第08练 法拉第电磁感应定律-2022年【暑假分层作业】高二物理（人教版2019）

第08练 法拉第电磁感应定律 一、法拉第电磁感应定律 1.感应电动势 (1)概念:在电磁感应现象中产生的电动势。 (2)产生条件:穿过回路的磁通量发生改变,与电路是否闭合无关。 (3)方向判断:感应电动势的方向用楞次定律或右手定则判断。 2.法拉第电磁感应定律 (1)内容:感应电动势的大小跟穿过这一电路的磁通量的变化率成正比。 (2)公式:E=n,其中n为线圈匝数。 3.导体切割磁感线的情形 (1)垂直切割:E=Blv。 (2)倾斜切割:E=Blvsin θ,其中θ为v与B的夹角。  (3)旋转切割(以一端为轴):E=Bl2ω。 4.反电动势 (1)概念:电动机转动时,线圈中也会产生感应电动势,这个感应电动势总要削弱电源电动势的作用,我们把这个电动势称为反电动势。 (2)作用:反电动势阻碍电动机线圈的转动。 1. 关于电磁感应现象和感应电动势的大小，下列说法正确的是 A. 闭合电路中磁通量改变越快，感应电动势就越大 B. 闭合电路中磁通量的改变量越大，感应电动势就越大 C. 只要闭合电路内有磁通量，闭合电路中就有感应电流产生 D. 闭合电路中某时刻的磁通量为零，该时刻的感应电动势一定为零 【答案】A 【解析】、根据可得电路中磁通量变化越快，即磁通量的变化率大，所以感应电动势一定越大，故A正确；B、闭合电路中磁通量的改变量越大，但如果用时很长，则磁通量的变化率不一定大，故感应电动势不一定大，故B错误；C、根据感应电流产生的条件可知，有磁通量如果没有磁通量的变化，则没有感应电流产生，故C错误；D、若电路中某时刻磁通量为零，但磁通量的变化率不一定为零，则该时刻感应电流不一定为零，故D错误； 2. 无线充电是近年发展起来的新技术，无线充电技术与变压器相类似，通过分别安装在充电基座和接收能量装置上的线圈，利用产生的磁场传递能量，如图甲所示，充电基座接上、家庭用交流电电压变化如图乙所示，受电线圈接上一个理想二极管给手机电池充电。下列说法正确的是 A. 乙图中的的大小为 B. 基座线圈和受电线圈通过互感实现能量传递 C. 手机和基座无需导线连接，这样传递能量没有损失 D. 受电线圈交变电压的频率与基座线圈不相同 【答案】B 【解析】、充电基座接上有效值为的正弦交流电，由交流电的最大值，故A错误；B、无线充电利用的是电磁感应原理，所以送电线圈和受电线圈通过互感现象实现能量传递，故B正确；C、手机和基座无需导线连接，但有一定的磁损耗、焦耳热损失等，故这样传递能量有一定的损失，故C错误；D、充电原理类似于变压器原理，不能改变交流电的频率，所以受电线圈交变电压的频率与基座线圈相同，故D错误 3. 用均匀导线做成的正方形线圈边长为，正方形的一半放在垂直于纸面向里的匀强磁场中，如图所示，当磁场以的变化率增强时，则 A. 线圈中感应电流的方向为顺时针 B. 线圈中产生的电动势 C. 线圈中点电势高于点电势 D. 线圈中、两端电压大小为 【答案】B 【解析】A. 磁感应强度增大，由楞次定律可知，感应电流沿逆时针方向，故 A 错误； B. 由法拉第电磁感应定律可得，感应电动势 ，故 B 正确； C. 段导线相当于电源，电流沿 流向 ，在电源内部电流从低电势点流向高电势点，因此 点电势低于 点电势，故 C 错误； D. 设导线总电阻为 ，则 、 两端电压大小为 ，故 D 错误 4. 如图所示，为水平放置的平行“”形光滑金属导轨，导轨间有垂直于导轨平面的匀强磁场，磁感应强度大小为，导轨电阻不计。已知金属杆倾斜放置，金属棒在磁场中的长度为，与导轨成角，单位长度的电阻为，保持金属杆以速度沿平行于的方向滑动金属杆滑动过程中与导轨接触良好。则 A. 电路中感应电动势的大小为 B. 电路中感应电流的大小为 C. 金属杆所受安培力的大小为 D. 金属杆的热功率为 【答案】B 【解析】切割的有效长度为导轨长度，故电路中感应电动势为： ， ，电路中感应电流的大小为：金属杆的热功率为： ， 金属杆所受安培力的大小为： ，故 ACD 错误， B 正确。 5. 如图甲所示，用一根导线做成一个半径为的圆环，其单位长度的电阻为，将圆环的右半部分置于变化的匀强磁场中，设磁场方向垂直纸面向里为正，磁感应强度大小随时间做周期性变化，如图乙所示，则 A. 在时刻，圆环中无感应电流 B. 在时间内圆环受到的安培力大小、方向均不变 C. 在时间内通过圆环横截面的电荷量为 D. 圆环在一个周期内的发热量为 【答案】D 【解析】A. 由楞次定律可以判断， 时刻，圆环中有顺时针方向的感应电流，故 A 错误； B. 在 时间内，圆环中的磁通量向里正在增大，感应电流为逆时针方向，故此时圆环受到的安培力方向水平向左不变，其中回路电阻 、 ， ， ，安培力大小 ，