1、4法拉第电磁感应定律(在学生用书中分册装订！)1将闭合多匝线圈置于仅随时间变化的磁场中，线圈平面与磁场方向垂直，关于线圈中产生的感应电动势和感应电流，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解析：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，A错感应电动势正比于，与磁通量的大小无直接关系，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”，D错误答案：C2.穿过某线圈的磁通量随时间变化的关系，如图所示
2、，在下列几段时间内，线圈中感应电动势最小的是()A02 sB24 sC45 s D510 s解析：图象斜率越小，表明磁通量的变化率越小，感应电动势也就越小答案：D3(2014海滨区高二检测)如图所示，一金属弯杆处在磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场中，已知abbcL，当它以速度v向右平动时，a、c两点间的电势差为()ABLv BBLvsin CBLvcos DBLv(1sin )解析：公式EBLv中的L应指导体切割磁感线的有效长度，也就是与磁感应强度B和速度v垂直的长度，因此该金属弯杆的有效切割长度为Lsin ，故感应电动势大小为BLvsin ，故选项B正确答案：B4一矩形线框置于
3、匀强磁场中，线框平面与磁场方向垂直先保持线框的面积不变，将磁感应强度在1 s时间内均匀地增大到原来的两倍接着保持增大后的磁感应强度不变，在1 s时间内再将线框的面积均匀地减小到原来的一半先后两个过程中，线框中感应电动势的比值为()A12 B11C21 D41解析：设原磁感应强度是B，线框面积是S.第1 s内12BSBSBS，第2 s内22B2BSBS.因为En，所以两次电动势大小相等，B正确答案：B5.如图所示，将直径为d，电阻为R的闭合金属环从匀强磁场B中拉出，这一过程中通过金属环某一截面的电荷量为()A. B.C. D.解析：n，故qttn.答案：A6.在匀强磁场中，有一个接有电容器的单匝
4、导线回路，如图所示，已知C30 F，L15 cm，L28 cm，磁场以5102 T/s的速率增加，则()A电容器上极板带正电，带电荷量为6105 CB电容器上极板带负电，带电荷量为6105 CC电容器上极板带正电，带电荷量为6109 CD电容器上极板带负电，带电荷量为6109 C解析：电容器两极板间的电势差U等于感应电动势E，由法拉第电磁感应定律，可得EL1L22104 V，电容器的带电荷量QCUCE6109C，再由楞次定律可知上极板的电势高，带正电，C项正确答案：C7.如图所示，A、B两闭合线圈用同样导线绕成，A有10匝，B有20匝，两圆线圈半径之比为21.均匀磁场只分布在B线圈内当磁场随时
5、间均匀减弱时()AA中无感应电流BA、B中均有恒定的感应电流CA、B中感应电动势之比为21DA、B中感应电流之比为12解析：只要穿过圆线圈内的磁通量发生变化，线圈中就有感应电动势和感应电流，因为磁场变化情况相同，有效面积也相同，所以每匝线圈产生的感应电动势相同，又由于两线圈的匝数和半径不同，电阻值不同，根据电阻定律，单匝线圈电阻之比为21，所以，感应电流之比为12.因此正确答案是B、D.答案：BD8.如图，空间某区域中有一匀强磁场，磁感应强度方向水平，且垂直于纸面向里，磁场上边界b和下边界d水平在竖直面内有一矩形金属线圈，线圈上下边的距离很短，下边水平线圈从水平面a开始下落已知磁场上下边界之间
6、的距离大于水平面a、b之间的距离若线圈下边刚通过水平面b、c(位于磁场中)和d时，线圈所受到的磁场力的大小分别为Fb、Fc和Fd，则()AFdFcFb BFcFdFbCFcFbFd DFcFbFd解析：本题考查导体切割磁感线时感应电动势及安培力的计算线圈自由下落，到b点受安培力，线圈全部进入磁场，无感应电流，则线圈不受安培力作用，线圈继续加速，到d点出磁场时受到安培力作用，由F知，安培力和线圈的速度成正比，D项对答案：D9.如图所示，正方形线框的左半侧处在磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场方向与线框平面垂直，线框的对称轴MN恰与磁场边缘平齐若第一次将线框从磁场中以恒定速度v1向右匀速拉出，第二次
7、让线框绕轴MN以线速度v2匀速转过90.若两次操作过程中线框产生的平均感应电动势相等，则()Av1v22 Bv1v22Cv1v212 Dv1v221解析：将线框从磁场中以恒定速度v1向右匀速拉出，时间t1v1；让线框绕轴MN以线速度v2匀速转过90，角速度，时间t2，两次过程中线框产生的平均感应电动势相等，t2t1，解得v1v22，选项A正确答案：A10.如图所示，水平放置的平行金属导轨相距l0.50 m，左端接一电阻R0.20 ，磁感应强度B0.40 T的匀强磁场方向垂直于导轨平面导体棒ab垂直放在导轨上，并能无摩擦地沿导轨滑动，导轨和导体棒的电阻均可忽略不计，当ab以v4.0 m/s的速度
8、水平向右匀速滑动时，求：(1)ab棒中感应电动势的大小；(2)回路中感应电流的大小；(3)ab棒中哪端电势高；(4)维持ab棒做匀速运动的水平外力F的大小解析：(1)ab棒中的感应电动势EBlv0.400.504.0 V0.80 V(2)感应电流的大小I A4.0 A(3)ab相当于电源，根据右手定则知，a端电势高(4)ab棒受安培力FBIl0.44.00.50 N0.80 N由于ab以v4.0 m/s的速度水平向右匀速滑动，故外力的大小也为0.8 N答案：(1)0.80 V(2)4.0 A(3)a端高(4)0.8 N11.一个边长a1 m的正方形线圈，总电阻R2 ，当线圈以v2 m/s的速度
9、通过磁感应强度B0.5 T的匀强磁场区域时，线圈平面总保持与磁场垂直若磁场的宽度b1 m，如图所示，求：(1)线圈进入磁场过程中感应电流的大小；(2)线圈在穿过整个磁场过程中释放的焦耳热解析：(1)根据EBlv，I，知I A0.5 A(2)线圈穿过磁场过程中，b1 m，故只在进入和穿出时有感应电流，有Q2I2Rt2I2R20.522 J0.5 J答案：(1)0.5 A(2)0.5 J12(2014江苏物理)如图所示，在匀强磁场中有一倾斜的平行金属导轨，导轨间距为L，长为3d，导轨平面与水平面的夹角为，在导轨的中部刷有一段长为d的薄绝缘涂层匀强磁场的磁感应强度大小为B，方向与导轨平面垂直质量为m
10、的导体棒从导轨的顶端由静止释放，在滑上涂层之前已经做匀速运动，并一直匀速滑到导轨底端导体棒始终与导轨垂直，且仅与涂层间有摩擦，接在两导轨间的电阻为R，其他部分的电阻均不计，重力加速度为g.求：(1)导体棒与涂层间的动摩擦因数；(2)导体棒匀速运动的速度大小v；(3)整个运动过程中，电阻产生的焦耳热Q.解析：根据平衡条件、法拉第电磁感应定律、能量守恒定律解题(1)在绝缘涂层上：导体棒受力平衡，则mgsin mgcos 解得导体棒与涂层间的动摩擦因数tan (2)在光滑导轨上：感应电动势EBLv感应电流I安培力F安BIL受力平衡的条件是F安mgsin 解得导体棒匀速运动的速度v(3)摩擦生热，得QTmgdcos 根据能量守恒定律知3mgdsin QQTmv2解得电阻产生的焦耳热Q2mgdsin 答案：(1)tan (2)(3)2mgdsin
