高中物理 第四章 電磁感應(yīng) 第四節(jié) 法拉第電磁感應(yīng)定律自我小

1、法拉第電磁感應(yīng)定律一、選擇題(其中第14題為單選題，第57題為多選題)1閉合電路中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小，跟穿過(guò)這一閉合電路的下列哪個(gè)物理量成正比()A磁通量B磁感應(yīng)強(qiáng)度C磁通量的變化率D磁通量的變化量2穿過(guò)一個(gè)單匝線(xiàn)圈的磁通量，始終以每秒鐘均勻地增加2 Wb，則()A線(xiàn)圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)每秒鐘增大2 VB線(xiàn)圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)每秒鐘減小2 VC線(xiàn)圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)始終為2 VD線(xiàn)圈中不產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)3單匝矩形線(xiàn)圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)軸垂直于磁場(chǎng)，若線(xiàn)圈所圍面積里磁通量隨時(shí)間變化的規(guī)律如圖所示，則OD過(guò)程中()A線(xiàn)圈中O時(shí)刻感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為零B線(xiàn)圈中D時(shí)刻感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為零C線(xiàn)圈中D時(shí)刻感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大D線(xiàn)

2、圈中O至D時(shí)間內(nèi)平均感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為0.2 V4如圖所示，有一匝接在電容器C兩端的圓形導(dǎo)線(xiàn)回路，垂直于回路平面以?xún)?nèi)存在著向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)B，已知圓的半徑r5 cm，電容C20 F，當(dāng)磁場(chǎng)B以4×102 T/s的變化率均勻增加時(shí)，則()A電容器a板帶正電，電荷量為2×109 CB電容器a板帶負(fù)電，電荷量為2×109 CC電容器b板帶正電，電荷量為4×109 CD電容器b板帶負(fù)電，電荷量為4×109 C5如圖所示為地磁場(chǎng)磁感線(xiàn)的示意圖，在北半球地磁場(chǎng)的豎直分量向下。飛機(jī)在我國(guó)上空勻速巡航，機(jī)翼保持水平，飛行高度保持不變。由于地磁場(chǎng)的作用，金屬機(jī)翼上有電勢(shì)

3、差。設(shè)飛行員左方機(jī)翼末端處的電勢(shì)為1，右方機(jī)翼末端處的電勢(shì)為2，則()A若飛機(jī)從西往東飛，1比2高B若飛機(jī)從東往西飛，2比1高C若飛機(jī)從南往北飛，1比2高D若飛機(jī)從北往南飛，2比1高6如圖所示，A、B兩閉合線(xiàn)圈用同樣導(dǎo)線(xiàn)繞成，A有10匝，B有20匝，兩圓線(xiàn)圈半徑之比為21。均勻磁場(chǎng)只分布在B線(xiàn)圈內(nèi)。當(dāng)磁場(chǎng)隨時(shí)間均勻減弱時(shí)()AA中無(wú)感應(yīng)電流BA、B中均有恒定的感應(yīng)電流CA、B中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)之比為21DA、B中感應(yīng)電流之比為127如圖所示，三角形金屬導(dǎo)軌EOF上放有一金屬桿AB，AB保持與OF垂直，在外力作用下，以速度v勻速?gòu)腛點(diǎn)開(kāi)始右移，若導(dǎo)軌與金屬棒均為粗細(xì)相同的同種金屬制成，則下列判斷正確的

