第四章4法拉第電磁感應(yīng)定律

1、.第四章 電磁感應(yīng)4 法拉第電磁感應(yīng)定律A級抓根底1穿過一個單匝閉合線圈的磁通量始終為每秒均勻增加2 Wb，那么A線圈中感應(yīng)電動勢每秒增加 2 VB線圈中感應(yīng)電動勢每秒減少2 VC線圈中感應(yīng)電動勢始終為2 VD線圈中感應(yīng)電動勢始終為一個確定值，但由于線圈有電阻，電動勢小于2 V解析：由En知：恒定，n1，所以E2 V.答案：C2以下說法中正確的選項(xiàng)是A導(dǎo)體相對磁場運(yùn)動，導(dǎo)體內(nèi)一定會產(chǎn)生感應(yīng)電流B導(dǎo)體做切割磁感線運(yùn)動，導(dǎo)體內(nèi)一定會產(chǎn)生感應(yīng)電流C閉合電路在磁場內(nèi)做切割磁感線運(yùn)動，電路內(nèi)一定會產(chǎn)生感應(yīng)電流D穿過閉合線圈的磁通量發(fā)生變化，電路中一定有感應(yīng)電流解析：只要穿過電路的磁通量發(fā)生變化，導(dǎo)體中就

2、產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，假設(shè)電路閉合那么有感應(yīng)電流，故D正確；由于線圈是否閉合并不確定，故A、B錯誤；閉合電路在磁場內(nèi)做切割磁感線運(yùn)動時，假如穿過電路的磁通量不發(fā)生變化，就不產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，也就不產(chǎn)生感應(yīng)電流，故C錯答案：D3如圖，在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B、方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場中，金屬桿MN在平行金屬導(dǎo)軌上以速度v向右勻速滑動，MN中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為E1；假設(shè)磁感應(yīng)強(qiáng)度增為2B，其他條件不變，MN中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢變?yōu)镋2.那么通過電阻R的電流方向及E1與E2之比E1E2分別為Aca，21Bac，21Cac，12 Dca，12解析：由右手定那么判斷可知，MN中產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向?yàn)镹M，那么通過電阻R的

3、電流方向?yàn)閍c.MN產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢公式為EBLv，其他條件不變，E與B成正比，那么得E1E212.答案：C4多項(xiàng)選擇單匝矩形線圈在勻強(qiáng)磁場中勻速運(yùn)動，轉(zhuǎn)軸垂直于磁場，假設(shè)線圈所圍面積里磁通量隨時間變化的規(guī)律如下圖，那么OD過程中A線圈在O時刻感應(yīng)電動勢最大B線圈在D時刻感應(yīng)電動勢為零C線圈在D時刻感應(yīng)電動勢最大D線圈在O至D時間內(nèi)平均感應(yīng)電動勢為0.4 V解析：由法拉第電磁感應(yīng)定律知線圈從O至D時間內(nèi)的平均感應(yīng)電動勢E V0.4 V.由感應(yīng)電動勢的物理意義知，感應(yīng)電動勢的大小與磁通量的大小和磁通量的改變量均無必然聯(lián)絡(luò)，僅由磁通量的變化率決定，而任何時刻磁通量的變化率就是-t圖象上該時刻切線的

4、斜率，不難看出O點(diǎn)處切線斜率最大，D點(diǎn)處切線斜率最小，為零，故A、B、D選項(xiàng)正確答案：ABD5一矩形線框置于勻強(qiáng)磁場中，線框平面與磁場方向垂直先保持線框的面積不變，將磁感應(yīng)強(qiáng)度在1 s時間內(nèi)均勻地增大到原來的兩倍接著保持增大后的磁感應(yīng)強(qiáng)度不變，在1 s時間內(nèi)，再將線框的面積均勻地減小到原來的一半先后兩個過程中，線框中感應(yīng)電動勢的比值為A. B1C2 D4解析：設(shè)原磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，線框面積為S，第一次在1 s內(nèi)將磁感應(yīng)強(qiáng)度增大為原來的兩倍，即變?yōu)?B，感應(yīng)電動勢為E1；第二次在1 s內(nèi)將線框面積均勻的減小到原來的一半，即變?yōu)镾，感應(yīng)電動勢大小為E2，所以有1，選項(xiàng)B正確答案：BB級提才能6一矩形

5、線圈abcd位于一隨時間變化的勻強(qiáng)磁場內(nèi)，磁場方向垂直線圈所在的平面向里如圖甲所示，磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時間t變化的規(guī)律如圖乙所示以I表示線圈中的感應(yīng)電流圖甲中線圈上箭頭方向?yàn)殡娏鞯恼较颍敲茨苷_表示線圈中電流I隨時間t變化規(guī)律的是解析：01 s內(nèi)磁感應(yīng)強(qiáng)度均勻增大，根據(jù)楞次定律和法拉第電磁感應(yīng)定律可斷定，感應(yīng)電流為逆時針為負(fù)值、大小為定值，A、B錯誤；4 5 s內(nèi)磁感應(yīng)強(qiáng)度恒定，穿過線圈abcd的磁通量不變化，無感應(yīng)電流，D錯誤答案：C7多項(xiàng)選擇如下圖，矩形金屬框架三個豎直邊ab、cd、ef的長都是L，電阻都是R，其余電阻不計(jì)，框架以速度v勻速平移，穿過磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場，設(shè)ab、cd、

