1、对法拉第电磁感应定律的理解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答案D解析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,一定有感应电流产生,有感应电流就一定有感应电动势,故C错,D对公式En的应用2如图1210甲所示,线圈的匝数n100匝,横截面积S50 cm2,线圈总电阻r10 ,沿轴向有匀强磁场,设
2、图示磁场方向为正,磁场的磁感应强度随时间做如图乙所示变化,则在开始的0.1 s内()图1210A磁通量的变化量为0.25 WbB磁通量的变化率为2.5102Wb/sCa、b间电压为0D在a、b间接一个理想电流表时,电流表的示数为0.25 A答案BD解析通过线圈的磁通量与线圈的匝数无关,若设2B2S为正,则线圈中磁通量的变化量为B2S(B1S),代入数据即(0.10.4)50104Wb2.5103Wb,A错;磁通量的变化率Wb/s2.5102Wb/s,B正确;根据法拉第电磁感应定律可知,当a、b间断开时,其间电压等于线圈产生的感应电动势,感应电动势大小为En2.5 V且恒定,C错;在a、b间接一
3、个理想电流表时相当于a、b间接通而形成回路,回路总电阻即为线圈的总电阻,故感应电流大小I A0.25 A,D项正确3单匝线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动,穿过线圈的磁通量随时间t的关系图象如图1211所示,则()图1211A在t0时刻,线圈中磁通量最大,感应电动势也最大B在t1102s时刻,感应电动势最大C在t2102s时刻,感应电动势为零D在02102s时间内,线圈中感应电动势的平均值为零答案BC解析由法拉第电磁感应定律知E,故t0及t2102s时刻,E0,A错,C对;T1102s,E最大,B对,02102s,0,E0,D错公式EBlv的应用4如图1212所示,在竖直向下的匀强磁场中
4、,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()图1212A越来越大B越来越小C保持不变 D无法确定答案C解析金属棒做平抛运动,水平速度不变,且水平速度即为金属棒垂直切割磁感线的速度,故感应电动势保持不变.(时间:60分钟)题组一对法拉第电磁感应定律的理解1如图1213所示,闭合开关S,将条形磁铁插入闭合线圈,第一次用时0.2 s,第二次用时0.4 s,并且两次磁铁的起始和终止位置相同,则()图1213A第一次线圈中的磁通量变化较快B第一次电流表G的最大偏转角较大C第二次电流表G的最大偏转角较大D若
5、断开S,电流表G均不偏转,故两次线圈两端均无感应电动势答案AB解析磁通量变化相同,第一次时间短,则第一次线圈中磁通量变化较快,故A正确;感应电动势的大小与磁通量的变化率成正比,磁通量的变化率大,感应电动势大,产生的感应电流大,故B正确,C错误;断开电键,电流表不偏转,知感应电流为零,但感应电动势不为零,故D错误故选AB.2穿过某闭合回路的磁通量随时间t变化的图象分别如图1214中的所示,下列说法正确的是()图1214A图有感应电动势,且大小恒定不变B图产生的感应电动势一直在变大C图在0t1时间内的感应电动势是t1t2时间内感应电动势的2倍D图产生的感应电动势先变大再变小答案C解析感应电动势E,
6、而对应t图象中图线的斜率,根据图线斜率的变化情况可得:中无感应电动势;中感应电动势恒定不变;中感应电动势0t1时间内的大小是t1t2时间内大小的2倍;中感应电动势先变小再变大题组二公式En的应用3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 VB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 V答案C解析由En知:2 Wb/s恒定,n1,所以E2 V.图12154单匝矩形线圈在匀强磁场中匀速转动,转轴垂直于磁场,如线圈所围面积里的磁通量随时间变化的规律如图1215所示,
7、则线圈中()A0时刻感应电动势最大B0.05 s时感应电动势为零C0.05 s时感应电动势最大D00.05 s这段时间内平均感应电动势为0.4 V答案ABD解析由法拉第电磁感应定律E,在t图象中,为该时刻的斜率,0时刻和0.1 s时刻斜率绝对值最大,表明电动势值最大,0.05 s时刻斜率为零,则电动势为零,00.05 s时间内平均感应电动势为0.4 V,故选项A、B、D正确5一矩形线框置于匀强磁场中,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
