高考物理一輪復(fù)習(xí)學(xué)案：專題17 法拉第電磁感應(yīng)定律及其兩類情況

努力必有收獲，堅持必會勝利，加油向未來！第第頁高三復(fù)習(xí)專題17法拉第電磁感應(yīng)定律【知識點梳理】1、法拉第電磁感應(yīng)定律的理解及應(yīng)用2、導(dǎo)體切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電動勢【題型梳理】知識點1、磁通量、磁通量的變化以及磁通量變化率的理解1、關(guān)于感應(yīng)電動勢的大小，下列說法中正確的是()A．穿過線圈的磁通量Φ最大時，所產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢就一定最大B．穿過線圈的磁通量的變化量ΔΦ增大時，所產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢也增大C．穿過線圈的磁通量Φ等于0，所產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢就一定為0D．穿過線圈的磁通量的變化率eq\f(ΔΦ,Δt)越大，所產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢就越大變式訓(xùn)練1、單匝線圈在勻強磁場中繞垂直于磁場方向的軸勻速轉(zhuǎn)動，穿過線圈的磁通量Φ隨時間t的關(guān)系圖象如圖所示，圖線為正弦曲線的一部分，則()A．在t＝0時刻，線圈中磁通量最大，感應(yīng)電動勢也最大B．在t＝1×10－2s時刻，感應(yīng)電動勢最大C．在t＝2×10－2s時刻，感應(yīng)電動勢為零D．在0～2×10－2s時間內(nèi)，線圈中感應(yīng)電動勢的平均值為零知識點2、電磁感應(yīng)定律的理解應(yīng)用2、如圖甲所示，線圈總電阻r＝0.5Ω，匝數(shù)n＝10，其端點a、b與R＝1.5Ω的電阻相連，線圈內(nèi)磁通量變化規(guī)律如圖乙所示．關(guān)于a、b兩點電勢φa、φb及兩點電勢差Uab，正確的是()A．φa>φb，Uab＝1.5VB．φa<φb，Uab＝－1.5VC．φa<φb，Uab＝－0.5VD．φa>φb，Uab＝0.5V變式訓(xùn)練1、如圖甲所示，一個圓形線圈的匝數(shù)n＝1000匝，線圈面積S＝200cm2，線圈的電阻r＝1Ω，線圈外接一個阻值R＝4Ω的電阻，把線圈放入一方向垂直于線圈平面向里的勻強磁場中，磁感應(yīng)強度隨時間變化的規(guī)律如圖乙所示，求：(1)前4s內(nèi)的感應(yīng)電動勢的大小及電阻R上消耗的功率；(2)前5s內(nèi)的平均感應(yīng)電動勢．變式訓(xùn)練2、在豎直向上的勻強磁場中，水平放置一個不變形的單匝金屬圓線圈，規(guī)定線圈中感應(yīng)電流的正方向如圖甲所示，當(dāng)磁場的磁感應(yīng)強度B隨時間t按如圖乙所示規(guī)律變化時，下列四個圖中能正確表示線圈中感應(yīng)電動勢E變化的是()知識點3、導(dǎo)體切割磁感線時產(chǎn)生電動勢3、如圖所示，導(dǎo)軌OM和ON都在紙面內(nèi)，導(dǎo)體AB可在導(dǎo)軌上無摩擦滑動，AB⊥ON，若AB以5m/s的速度從O點開始沿導(dǎo)軌勻速右滑，導(dǎo)體與導(dǎo)軌都足夠長，勻強磁場的磁感應(yīng)強度為0.2T．問：(1)第3s末夾在導(dǎo)軌間的導(dǎo)體長度是多少？此時導(dǎo)體切割磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為多大？(2)3s內(nèi)回路中的磁通量變化了多少？此過程中的平均感應(yīng)電動勢為多少？變式訓(xùn)練1、如圖所示的情況中，金屬導(dǎo)體中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為Blv的是()A．丙和丁B．甲、乙、丁C．甲、乙、丙、丁 D．只有乙變式訓(xùn)練2、如圖所示，勻強磁場中有一由半圓弧及其直徑構(gòu)成的導(dǎo)線框，半圓直徑與磁場邊緣重合；磁場方向垂直于半圓面(紙面)向里，磁感應(yīng)強度大小為B0.使該線框從靜止開始繞過圓心O、垂直于半圓面的軸以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動半周，線框中產(chǎn)生感應(yīng)電流．現(xiàn)使線框保持圖中所示位置，磁感應(yīng)強度大小隨時間線性變化．為了產(chǎn)生與線框轉(zhuǎn)動半周過程中同樣大小的電流，磁感應(yīng)強度隨時間變化的變化率eq\f(ΔB,Δt)的大小應(yīng)為()A.eq\f(4ωB0,π)B.eq\f(2ωB0,π)C.eq\f(ωB0,π)D.eq\f(ωB0,2π)變式訓(xùn)練3、如圖所示，導(dǎo)體棒AB的長為2R，繞O點以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動，OB長為R，且O、B、A三點在一條直線上，磁感應(yīng)強度為B的范圍足夠大的勻強磁場與轉(zhuǎn)動平面垂直，那么AB兩端的電勢差大小為()A.eq\f(1,2)BωR2 B．