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2法拉第電磁感應(yīng)定律訓(xùn)練1考點(diǎn)一公式E=neq\f(ΔΦ,Δt)的理解和應(yīng)用1.(2021·天津六校聯(lián)考高二上期末)關(guān)于感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小,下列說法中正確的是()A.線圈所在處磁感應(yīng)強(qiáng)度越大,產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)一定越大B.線圈中磁通量越大,產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)一定越大C.線圈中磁通量變化越大,產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)一定越大D.線圈中磁通量變化越快,產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)一定越大2.(多選)(2021·壽光市現(xiàn)代中學(xué)高二月考)如圖甲所示,一矩形線圈置于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,線圈平面與磁場(chǎng)方向垂直,磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間變化的規(guī)律如圖乙所示.則線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的情況為()A.t1時(shí)刻感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大B.t=0時(shí)刻感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為零C.t1時(shí)刻感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為零D.t1~t2時(shí)間內(nèi)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)增大3.面積S=4×10-2m2、匝數(shù)n=100的線圈放在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,且磁場(chǎng)方向垂直于線圈平面,磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間t變化的規(guī)律如圖所示,下列判斷正確的是()A.在開始的2s內(nèi),穿過線圈的磁通量的變化率等于0.08Wb/sB.在開始的2s內(nèi),穿過線圈的磁通量的變化量等于零C.在開始的2s內(nèi),線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)等于0.08VD.在第3s末,線圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)等于零4.通過一單匝閉合線圈的磁通量為Φ,Φ隨時(shí)間t的變化規(guī)律如圖所示,下列說法中正確的是()A.0~0.3s時(shí)間內(nèi)線圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)均勻增加B.第0.6s末線圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小為4VC.第0.9s末線圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)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(dòng)勢(shì)的方向相同5.如圖所示,半徑為r的單匝金屬圓環(huán)以角速度ω繞通過其直徑的軸OO′勻速轉(zhuǎn)動(dòng),勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B.從金屬圓環(huán)所在平面與磁場(chǎng)方向重合時(shí)開始計(jì)時(shí),在轉(zhuǎn)過30°角的過程中,環(huán)中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的平均值為()A.2Bωr2 B.2eq\r(3)Bωr2C.3Bωr2 D.3eq\r(3)Bωr26.如圖為某中學(xué)物理興趣小組為研究無線充電技術(shù),動(dòng)手制作的一個(gè)“特斯拉線圈”.線圈匝數(shù)為n,面積為S,若在t1到t2時(shí)間內(nèi),勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直于線圈平面穿過線圈,其磁感應(yīng)強(qiáng)度大小由B1均勻增加到B2,則該段時(shí)間內(nèi)線圈兩端的電勢(shì)差的大小()A.恒為eq\f(SB2-B1,t2-t1)B.從0均勻變化到eq\f(SB2-B1,t2-t1)C.恒為eq\f(nSB2-B1,t2-t1)D.從0均勻變化到eq\f(nSB2-B1,t2-t1)考點(diǎn)二導(dǎo)線切割磁感線產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)7.如圖所示,平行導(dǎo)軌間距為d,其左端接一個(gè)電阻R,勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,方向垂直于平行金屬導(dǎo)軌所在平面向上.一根金屬棒與導(dǎo)軌成θ角放置,金屬棒與導(dǎo)軌的電阻均不計(jì).當(dāng)金屬棒沿垂直于棒的方向以恒定的速度v在導(dǎo)軌上滑行時(shí),通過電阻R的電流大小是()A.eq\f(Bdv,R) B.eq\f(Bdvsinθ,R)C.eq\f(Bdvcosθ,R) D.eq\f(Bdv,Rsinθ)8.如圖所示,PQRS為一正方形導(dǎo)線框,它以恒定速度向右進(jìn)入以MN為邊界的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,磁場(chǎng)方向垂直線框平面向里,MN與水平方向成45°角,E、F分別為PS和PQ的中點(diǎn).