6、ef三條邊先后進(jìn)入磁場時ab邊兩端電壓分別為U1、U2、U3，那么以下判斷結(jié)果正確的選項(xiàng)是AU1BLv BU22U1CU30 DU1U2U3解析：當(dāng)ab進(jìn)入磁場時，I，那么U1EIRBLv.當(dāng)cd也進(jìn)入磁場時，I，U2EI·BLv.三邊都進(jìn)入磁場時，U3BLv.應(yīng)選項(xiàng)A、B正確答案：AB8面積S為0.2 m2、匝數(shù)n為100的圓形線圈，處在以下圖所示的磁場內(nèi)，磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時間t變化的規(guī)律B為0.02t T，R為3 ，C為30 F，線圈電阻r為1 ，求：1通過R的電流大小和方向；2電容器所帶的電荷量解析：1由楞次定律知，變大，線圈的感應(yīng)電流方向?yàn)槟鏁r針方向，所以通過R的電流方向?yàn)閎a，

7、感應(yīng)電動勢EnnS100×0.2×0.02 V04 V，那么感應(yīng)電流I A0.1 A.2電容器兩端電壓UCURIR0.1×3 V0.3 V，電容器所帶的電荷量QCUC30×106×0.3 C9×106 C.9如下圖，兩足夠長的光滑金屬導(dǎo)軌豎直放置，相距為L，一理想電流表與兩導(dǎo)軌相連，勻強(qiáng)磁場與導(dǎo)軌平面垂直一質(zhì)量為m、有效電阻為R的導(dǎo)體棒在距磁場上邊界h處靜止釋放導(dǎo)體棒進(jìn)入磁場后，流經(jīng)電流表的電流逐漸減小，最終穩(wěn)定為I.整個運(yùn)動過程中，導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌接觸良好，且始終保持程度，不計(jì)導(dǎo)軌的電阻求：1磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小B；2電流穩(wěn)定后，導(dǎo)體棒運(yùn)動

8、速度的大小v；3流經(jīng)電流表電流的最大值Im.解析：1電流穩(wěn)定后，導(dǎo)體棒做勻速運(yùn)動：BILmg，解得：B.2感應(yīng)電動勢EBLv，感應(yīng)電流I，由解得：v.3由題意知，導(dǎo)體棒剛進(jìn)入磁場時的速度最大，設(shè)為vm.機(jī)械能守恒mvmgh，感應(yīng)電動勢的最大值EmBLvm，感應(yīng)電流的最大值Im，解得：Im.10如圖甲所示，不計(jì)電阻的平行金屬導(dǎo)軌與程度面成37°夾角放置，導(dǎo)軌間距為L1 m，上端接有電阻R3 ，虛線OO下方是垂直于導(dǎo)軌平面的勻強(qiáng)磁場現(xiàn)將質(zhì)量m0.1 kg、電阻r1 的金屬桿ab從OO上方某處垂直導(dǎo)軌由靜止釋放，桿下滑過程中始終與導(dǎo)軌垂直并保持良好接觸，桿下滑過程中的vt圖象如圖乙所示g取

9、10 m/s2求：圖甲圖乙1磁感應(yīng)強(qiáng)度B；2桿在磁場中下滑0.1 s過程中電阻R產(chǎn)生的熱量解析：1由圖乙得a m/s25 m/s201 s前，由牛頓第二定律有mgsin fma代入數(shù)據(jù)得f0.1 N01 s后勻速運(yùn)動，有mgsin fFA0而FABILBL.由得B T2 T.2I A0.25 AQRI2Rt0.252×3×0.1 J J.11勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B0.2 T，磁場寬度l3 m，一正方形金屬框邊長adl1 m，每邊的電阻r0.2 ，金屬框以v10 m/s的速度勻速穿過磁場區(qū)，其平面始終保持與磁感線方向垂直，如以下圖所示求：1畫出金屬框穿過磁場區(qū)域的過程中，金屬框內(nèi)感應(yīng)電流的It圖線； 2畫出ab兩端電壓的Ut圖線解析：線框的運(yùn)動過程分為三個階段：第一階段cd相當(dāng)于電源，ab為等效外電路；第二階段cd和ab相當(dāng)于開路時兩并聯(lián)的電源；第三階段ab相當(dāng)于電源，cd相當(dāng)于外電路，如以下圖所示在第一階段，有I12.5 A.感應(yīng)電流方向沿逆時針方向，持續(xù)時間為：t1 s0.1 s.ab兩端的電壓為：U1