1、课时跟踪训练(七)法拉第电磁感应定律A级双基达标1对于法拉第电磁感应定律En,下面理解正确的是()A穿过线圈的磁通量越大,感应电动势越大B穿过线圈的磁通量为0,感应电动势一定为0C穿过线圈的磁通量变化越大,感应电动势越大D穿过线圈的磁通量变化越快,感应电动势越大解析:选D根据En可知,穿过线圈的磁通量变化越快,感应电动势越大,故选项D正确,A、B、C错误。2如图所示的情况中,金属导体中产生的感应电动势为Blv的是()A乙和丁B甲、乙、丁C甲、乙、丙、丁 D只有乙解析:选B公式EBlv中的l为导体切割磁感线的有效长度,题图甲、乙、丁中的有效长度均为l,感应电动势EBlv,而题图丙的有效长度为ls
2、in ,感应电动势EBlvsin ,故B正确。3.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无法确定解析:选C感应电动势EBLvsin BLvx,ab做平抛运动,水平速度保持不变,感应电动势大小保持不变。4.如图所示,由均匀导线制成的半径为R20 cm的圆环,以5 m/s的速度匀速进入磁感应强度大小为B2 T的有界匀强磁场,匀强磁场与圆环面始终垂直。当圆环运动到图示位置(圆环上a、b两点恰好在磁场的边界上,且aOb90)时,a、b
3、两点的电势差为()A. VB VC. VD V解析:选B当圆环运动到图示位置,圆环切割磁感线的有效长度为R;ab产生的感应电动势为EBRv,a、b两点的电势差,由闭合电路欧姆定律得UabEBRv20.25 V V,故B正确,A、C、D错误。5穿过某线圈的磁通量随时间变化的关系如图所示,在线圈内产生感应电动势最大值的时间是()A02 s B24 sC46 s D68 s解析:选C图线斜率表示磁通量的变化率,根据法拉第电磁感应定律E知,在46 s内t图线斜率最大,则磁通量变化率最大,感应电动势最大,故C正确,A、B、D错误。6.多选如图所示,A、B两闭合线圈为同样导线绕成,A有10匝,B有20匝,
4、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:选BD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,所以A、B中感应电动势之比为12,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。7.如图所示,把一阻值为R、边长为l的正方形金属线框,从磁感应强度为B的匀强磁场中,以速度v向右匀速拉出磁场。在此过程中线框中产生了电
5、流,此电流()A方向与图示箭头方向相同,大小为B方向与图示箭头方向相同,大小为C方向与图示箭头方向相反,大小为D方向与图示箭头方向相反,大小为解析:选A利用右手定则可判断感应电流是逆时针方向。根据EBlv知,电流I,A正确。8.如图所示,导线OA长为l,在方向竖直向上、磁感应强度大小为B的匀强磁场中以角速度沿图中所示方向绕通过悬点O的竖直轴旋转,导线OA与竖直方向的夹角为。则OA导线中的感应电动势大小和O、A两点电势高低情况分别是()ABl2,O点电势高BBl2,A点电势高C.Bl2sin2,O点电势高D.Bl2sin2,A点电势高解析:选D导线OA切割磁感线的有效长度等于圆的半径,即Rlsi
6、n ,产生的感应电动势EBR2Bl2sin2,由右手定则可知A点电势高,所以D正确。9.如图所示,在磁感应强度B0.2 T、方向与纸面垂直的匀强磁场中,有水平放置的两平行导轨ab、cd,其间距l50 cm,a、c间接有电阻R。现有一电阻为r的导体棒MN跨放在两导轨间,并以v10 m/s的恒定速度向右运动,a、c间电压为0.8 V,且a点电势高。其余电阻忽略不计。问:(1)导体棒产生的感应电动势是多大?(2)通过导体棒电流方向如何?磁场的方向是垂直纸面向里,还是垂直纸面向外?(3)R与r的比值是多少?解析:(1)导体棒切割磁感线产生的感应电动势大小为EBlv1 V。(2)由题意知电流方向为NM;
7、根据右手定则可知磁场方向垂直纸面向里。(3)根据闭合电路的欧姆定律I,解得:4。答案:(1)1 V(2)电流方向为NM磁场方向垂直纸面向里(3)4B级选考提能10.多选如图所示,某人在自行车道上从东往西沿直线骑行,该处磁场的水平分量方向由南向北,竖直分量方向竖直向下。自行车车把为直把、金属材质,且带有绝缘把套,只考虑自行车在地磁场中的电磁感应现象,下列结论正确的是()A图示位置中辐条A点电势比B点电势低B图示位置中辐条A点电势比B点电势高C自行车左车把的电势比右车把的电势高D自行车在十字路口左拐改为南北骑向,则自行车右车把电势高解析:选AC自行车从东往西行驶时,辐条切割该处磁场水平分量的磁感线
8、,根据右手定则判断可知,题图示位置中辐条A点电势比B点电势低,故A正确,B错误;自行车车把切割该处磁场竖直分量方向的磁感线,由右手定则知,左车把的电势比右车把的电势高,故C正确;自行车左拐改为南北骑向时,自行车车把仍切割该处磁场竖直分量方向的磁感线,由右手定则可知左车把的电势仍然高于右车把的电势,D错误。11如图甲所示线圈的匝数n100匝,横截面积S50 cm2,线圈总电阻r10 ,沿轴向有匀强磁场,设图示磁场方向为正,磁场的磁感应强度随时间作如图乙所示变化,则在开始的0.1 s内()A磁通量的变化量为0.25 WbB磁通量的变化率为2.5102 Wb/sCa、b间电压为0D在a、b间接一个理
9、想电流表时,电流表的示数为 0.25 A解析:选D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)50104 Wb2.5103 Wb,A错误;磁通量的变化率 Wb/s2.5102 Wb/s,B错误;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错误;在a、b间接一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I0.25 A,选项D正确。12如图所示,倾角为的光滑导轨上端接入一定值电阻,和是边长都为l的两正方形磁场区域,其区域内的磁场方向都垂直于导轨平面向上,区域中磁场的磁感应强度为B1,恒定不变,区域中磁场随时间按B2kt变化。一质量为m、电阻为r的金属杆穿过区域垂直地跨放在两导轨上,并恰能保持静止(金属杆所受安培力沿斜面向上)。其余电阻不计,试求:(1)通过金属杆的电流大小。(2)定值电阻的阻值为多大?解析:(1)对金属杆:mgsin B1Il解得:I。(2)感应电动势El2kl2闭合电路的电流I联立得:Rrr。答案:(1)(2)r