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4.4法拉利电磁感应定律课时针对练习
1.将闭合多匝线圈置于仅随时间变化的磁场中,线圈平面与磁场方向垂直.关于线圈中产生的感应电动势和感应电流,下列表述正确的是( )
A.感应电动势的大小与线圈的匝数无关
B.穿过线圈的磁通量越大,感应电动势越大
C.穿过线圈的磁通量变化越快,感应电动势越大
D.感应电流产生的磁场方向与原磁场方向始终相同
答案:C
解析:由法拉第电磁感应定律E=neq \f(ΔΦ,Δt)可知感应电动势的大小E与n有关,与eq \f(ΔΦ,Δt)即磁通量变化的快慢成正比,所以A、B错误,C正确.由楞次定律可知,感应电流的磁场总是阻碍引起感应电流的原磁通量的变化,即原磁通量增加,感应电流的磁场与原磁场方向相反,原磁通量减小,感应电流的磁场与原磁场相同,故D错误.
2.如图所示,平行导轨间距为d,其左端接一个电阻R,匀强磁场的磁感应强度为B,方向垂直于平行金属导轨所在平面向上,一根金属棒与导轨成θ角放置,金属棒与导轨的电阻均不计.当金属棒沿垂直于棒的方向以恒定的速度v在导轨上滑行时,通过电阻R的电流大小是( )
A.eq \f(Bdv,R) B.eq \f(Bdvsin θ,R) C.eq \f(Bdvcos θ,R) D.eq \f(Bdv,Rsin θ)
答案 D
解析 金属棒MN垂直于磁场放置,运动速度v与棒垂直,且v⊥B,即已构成两两相互垂直的关系,MN接入导轨间的有效长度为l=eq \f(d,sin θ),所以E=Blv=eq \f(Bdv,sin θ),I=eq \f(E,R)=eq \f(Bdv,Rsin θ),故选项D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不计空气阻力,金属棒始终保持水平,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
答案:C
解析:金属棒做平抛运动,水平速度不变,且水平速度即为金属棒垂直切割磁感线的速度,故感应电动势保持不变。
4.如图所示,A、B两闭合圆形导线环用相同规格的导线制成,它们的半径之比rA∶rB=2∶1,在两导线环包围的空间内存在一正方形边界的匀强磁场区域,磁场方向垂直于两导线环的平面向里.当磁场的磁感应强度随时间均匀增大的过程中,流过