内容正文:
第2节 法拉第电磁感应定律
1、 对法拉第电磁感应定律的理解和应用
1.下列说法正确的是( )
A.穿过某一回路的磁通量不为零,回路中将产生感应电动势
B.穿过某一回路的磁通量发生变化,回路中将产生感应电动势
C.穿过某一回路的磁通量越大,产生的感应电动势越大
D.穿过某一回路的磁通量变化越大,产生的感应电动势越大
2.穿过闭合回路的磁通量Φ-t图像分别如图①~④。关于回路中感应电动势正确的是( )
A.图①中回路产生的感应电动势恒定不变
B.图②中回路产生的感应电动势一直在变大
C.图④中回路产生的感应电动势先变小后变大
D.图③中回路在0~t1时间内产生的感应电动势等于在t1~t2时间内产生的感应电动势
2、 导线切割磁感线时的感应电动势
3.如图所示,间距为、水平放置的平行U形光滑金属导轨间有垂直于导轨平面向下、磁感应强度的大小为的匀强磁场,倾斜放置的金属杆在外力作用下以平行于导轨向右的速度匀速运动,金属杆与导轨的夹角为,其单位长度的电阻为,运动过程中与导轨始终接触良好,导轨电阻不计。下列说法正确的是( )
A.金属杆中感应电流的方向为到
B.金属杆切割磁感线产生的感应电动势大小为
C.金属杆所受安培力的大小为
D.金属杆的热功率为
4.如图所示是圆盘发电机的示意图,铜盘安装在水平的铜轴上,它的盘面恰好与匀强磁场垂直,两块铜片C、D分别与转动轴和铜盘的边缘接触。若铜盘半径为L,匀强磁场的磁感应强度为B,回路的总电阻为R,从左往右看,铜盘以角速度沿顺时针方向匀速转动。则( )
A.由于穿过铜盘的磁通量不变,故回路中无感应电流
B.回路中感应电流大小不变,为
C.回路中感应电流方向不变,为
D.若圆盘转动的角速度变为原来的2倍,则电流在上的热功率也变为原来的2倍
5.在竖直方向的匀强磁场中,水平放置一圆形导体环.规定导体环中电流的正方向如图所示,磁场方向向上为正。当磁感应强度B随时间t按乙图变化时,下列关于导体环中感应电流随时间变化的图像正确的是( )
A. B.
C. D.
6.如图甲所示,10匝铜导线制成的线圈两端M、N与一理想电压表相连,线圈内磁场方向垂直纸面向里,线圈中磁通量的变化规律如图乙所示。下列说法中正确的是( )
A.电压表的正接线柱接线圈的N端
B.线圈中磁通量的变化率为1.5Wb/s
C.电压表的读数为0.5V
D.电压表的读数为5V
7.如图甲所示,匝的线圈面积为,线圈电阻,线圈内部存在垂直纸面向外的磁场,磁场面积为,有一个阻值为的电阻两端分别与线圈两端相连,电阻的一端接地。磁感应强度随时间变化的规律如图乙所示,不考虑圆形线圈缺口对感应电动势的影响,则( )
A.当时穿过线圈的磁通量为
B.在时间内,点电势高于点电势
C.在时间内,通过电阻的电荷量大小为
D.在时间内,两点间电压大小为
8.在如图甲所示的电路中,电阻,圆形金属线圈半径为,线圈导线的电阻也为R,半径为()的圆形区域内存在垂直于线圈平面向里的匀强磁场,磁感应强度B随时间t变化的关系如图乙所示,图线与横、纵轴的交点坐标分别为和,其余导线的电阻不计。闭合开关S,至的计时时刻,电路中的电流已经稳定,下列说法正确的是( )
A.线圈中产生的感应电动势大小为 B.时间内流过的电量为
C.电容器下极板带负电 D.稳定后电容器两端电压的大小为
9.如图所示,水平地面上矩形区域CDEF上方存在竖直向下的匀强磁场,将一水平放置的金属棒ab从矩形区域CD边的正上方以某一速度水平抛出,不计空气阻力,金属棒在运动过程中始终保持水平,最后落在地面EF边上。下列说法正确的是( )
A.如果初速度减小,运动时间随之减小
B.金属棒运动过程中,a、b两点间电势差保持不变
C.单位时间内,金属棒的动量增量增大
D.金属棒ab扫过的曲面中的磁通量大小与其抛出的高度相关
10.如图所示,固定于水平面上的金属架处在竖直向下的匀强磁场中,金属棒沿框架以速度向右做匀速运动。时,磁感应强度为,此时到达的位置恰好使构成一个边长为的正方形。为使棒中不产生感应电流,从开始,磁感应强度应该怎样随时间变化,下列关系式中正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】当通过闭合回路的磁通量不变,则MN棒中不产生感应电流,有
整理得:,故选A。
11.如图,空间存在方向垂直纸面(竖直面)向里的足够大的磁场,以竖直向下为z轴正方向,磁感应强度的大小为,式中、k为常量,纸面内一质量为m、边长为a、总电阻为R的正方形导线框在磁场中由静止开始下落,初始时导线框底边水平,最终线框将匀速下落,重力加速度大小为g,则线框匀速下落时的速度大小为( )
A. B. C. D.
12.用一段横截面半径为r、电阻率为ρ、密度为d的均匀导体材料做成一个