2023届高考物理一轮复习学案：专题17 法拉第电磁感应定律及其两类情况

努力必有收获，坚持必会胜利，加油向未来！ 高三复习专题17 法拉第电磁感应定律 【知识点梳理】 1、法拉第电磁感应定律的理解及应用 2、导体切割磁感线产生感应电动势 【题型梳理】 知识点1、磁通量、磁通量的变化以及磁通量变化率的理解 1、关于感应电动势的大小，下列说法中正确的是 (　　) A．穿过线圈的磁通量Φ最大时，所产生的感应电动势就一定最大 B．穿过线圈的磁通量的变化量ΔΦ增大时，所产生的感应电动势也增大 C．穿过线圈的磁通量Φ等于0，所产生的感应电动势就一定为0 D．穿过线圈的磁通量的变化率越大，所产生的感应电动势就越大 变式训练1、单匝线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴匀速转动，穿过线圈的磁通量Φ随时间t的关系图象如图所示，图线为正弦曲线的一部分，则(　　) A．在t＝0时刻，线圈中磁通量最大，感应电动势也最大 B．在t＝1×10－2 s时刻，感应电动势最大 C．在t＝2×10－2 s时刻，感应电动势为零 D．在0～2×10－2 s时间内，线圈中感应电动势的平均值为零 知识点2、电磁感应定律的理解应用 2、如图甲所示，线圈总电阻r＝0.5 Ω，匝数n＝10，其端点a、b与R＝1.5 Ω的电阻相连，线圈内磁通量变化规律如图乙所示．关于a、b两点电势φa、φb及两点电势差Uab，正确的是(　　) A．φa>φb，Uab＝1.5 V B．φa<φb，Uab＝－1.5 V C．φa<φb，Uab＝－0.5 V D．φa>φb，Uab＝0.5 V 变式训练1、如图甲所示，一个圆形线圈的匝数n＝1 000匝，线圈面积S＝200 cm2，线圈的电阻r＝1 Ω，线圈外接一个阻值R＝4 Ω的电阻，把线圈放入一方向垂直于线圈平面向里的匀强磁场中，磁感应强度随时间变化的规律如图乙所示，求： (1)前4 s内的感应电动势的大小及电阻R上消耗的功率； (2)前5 s内的平均感应电动势． 变式训练2、在竖直向上的匀强磁场中，水平放置一个不变形的单匝金属圆线圈，规定线圈中感应电流的正方向如图甲所示，当磁场的磁感应强度B随时间t按如图乙所示规律变化时，下列四个图中能正确表示线圈中感应电动势E变化的是(　　) 知识点3、导体切割磁感线时产生电动势 3、如图所示，导轨OM和ON都在纸面内，导体AB可在导轨上无摩擦滑动，AB⊥ON，若AB以5 m/s的速度从O点开始沿导轨匀速右滑，导体与导轨都足够长，匀强磁场的磁感应强度为0.2 T．问： (1)第3 s末夹在导轨间的导体长度是多少？此时导体切割磁感线产生的感应电动势为多大？ (2)3 s内回路中的磁通量变化了多少？此过程中的平均感应电动势为多少？ 变式训练1、如图所示的情况中，金属导体中产生的感应电动势为Blv的是(　　) A．丙和丁 B．甲、乙、丁 C．甲、乙、丙、丁 D．只有乙 变式训练2、如图所示，匀强磁场中有一由半圆弧及其直径构成的导线框，半圆直径与磁场边缘重合；磁场方向垂直于半圆面(纸面)向里，磁感应强度大小为B0.使该线框从静止开始绕过圆心O、垂直于半圆面的轴以角速度ω匀速转动半周，线框中产生感应电流．现使线框保持图中所示位置，磁感应强度大小随时间线性变化．为了产生与线框转动半周过程中同样大小的电流，磁感应强度随时间变化的变化率的大小应为(　　) A. B. C. D. 变式训练3、如图所示，导体棒AB的长为2R，绕O点以角速度ω匀速转动，OB长为R，且O、B、A三点在一条直线上，磁感应强度为B的范围足够大的匀强磁场与转动平面垂直，那么AB两端的电势差大小为(　　) A.BωR2 B．2BωR2 C．4BωR2 D．6BωR2 【强化训练】 1、将多匝闭合线圈置于仅随时间变化的磁场中，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．穿过线圈的磁通量变化率为0，感应电动势不一定为0 2、通过一闭合线圈的磁通量为Φ，Φ随时间t的变化规律如图3所示，下列说法中正确的是(　　) A．0～0.3 s时间内线圈中的感应电动势均匀增加 B．第0.6 s末线圈中的感应电动势是4 V C．第0.9 s末线圈中的感应电动势的值比第0.2 s末的小 D．第0.2 s末和第0.4 s末的感应电动势的方向相同 3、如图所示，一个匝数为100的圆形线圈，面积为0.4 m2，电阻r＝1 Ω.在线圈中存在0.2 m2的垂直线圈平面向外的圆形匀强磁场区域，磁感应强度B＝0.3＋0.15t (T)．将线圈两端a、b与一个阻值为R＝2 Ω的定值电阻相连接，b端接地．则下列说法正确的是(　　) A．通过定值电