8、中感应电动势大小的比值为()A. B1 C2 D4答案B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正确图12166A、B两闭合圆形导线环用相同规格的导线制成,它们的半径之比rArB21,在两导线环包围的空间内存在一正方形边界的匀强磁场区域,磁场方向垂直于两导线环的平面如图1216所示,当磁场的磁感应强度随时间均匀增大的过程中,流过两导线环的感应电流大小之比为()A.1 B.2 C. D.答案D解析A、B两导线环的半径不同,它们所包围的面积不同,但某一时刻穿过它们的磁通量均为穿过磁场所在区域面积上的磁通量,所
9、以两导线环上的磁通量变化率是相等的,ES相同,得1,I,R(S1为导线的横截面积),l2r,所以,代入数值得.7如图1217甲所示,环形线圈的匝数n100,它的两个端点a和b间接有一理想电压表,线圈内磁通量的变化规律如图乙所示,则电压表示数为_V.图1217答案50解析由t图象可知,线圈中的磁通量的变化率为0.5 Wb/s故UabEn50 V.题组三公式EBlv的应用8如图1218所示的情况中,金属导体中产生的感应电动势为Blv的是()图1218A乙和丁 B甲、乙、丁C甲、乙、丙、丁 D只有乙答案B图12199如图1219所示,平行金属导轨间距为d,一端跨接电阻R,匀强磁场磁感应强度为B,方向
10、垂直于导轨平面,一根长金属棒与导轨成角放置,棒与导轨电阻不计,当棒沿垂直于棒的方向以恒定速率v在导轨上滑行时,通过电阻的电流是()A. B.C. D.答案A解析导体棒切割磁感线的有效长度l,故EBlv,则电流I,故A正确10如图1220所示,PQRS是一个正方形的闭合导线框,MN为一个匀强磁场的边界,磁场方向垂直于纸面向里,如果线框以恒定的速度沿着PQ方向向右运动,速度方向与MN边界成45角,在线框进入磁场的过程中()图1220A当Q点经过边界MN时,线框的磁通量为零,感应电流最大B当S点经过边界MN时,线框的磁通量最大,感应电流最大CP点经过边界MN时跟F点经过边界MN时相比较,线框的磁通量
11、小,感应电流大DP点经过边界MN时跟F点经过边界MN时相比较,线框的磁通量小,感应电流也小答案C解析P点经过MN时,正方形闭合导线框切割磁感线的导线有效长度最大,感应电流最大11如图1221所示,三角形金属导轨EOF上放有一金属杆AB,在外力作用下,使AB保持与OF垂直,以速度v匀速从O点开始右移,若导轨与金属棒均为粗细相同的同种金属制成,则下列判断正确的是()图1221A电路中的感应电流大小不变B电路中的感应电动势大小不变C电路中的感应电动势逐渐增大D电路中的感应电流逐渐减小答案AC解析导体棒从O开始到如题图所示位置所经历时间设为t,EOF,则导体棒切割磁感线的有效长度lOBtan ,故EB
12、lvBvvttan Bv2ttan ,即电路中电动势与时间成正比,C正确;电路中电流强度I而lOAB的周长OBABOAvtvttan vt,所以I恒量,所以A正确12如图1222所示,设匀强磁场的磁感应强度B为0.10 T,切割磁感线的导线的长度l为40 cm,线框向左匀速运动的速度v为5.0 m/s,整个线框的电阻R为0.50 ,试求:图1222(1)感应电动势的大小;(2)感应电流的大小答案(1)0.20 V(2)0.40 A解析(1)线框中的感应电动势EBlv0.100.405.0 V0.20 V.(2)线框中的感应电流I A0.40 A.13在范围足够大,方向竖直向下的匀强磁场中,B0.2 T,有一水平放置的光滑框架,宽度为l0.4 m,如图1223所示,框架上放置一质量为0.05 kg、电阻为1 的金属杆cd,框架电阻不计若cd杆以恒定加速度a2 m/s2,由静止开始做匀变速运动,则:图1223(1)在5 s内平均感应电动势是多少?(2)第5 s末,回路中的电流多大?答案(1)0.4 V(2)0.8 A解析(1)5 s内的位移:xat225 m,5 s内的平均速度v5 m/s(也可用v求解)故平均感应电动势EBlv0.4 V.(2)第5 s末:vat10 m/s,此时感应电动势:EBlv则回路电流为:I A0.8 A.