内容正文:
第2节 法拉第电磁感应定律
一、电磁感应定律
1.闭合回路的磁通量Φ随时间t的变化图像分别如图甲、乙、丙、丁所示,下列关于回路中产生的感应电动势的论述,正确的是( )
A.图甲回路中产生感应电动势
B.图乙回路中感应电动势恒定不变
C.图丙回路中0~t1时间内感应电动势小于t1~t2时间内感应电动势
D.图丁回路中感应电动势先变大后变小
2.如图所示,匀强磁场中有两个导体圆环a、b,磁场方向与圆环所在平面垂直。磁感应强度B随时间均匀增大。两圆环半径之比为2∶1,圆环中产生的感应电动势分别为Ea和Eb。不考虑两圆环间的相互影响。下列说法正确的是( )
A.Ea∶Eb=4∶1,感应电流均沿逆时针方向
B.Ea∶Eb=4∶1,感应电流均沿顺时针方向
C.Ea∶Eb=2∶1,感应电流均沿逆时针方向
D.Ea∶Eb=2∶1,感应电流均沿顺时针方向
二、导线切割磁感线时的感应电动势
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棒的方向不变且不计空气阻力,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
4.如图所示,半径为r的金属圆盘在垂直于盘面的匀强磁场B中,绕O轴以角速度ω沿逆时针方向匀速转动,则通过电阻R的电流的方向和大小是(金属圆盘的电阻不计)( )
A.由c到d,I=
B.由d到c,I=
C.由c到d,I=
D.由d到c,I=
5.如图所示,水平放置的两平行金属导轨相距l=0.50 m,左端接一电阻R=0.20 Ω,磁感应强度B=0.40 T的匀强磁场方向垂直于导轨平面向下,导体棒ac(长为l)垂直放在导轨上,并能无摩擦地沿导轨滑动,导轨和导体棒的电阻均可忽略不计。当棒ac以v=4.0 m/s的速度水平向右匀速滑动时,求:
(1)ac棒中感应电动势的大小;
(2)回路中感应电流的大小;
(3)维持ac棒做匀速运动的水平外力的大小。
6.如图所示,电流表与螺线管组成闭合电路,以下关于电流表指针偏转情况的陈述正确的是( )
A.磁铁快速插入螺线管时比慢速插入螺线管时电流表指针偏转大
B.磁铁快速插入螺线管和慢速插入螺线管,磁通量变化相同,故电流表指针偏转相同
C.磁铁放在螺线管中不动时,螺线管中的磁通量最大,所以电流表指针偏转最大
D.将磁铁从螺线管中拔出时,磁通量减小,所以电流表指针偏转一定减小
7.(2021·天津高二检测)如图所示,abcd为水平放置的平行“”形光滑金属导轨,间距为l,导轨间有垂直于导轨平面的匀强磁场,磁感应强度大小为B,导轨电阻不计。已知金属杆MN倾斜放置,与导轨成θ角,单位长度的电阻为r,保持金属杆以速度v沿平行于cd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
8.(2021·济南高二检测)如图所示,正方形线圈位于纸面内,边长为L,匝数为N,电阻为R,过ab中点和cd中点的连线OO′恰好位于垂直于纸面向里的匀强磁场的右边界上,磁感应强度为B,当线圈从图示位置绕OO′转过90°时,穿过线圈某横截面的总电荷量为( )
A.BL2 B.NBL2
C. D.
9. 如图所示,在足够大的磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场中,有一根长度为L的导体棒AC。第一次以垂直棒的速度v在纸面内匀速拉动导体棒;第二次以A点为轴在纸面内顺时针转动导体棒,若这两种情况下导体棒产生的感应电动势相同,则第二次转动的角速度为( )
A. B.
C. D.
10.如图所示,匀强磁场中有两个由相同导线绕成的圆形线圈a、b,磁场方向与线圈所在平面垂直,磁感应强度B随时间均匀增大。a、b两线圈的半径之比为2∶1,匝数之比为1∶2。线圈中产生的感应电动势分别为Ea和Eb,某时刻磁通量分别为Φa和Φb,不考虑两线圈间的相互影响。下列说法正确的是( )
A.Ea∶Eb=2∶1,Φa∶Φb=4∶1,感应电流均沿顺时针方向
B.Ea∶Eb=2∶1,Φa∶Φb=4∶1,感应电流均沿逆时针方向
C.Ea∶Eb=2∶1,Φa∶Φb=2∶1,感应电流均沿顺时针方向
D.Ea∶Eb=4∶1,Φa∶Φb=4∶1,感应电流均沿顺时针方向
11.(2017·新课标Ⅱ卷)两条平行虚线间存在一匀强磁场,磁感应强度方向与纸面垂直。边长为0.1 m、总电阻为0.005 Ω的正方形导线框abcd位于纸面内,cd边与磁场边界平行,如图A.所示。已知导线框一直向右做匀速直线运动,cd边于t=0时刻进入磁场。线框中感应电动势随时间变化的图线如图B.所示(感应电流的方向为顺时针时,感应电动势取正)。