时，线圈中产生感应电动势大小为()Ar2Bt BL2BtCnr2BtDnL2Bt图 K414 图 K41562011吉林模拟如图 K415 所示，半径为 r 的金属圆盘在垂直于盘面的匀强磁场 B中绕 O 轴以角速度 沿逆时针方向匀速转动，则通过电阻 R 的电流的大小和方向是(金属圆盘的电阻不计)()A由 c 到 d，IBr2R B由 d 到 c，IBr2RC由 c 到 d，IBr22R D由 d 到 c，IBr22R图 K41672011甘肃模拟如图 K416 所示，虚线上方空间有垂直线框平面的匀强磁场，直角
4、扇形导线框绕垂直于线框平面的轴 O 以角速度 匀速转动设线框中感应电流方向以逆时针为正，那么图 K417 中能正确描述线框从图 K416 所示位置开始转动一周的过程中产生的感应电流随时间变化情况的是()A B C D图 K41782011苏北模拟如图 K418 所示，L 是直流电阻为零、自感系数很大的线圈，A 和 B是两个相同的小灯泡，某时刻闭合开关 S，通过 A、B 两灯泡中的电流 IA、IB 随时间 t 变化的图象如图 K419 所示，正确的是()图 K418 A B C D图 K41992011龙岩质检矩形导线框 abcd 固定在匀强磁场中，如图 K4110 甲所示，磁感线的方向与导线框
5、所在平面垂直，规定磁场的正方向垂直纸面向里，磁感应强度 B 随时间 t变化的规律如图乙所示，则()图 K4110A从 0 到 t1 时间内，导线框中电流的方向为 adcbaB从 0 到 t1 时间内，导线框中电流越来越小C从 t1 到 t2 时间内，导线框中电流越来越大D从 t1 到 t2 时间内，导线框 bc 边受到的安培力大小保持不变102011云南一模如图 K4111 甲所示，矩形金属导线框 abcd 在匀强磁场中静止不动，磁场方向与线框平面垂直，磁感应强度 B 随时间 t 变化的图象如图 K4111 乙所示t0时刻，磁感应强度的方向垂直纸面向里，则在 04 s 时间内，图 K4112
6、中能正确表示线框 ab 边所受的安培力 F 随时间 t 变化的图象是(规定 ab 边所受的安培力方向向左为正)()图 K4111A B C D 图 K4112112011海淀模拟如图 K4113 所示，E 为电池，L 是电阻可忽略不计、自感系数足够大的线圈，D1、D2 是两个规格相同且额定电压足够大的灯泡，S 是控制电路的开关对于这个电路，下列说法不正确的是()A刚闭合开关 S 的瞬间，通过 D1、D2 的电流大小相等B刚闭合开关 S 的瞬间，通过 D1、D2 的电流大小不相等C闭合开关 S 待电路达到稳定后，D1 熄灭，D2 比原来更亮D闭合开关 S 待电路达到稳定，再将 S 断开的瞬间，D
7、2 立即熄灭，D1 闪亮一下再熄灭图 K4113 图 K4114122011内江三模如图 K4114 所示，电路中 A 和 B 是两个完全相同的小灯泡，L 是一个自感系数很大、直流电阻为零的电感线圈，C 是电容很大的电容器当 S 闭合与断开时，对 A、B 的发光情况判断正确的是()AS 闭合时，A 立即亮，然后逐渐熄灭BS 闭合时，B 立即亮，然后逐渐熄灭CS 闭合足够长时间后，B 发光而 A 不发光DS 闭合足够长时间后再断开，B 立即熄灭而 A 逐渐熄灭挑战自我132011莆田质检如图 K4115 甲所示，水平面上固定一个间距 L1 m 的光滑平行金属导轨，整个导轨处在竖直方向的磁感应强度
8、 B1 T 的匀强磁场中，导轨一端接阻值 R9 的电阻导轨上质量 m1 kg、电阻 r1、长度也为 1 m 的导体棒在外力的作用下从 t0 时开始沿平行导轨方向运动，其速度随时间的变化规律是 v2t.不计导轨电阻求：(1)t4 s 时导体棒受到的安培力的大小；(2)请在图乙的坐标图中画出电流二次方与时间的关系(I2t)图象，并通过该图象计算出4 s 时间内电阻 R 上产生的热量甲 乙 图 K4115课时作业（四十一）【基础热身】1A 解析 线圈进入匀强磁场区域的过程中，磁通量发生变化，线圈中有感应电流，而且进入时的速度越大，感应电动势越大，感应电流越大，选项 A 正确；整个线圈在匀强磁场中无论