則()A.當(dāng)E點(diǎn)經(jīng)過邊界MN時(shí),感應(yīng)電流最大B.當(dāng)P點(diǎn)經(jīng)過邊界MN時(shí),感應(yīng)電流最大C.當(dāng)F點(diǎn)經(jīng)過邊界MN時(shí),感應(yīng)電流最大D.當(dāng)Q點(diǎn)經(jīng)過邊界MN時(shí),感應(yīng)電流最大9.殲-20戰(zhàn)斗機(jī)為中國(guó)人民解放軍研制的第四代戰(zhàn)機(jī).如圖所示,機(jī)身長(zhǎng)為L(zhǎng),機(jī)翼兩端點(diǎn)C、D間的距離為d,現(xiàn)該戰(zhàn)斗機(jī)在我國(guó)近海海域上空以速度v沿水平方向直線飛行,已知戰(zhàn)斗機(jī)所在空間地磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度的豎直分量方向向下、大小為B,C、D兩點(diǎn)間的電壓大小為U.則()A.U=BLv,C點(diǎn)電勢(shì)高于D點(diǎn)電勢(shì)B.U=BLv,D點(diǎn)電勢(shì)高于C點(diǎn)電勢(shì)C.U=Bdv,C點(diǎn)電勢(shì)高于D點(diǎn)電勢(shì)D.U=Bdv,D點(diǎn)電勢(shì)高于C點(diǎn)電勢(shì)10.如圖所示,空間有一勻強(qiáng)磁場(chǎng),一直金屬棒與磁感應(yīng)強(qiáng)度方向垂直,當(dāng)它以速度v沿與棒和磁感應(yīng)強(qiáng)度都垂直的方向運(yùn)動(dòng)時(shí),棒兩端的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小為E,將此棒彎成長(zhǎng)度相等且相互垂直的兩段,置于與磁感應(yīng)強(qiáng)度相互垂直的平面內(nèi),當(dāng)它沿兩段折線夾角角平分線的方向以速度v運(yùn)動(dòng)時(shí),棒兩端的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小為E′.則eq\f(E′,E)等于()A.eq\f(1,2)B.eq\f(\r(2),2)C.1D.eq\r(2)11.(多選)(2021·廈門市雙十中學(xué)高二上月考)如圖所示,置于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的一段導(dǎo)線abcd與纏繞在螺線管上的導(dǎo)線組成閉合回路,螺線管MN上的繞線方式?jīng)]有畫出,A是MN正下方水平放置在地面上的細(xì)金屬圓環(huán),若在磁場(chǎng)變化的過程中,圓環(huán)A突然跳起,以下磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間t變化的規(guī)律可能正確的是()12.(多選)空間存在一方向與紙面垂直、大小隨時(shí)間變化的勻強(qiáng)磁場(chǎng),其邊界如圖(a)中虛線MN所示.一硬質(zhì)細(xì)導(dǎo)線的電阻率為ρ、橫截面積為S,將該導(dǎo)線做成半徑為r的圓環(huán)固定在紙面內(nèi),圓心O在MN上.t=0時(shí)磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向如圖(a)所示,磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間t的變化關(guān)系如圖(b)所示,則在t=0到t=t1的時(shí)間內(nèi)()A.圓環(huán)所受安培力的方向始終不變B.圓環(huán)中的感應(yīng)電流始終沿順時(shí)針方向C.圓環(huán)中的感應(yīng)電流大小為eq\f(B0rS,4t0ρ)D.圓環(huán)中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小為eq\f(B0πr2,4t0)13.如圖甲所示,在一個(gè)正方形金屬線圈區(qū)域內(nèi)存在著磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間變化的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁場(chǎng)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(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間變化的情況如圖乙所示,求:(1)t1=2.0s時(shí)線圈產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大??;(2)t1=2.0s時(shí)通過電阻R的感應(yīng)電流的大小和方向;(3)t2=5.0s時(shí)刻,線圈端點(diǎn)a、b間的電壓.訓(xùn)練21.如圖所示,導(dǎo)線OA長(zhǎng)為l,在方向豎直向上、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中以角速度ω沿圖中所示方向繞通過懸點(diǎn)O的豎直軸旋轉(zhuǎn),導(dǎo)線OA與豎直方向的夾角為θ.則OA導(dǎo)線中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小和O、A兩點(diǎn)電勢(shì)高低的情況分別是()A.Bl2ωO點(diǎn)電勢(shì)高B.Bl2ωA點(diǎn)電勢(shì)高C.eq\f(1,2)Bl2ωsin2θO點(diǎn)電勢(shì)高D.eq\f(1,2)Bl2ωsin2θA點(diǎn)電勢(shì)高2.(多選)在農(nóng)村,背負(fù)式噴霧器是防治病蟲害不可缺少的重要農(nóng)具,其主要由壓縮空氣裝置、橡膠連接管、噴管和噴嘴等組成.給作物噴灑農(nóng)藥的情景如圖甲所示,擺動(dòng)噴管,可將藥液均勻噴灑在作物上.一款噴霧器的噴管和噴嘴均由金屬制成,噴管擺動(dòng)過程可簡(jiǎn)化為圖乙所示,設(shè)ab為噴管,b端有噴嘴,總長(zhǎng)為L(zhǎng).