2BωR2C．4BωR2D．6BωR2【強化訓(xùn)練】1、將多匝閉合線圈置于僅隨時間變化的磁場中，關(guān)于線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢和感應(yīng)電流，下列表述正確的是()A．感應(yīng)電動勢的大小與線圈的匝數(shù)無關(guān)B．穿過線圈的磁通量越大，感應(yīng)電動勢越大C．穿過線圈的磁通量變化越快，感應(yīng)電動勢越大D．穿過線圈的磁通量變化率為0，感應(yīng)電動勢不一定為02、通過一閉合線圈的磁通量為Φ，Φ隨時間t的變化規(guī)律如圖3所示，下列說法中正確的是()A．0～0.3s時間內(nèi)線圈中的感應(yīng)電動勢均勻增加B．第0.6s末線圈中的感應(yīng)電動勢是4VC．第0.9s末線圈中的感應(yīng)電動勢的值比第0.2s末的小D．第0.2s末和第0.4s末的感應(yīng)電動勢的方向相同3、如圖所示，一個匝數(shù)為100的圓形線圈，面積為0.4m2，電阻r＝1Ω.在線圈中存在0.2m2的垂直線圈平面向外的圓形勻強磁場區(qū)域，磁感應(yīng)強度B＝0.3＋0.15t(T)．將線圈兩端a、b與一個阻值為R＝2Ω的定值電阻相連接，b端接地．則下列說法正確的是()A．通過定值電阻的感應(yīng)電流方向向上B．回路中的感應(yīng)電流大小不變C．定值電阻消耗的電功率為3WD．a(chǎn)端的電勢為－3V4、如上圖所示，一根彎成直角的導(dǎo)線放在B＝0.4T的勻強磁場中，ab＝30cm，bc＝40cm，當(dāng)導(dǎo)線以5m/s的速度在紙面內(nèi)做切割磁感線運動時產(chǎn)生的最大感應(yīng)電動勢的值為()A．1.4VB．1.0VC．0.8VD．0.6V5、一直升機停在南半球的地磁極上空，該處地磁場的方向豎直向上，磁感應(yīng)強度為B，直升機螺旋槳葉片的長度為l，螺旋槳轉(zhuǎn)動的頻率為f，順著地磁場的方向看螺旋槳，螺旋槳按順時針方向轉(zhuǎn)動．螺旋槳葉片的近軸端為a，遠(yuǎn)軸端為b，如圖所示．如果忽略a到轉(zhuǎn)軸中心線的距離，用E表示每個葉片中的感應(yīng)電動勢，則()A．E＝πfl2B，且a點電勢低于b點電勢B．E＝2πfl2B，且a點電勢低于b點電勢C．E＝πfl2B，且a點電勢高于b點電勢D．E＝2πfl2B，且a點電勢高于b點電勢6、如圖所示，一導(dǎo)線彎成半徑為a的半圓形閉合回路．虛線MN右側(cè)有磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場，方向垂直于回路所在的平面向下．回路以速度v向右勻速進入磁場，直徑CD始終與MN垂直．從D點到達(dá)邊界開始到C點進入磁場為止，下列結(jié)論正確的是()A．感應(yīng)電動勢最大值E＝2BavB．感應(yīng)電動勢最大值E＝BavC．感應(yīng)電動勢的平均值eq\x\to(E)＝eq\f(1,2)BavD．感應(yīng)電動勢的平均值eq\x\to(E)＝eq\f(1,4)πBav7、如圖所示，兩個閉合正方形線圈a、b用同樣的導(dǎo)線制成，匝數(shù)均為10.邊長La＝3Lb，圖示區(qū)域內(nèi)有垂直紙面向里的勻強磁場，且磁感應(yīng)強度隨時間均勻增大，不考慮線圈之間的相互影響，則()A．兩線圈內(nèi)產(chǎn)生順時針方向的感應(yīng)電流B．a(chǎn)、b線圈中感應(yīng)電動勢之比為3∶1C．a(chǎn)、b線圈中感應(yīng)電流之比為3∶1D．a(chǎn)、b線圈中電功率之比為27∶18、如圖甲所示，在一個正方形金屬線圈區(qū)域內(nèi)存在著磁感應(yīng)強度B隨時間變化的勻強磁場，磁場的方向與線圈平面垂直．金屬線圈所圍的面積S＝200cm2，匝數(shù)n＝1000，線圈電阻的阻值為r＝2.0Ω.線圈與阻值R＝8.0Ω的定值電阻構(gòu)成閉合回路．勻強磁場的磁感應(yīng)強度隨時間變化的情況如圖乙所示，求：(1)在t1＝2.0s時線圈產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢的大??；(2)在t1＝2.0s時通過電阻R的感應(yīng)電流的大小和方向；(3)在t2＝5.0s時刻，線圈端點a、b間的電壓．9、在范圍足夠大、方向豎直向下的勻強磁場中，B＝0.2T，有一水平放置的光滑框架，寬度為l＝0.4m，如圖所示，框架上放置一質(zhì)量為0.05kg、接入電路的電阻為1Ω的金屬桿cd，金屬桿與框架垂直且接觸良好，框架電阻不計．若cd桿在水平外力的作用下以恒定加速度a＝2m/s2由靜止開始向右沿框架做勻變速直線運動，則：(1)在0～5s內(nèi)平均感應(yīng)電動勢是多少？(2)