9、是匀速运动、加速运动还是减速运动，磁通量都不发生变化，线圈中没有感应电流产生，选项 B、C 错误；线圈穿出匀强磁场区域的过程中，磁通量发生变化，线圈中有感应电流，感应电流大小与运动的速度有关，匀速运动则感应电流不变，加速运动则感应电流增大，选项 D 错误2CD 解析 穿过闭合电路的磁通量发生变化，才会在电路中产生感应电流，选项 A错误；电路中感应电动势 Et，只有图象为倾斜直线时，感应电动势才是恒定的，回路中才能产生恒定感应电流，所以选项 B 错误、CD 正确3CD 解析 线圈中的自感电动势与通入的电流的变化率成正比，即 EIt.根据图象分析：0t1 时间内的电流变化率小于 t2t3 时间内的
10、电流变化率，选项 A 错误、C 正确；t1t2 时间内的电流变化率为零，自感电动势为零，选项 B 错误、D 正确4C 解析 感应电动势的大小与磁通量的变化率成正比，与磁通量、磁通量的变化量无直接关系，选项 AB 错误，C 正确；线圈位于磁感应强度大的位置时，因穿过线圈的磁通量还与线圈、磁场之间的夹角有关，磁通量 不一定大，磁通量的变化量 及磁通量的变化率t 更不一定大，故选项 D 错误【技能强化】5D 解析 磁场分布在正方形区域内，磁通量的变化仅发生在正方形内，穿过线圈的磁通量的变化率t L2Bt，由法拉第电磁感应定律可得，感应电动势 Ent nL2Bt，故选项 D 正确6D 解析 金属圆盘在
11、匀强磁场中匀速转动，可以等效为无数根长为 r 的导体棒绕O 点做匀速圆周运动，其产生的感应电动势大小为 EBr22，由右手定则可知其方向由外指向圆心，故通过电阻 R 的电流 IBr22R，方向由 d 到 c，故选项 D 正确7A 解析 直角扇形导线框绕垂直于线框平面的轴 O 以角速度 匀速转动，进入磁场的过程中，穿过闭合回路的磁通量均匀增加，故产生的感应电流恒定，完全进入磁场后，没有感应电流产生，由此就可判断选项 A 正确8A 解析 L 是直流电阻为零、自感系数很大的线圈，当闭合开关 S 时，电流先从灯泡 B 所在支路流过，最后自感线圈把灯泡 B 短路，流过灯泡 A 的电流逐渐增大至稳定，流过
12、灯泡 B 的电流最后减小到零，故选项 A 正确9A 解析 从 0 到 t1 时间内，垂直纸面向里的磁感应强度减小，磁通量减小，根据楞次定律可判断，产生顺时针方向的电流，故选项 A 正确；由公式 Et SBt，IER，由于磁感应强度均匀减小，Bt 为一恒定值，线框中产生的感应电流大小不变，故选项 BC错误；磁感应强度 B 均匀变化，由公式 FBILbc 知：bc 边受的安培力是变化的，故选项 D错误10A 解析 由磁感应强度 B 的变化图线可知，02 s 内电流恒定，方向由 b 到 a,01 s 内磁感应强度 B 向里逐渐减小，由 F 安BIL 及左手定则可知，安培力的方向向左，且逐渐减小，12
13、 s 内磁感应强度 B 向外逐渐增大，安培力的方向向右，且逐渐增大，同理可以判断出 24 s 的受力情况，选项 A 正确11B 解析 由于线圈的电阻可忽略不计、自感系数足够大，在开关闭合的瞬间，线圈的阻碍作用很大，线圈中的电流为零，所以通过 D1、D2 的电流大小相等，选项 A 正确、B 错误；闭合开关 S 待电路达到稳定时，线圈短路，D1 中电流为零，回路电阻减小，D2 比原来更亮，选项 C 正确；闭合开关 S 待电路达到稳定，再将 S 断开瞬间，D2 立即熄灭，线圈和 D1 形成回路，D1 闪亮一下再熄灭，选项 D 正确故不正确选项为 B.12AC 解析 电容器的特性是“充电和放电”，在开
14、始充电阶段，相当于阻值很小的电阻，放电阶段相当于电源线圈的特性是“阻交流、通直流”，即电流不会突然变化，当电流突然增大时，相当于阻值很大的电阻，当电流突然减小时，充当电源因此，当开关刚闭合时，电容器对电流的阻碍作用小，线圈对电流的阻碍作用大，C 和 B 组成的电路分压作用小，A、L 组成的电路分压作用大，B 灯较暗，A 灯较亮当开关闭合足够长的时间后，电容器充电完成，线圈中电流为直流电，而其直流电阻很小，B 灯较亮，A 灯被短路，不发光；开关断开瞬间，电容器和 B 组成的回路中，电容器放电，B 灯逐渐变暗，A 灯和线圈组成的回路中，线圈充当电源，A 灯变亮，故选项 A、C 正确【挑战自我】13(1)0.4 N(2)如图所示 2.88 J解析(1)4 s 时导体棒的速度是：v2t4 m/s感应电动势：EBLv感应电流：I ERr此时导体棒受到的安培力 F 安BIL0.4 N(2)I2ERr24BLRr2 t0.04t作出图象如图所示在极短时间 t 内，电阻 R 上产生的热量为 QI2Rt由 I2t 图象可得，4 s 时间内电阻 R 上产生的热量为Q1240.169 J2.88 J