某次擺動(dòng)時(shí),噴管恰好繞ba延長(zhǎng)線上的O點(diǎn)以角速度ω在紙面內(nèi)沿逆時(shí)針方向勻速擺動(dòng),且始終處于垂直紙面向里的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,若Oa距離為eq\f(L,2),則噴管在本次擺動(dòng)過程中()A.a(chǎn)端電勢(shì)高B.b端電勢(shì)高C.a(chǎn)、b兩端的電勢(shì)差為eq\f(1,2)BL2ωD.a(chǎn)、b兩端的電勢(shì)差為BL2ω3.(多選)如圖所示,一導(dǎo)線折成邊長(zhǎng)為a的正三角形閉合回路,虛線MN右側(cè)有磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng),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(jìn)入磁場(chǎng),邊CD始終與MN垂直,從D點(diǎn)到達(dá)邊界開始到C點(diǎn)進(jìn)入磁場(chǎng)為止,下列結(jié)論中正確的是()A.導(dǎo)線框受到的安培力方向始終向上B.導(dǎo)線框受到的安培力方向始終向下C.感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的最大值為eq\f(\r(3),2)BavD.感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的平均值為eq\f(\r(3),4)Bav4.(多選)如圖所示是法拉第制作的世界上第一臺(tái)發(fā)電機(jī)的模型原理圖.把一個(gè)半徑為r的銅盤放在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,使磁感線水平向右垂直穿過銅盤,銅盤安裝在水平的銅軸上.兩塊銅片C、D分別與轉(zhuǎn)動(dòng)軸和銅盤的邊緣接觸.G為靈敏電流計(jì).現(xiàn)使銅盤按照?qǐng)D示方向以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動(dòng),則下列說法正確的是()A.C點(diǎn)電勢(shì)一定低于D點(diǎn)電勢(shì)B.圓盤中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小為Bωr2C.電流計(jì)中的電流方向?yàn)橛蒩到bD.銅盤不轉(zhuǎn)動(dòng),所加磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度均勻減小,則銅盤中產(chǎn)生順時(shí)針方向的感應(yīng)電流(從左向右看)5.用均勻?qū)Ь€做成的矩形線圈abcd長(zhǎng)為3l、寬為l,矩形線圈的一半放在垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,線圈總電阻為R,如圖所示.當(dāng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小以B=3+2t(T)的規(guī)律變化時(shí),求:(1)線圈中感應(yīng)電流的方向及安培力方向;(2)線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電流大小.6.如圖所示,長(zhǎng)為L(zhǎng)的金屬導(dǎo)線彎成一圓環(huán),導(dǎo)線的兩端接在電容為C的平行板電容器上,P、Q為電容器的兩個(gè)極板,磁場(chǎng)垂直于環(huán)面向里,磁感應(yīng)強(qiáng)度以B=B0+kt(k>0)的規(guī)律隨時(shí)間變化,t=0時(shí),P、Q兩板電勢(shì)相等,兩板間的距離遠(yuǎn)小于環(huán)的半徑,經(jīng)時(shí)間t,電容器P板()A.不帶電B.所帶電荷量與t成正比C.帶正電,帶電荷量是eq\f(kL2C,4π)D.帶負(fù)電,帶電荷量是eq\f(kL2C,4π)7.(多選)如圖所示,三角形金屬導(dǎo)軌EOF上放有一金屬桿AB,在外力作用下,使AB保持與OF垂直,從O點(diǎn)開始以速度v勻速右移,該導(dǎo)軌與金屬桿均由粗細(xì)相同的同種金屬制成,則下列判斷正確的是()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8.在范圍足夠大、方向豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,B=0.2T,有一水平放置的光滑金屬框架,寬度為l=0.4m,如圖所示,框架上放置一質(zhì)量為m=0.05kg、接入電路的阻值為R=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(jì).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加速直線運(yùn)動(dòng),則:(1)在0~5s內(nèi)平均感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)是多少?(2)第5s末,回路中的電流多大?(3)第5s末,作用在cd桿上的水平外力大小為多少?9.如圖所示,勻強(qiáng)磁場(chǎng)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(chǎng)邊緣重合;磁場(chǎng)方向垂直于半圓面(紙面)向里,磁感應(yīng)強(qiáng)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(dòng)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靜止,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小隨時(shí)間線性變化.為了產(chǎn)生與線框轉(zhuǎn)動(dòng)半周過程中同樣大小的電流,磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間的變化率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)
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