4、是()A電路中的感應(yīng)電流大小不變B電路中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小不變C電路中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)逐漸增大D電路中的感應(yīng)電流逐漸減小二、非選擇題8如圖所示，導(dǎo)線(xiàn)全部為裸導(dǎo)線(xiàn)，半徑為r的圓內(nèi)有垂直于圓平面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，一根長(zhǎng)度大于2r的導(dǎo)線(xiàn)MN以速率v在圓環(huán)上無(wú)摩擦地自左端勻速滑到右端。電路的固定電阻為R，其余電阻不計(jì)。求MN從圓環(huán)的左端滑到右端的過(guò)程中電阻R上的電流的平均值和通過(guò)電阻R的電荷量。9輕質(zhì)細(xì)線(xiàn)吊著一質(zhì)量為m0.32 kg、邊長(zhǎng)為L(zhǎng)0.8 m、匝數(shù)n10的正方形線(xiàn)圈，總電阻為r1 ，邊長(zhǎng)為的正方形磁場(chǎng)區(qū)域?qū)ΨQ(chēng)分布在線(xiàn)圈下邊的兩側(cè)，如圖甲所示，磁場(chǎng)方向垂直紙面向里，大小隨時(shí)間變化如圖乙所示

5、，從t0開(kāi)始經(jīng)t0時(shí)間細(xì)線(xiàn)開(kāi)始松弛，g取10 m/s2。求：(1)在前t0時(shí)間內(nèi)線(xiàn)圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。(2)在前t0時(shí)間內(nèi)線(xiàn)圈的電功率。(3)t0的值。參考答案1解析：根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律表達(dá)式En知，閉合電路中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小與磁通量的變化率成正比，而與磁通量、磁感應(yīng)強(qiáng)度B、磁通量的變化量無(wú)關(guān)，所以A、B、D選項(xiàng)錯(cuò)誤，C選項(xiàng)正確。答案：C2解析：根據(jù)題意，穿過(guò)線(xiàn)圈的磁通量始終每秒鐘均勻增加2 Wb，即穿過(guò)線(xiàn)圈的磁通量的變化率2 Wb/s，由法拉第電磁感應(yīng)定律知En2 V，所以選C。答案：C3解析：O至D時(shí)間內(nèi)的平均感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E V0.4 V。由感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的概念知，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小與磁通量

6、的大小和磁通量的改變量均無(wú)必然聯(lián)系，僅由磁通量的變化率決定，而在t圖象中，在數(shù)值上等于切線(xiàn)的斜率，由題中圖象知，O點(diǎn)切線(xiàn)斜率最大，D點(diǎn)切線(xiàn)斜率最小為零，故B正確。答案：B4解析：根據(jù)楞次定律可判斷a板帶正電，線(xiàn)圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)Er2×104 V，板上帶電荷量QCE2×109 C，選項(xiàng)A正確。答案：A5解析：由右手定則可知機(jī)翼左端電勢(shì)比右端電勢(shì)高，即12，A、C項(xiàng)正確。答案：AC6解析：只要穿過(guò)圓線(xiàn)圈內(nèi)的磁通量發(fā)生變化，線(xiàn)圈中就有感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)和感應(yīng)電流。因?yàn)榇艌?chǎng)變化情況相同，有效面積也相同，所以，每匝線(xiàn)圈產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)相同，又由于兩線(xiàn)圈的匝數(shù)和半徑不同，電阻值不同，根據(jù)電

7、阻定律，單匝線(xiàn)圈電阻之比為21，所以，感應(yīng)電流之比為12。因此正確答案是B、D。答案：BD7解析：導(dǎo)體棒從O開(kāi)始到如題圖所示位置所經(jīng)歷時(shí)間設(shè)為t，EOF，則導(dǎo)體棒切割磁感線(xiàn)的有效長(zhǎng)度lABlOB·tan ，故EBlAB·vBv·vttan Bv2·ttan ，即電路中電動(dòng)勢(shì)與時(shí)間成正比，C正確；電路中電流強(qiáng)度I，而lOAB的周長(zhǎng)lOBlABlOAvtvt·tan vt(1tan )，所以I恒量，所以A正確。答案：AC8解析：導(dǎo)線(xiàn)MN從左端滑到右端，磁通量的變化量BSBr2時(shí)間：t根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律，平均感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)所以，電路中平均感應(yīng)電流通過(guò)R的電荷量qt·答案：9解析：(1)由法拉第電磁感應(yīng)定律得：Enn××()210××()2×0.5