内容正文:
2.2 法拉第电磁感应定律
同步课时练
磁通量、变化量、变化率三者不同,Φ=0 时变化率可能最大;磁场均匀变化时,回路产生恒定感应电动势与电流。
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考点1·法拉第电磁感应定律
1.通过对法拉第电磁感应定律的学习,请判断下列的说法正确的是( )
A.在电磁感应现象中,有感应电动势,就一定有感应电流
B.穿过闭合回路的磁通量增大,闭合回路中产生的感应电流可能减少
C.闭合回路置于磁场中,当磁感应强度为零时,感应电动势也为零
D.感应电动势的大小跟穿过闭合回路的磁通量的变化量成正比
2.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.图丙回路中时间内感应电动势小于时间内感应电动势
D.图丁回路中感应电动势先变大后变小
3.如图1所示,在竖直向上的磁场中水平放置一个金属圆环,磁感应强度B随时间t的变化规律如图2所示。下列时刻圆环中电流最大的是( )
A. B.
C. D.
4.如图所示,置于匀强磁场中的闭合金属线圈,磁场方向垂直线圈平面向里,当磁感应强度随时间均匀减小时,线圈中将产生( )
A.顺时针方向恒定的电流
B.逆时针方向恒定的电流
C.顺时针方向逐渐减小的电流
D.逆时针方向逐渐减小的电流
考点2·导线切割磁感线
5.如图,直角三角形金属框放置在匀强磁场中,磁感应强度大小为B,方向平行于边向上。、两金属棒分别串有电压表、电流表,当金属框绕边逆时针转动时,下列判断正确的是( )
A.电流表无读数,b、c电势相等
B.电流表有读数,b、c电势不相等
C.电压表有读数,a、c电势不相等
D.电压表无读数,a、c电势不相等
6.如图所示,在磁感应强度的匀强磁场中,让导体PQ在U型导轨上以速度向右匀速滑动,两导轨距离,则此时的感应电动势的大小和PQ中的电流方向分别为( )
A.4V,由P向Q B.0.4V,由Q向P
C.4V,由Q向P D.0.4V,由P向Q
7.如图所示,圆形区域内有垂直纸面向里的匀强磁场,总长为2L的导体棒OC的O端位于圆心,A为棒的中点。现使导体棒绕O点在纸面内逆时针匀速转动,则O点到导体棒上任意一点P的电势差U与OP间距离r的关系图像正确的是( )
A.
B.
C.
D.
8.如图所示,在一匀强磁场中有一U形导线框abcd,线框处于水平面内,磁场与线框平面垂直,R为一电阻,ef为垂直于ab的一根导体杆,它可在ab、cd上无摩擦地滑动。杆ef及线框中导线的电阻都忽略不计。开始时,给ef一个向右的初速度,则( )
A.ef将减速向右运动,但不是匀减速,最后
问:感应电动势为啥看变化快慢?答:法拉第定律只认 “变化率”,磁通量躺平不变,电动势就直接 “罢工” 啦~
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停止
B.ef将匀减速向右运动,最后停止
C.ef将匀速向右运动
D.ef将往返运动
9.如图所示,用同样导线制成的正方形线圈abcd,边长为l.线圈以速度v向右匀速进入磁感应强度为B的匀强磁场过程中,cd两端电势差为( )
A. B.
C. D.
能力拔高题
10.如图甲所示,金属圆环的半径为r,电阻率为ρ。圆环是由横截面积为S的硬质细导线做成的。圆环内匀强磁场的磁感应强度B随时间t的变化关系如图乙所示,垂直纸面向外为磁场正方向,则在前的时间内圆环中的感应电流为( )
A. B.
C. D.
十年探索破电磁之谜,法拉第用定律联结磁与电,让实验真知照亮工程应用,彰显物理的实践力量。
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答案以及解析
错题记录:
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1.答案:B
解析:A.在电磁感应现象中,有感应电动势,不一定有感应电流,选项A错误;
B.穿过闭合回路的磁通量增大,但是磁通量的变化率可能减小,则闭合回路中产生的感应电流可能减少,选项B正确;
C.闭合回路置于磁场中,当磁感应强度为零时,磁通量的变化率不一定为零,则感应电动势不一定为零,选项C错误;
D.感应电动势的大小跟穿过闭合回路的磁通量的变化率成正比,选项D错误。
故选B。
2.答案:B
解析:A.因,则可根据图像的斜率判断,图甲中,即电动势E为0,选项A错误;
B.图乙中恒量,即电动势E为一恒定值,选项B正确;
C.图丙中时间内的大于时间内的,则时间内的感应电动势大于时间内的感应电动势,选项C错误;
D.图丁中图像斜率先减小后增大,即回路中感应电动势先减小后增大。故选项D错误。
故选B。
3.答案:A
解析:根据法拉第电磁感应定律
由图2可知,图线的斜率,即为,在1s时最大,即圆环中的感应电动势最大,根据
可知,此时圆环中的电流最大。
故选A。
4.答案:A
解析:当磁感应强度随时间均匀减小时,根据楞次定律可知,线圈中将产生顺时针方向的感应电流,据法拉第电磁感应定律可得
据闭合电路欧姆定律可得
由于恒定,可知感应电流大小恒定。
故选A。
5.答案:D
解析:导体棒、做切割磁感线运动,产生感应电动势,、不为零,则b、c电势不相等,a、c电势不相等,运动的过程中穿过线圈的磁通量一直为零,磁通量保持不变,故金属框中无电流,电流表没有读数,同时电压表也无读数。
故选D。
6.答案:C
解析:根据公式得,根据右手定则得电流方向有Q流向P,选C.
7.答案:A
解析:由于AC段不切割磁感线,则A、C的电势相同,若P点在OA段,由右手定则可知,该点比O点电势低,与O点电势差为,在OA段,O点到导体棒上任意一点P的电势差U与OP间距离r满足二次函数关系,AC段与O点的电势差不变,A正确。
8.答案:A
解析:ef向右运动,切割磁感线,产生感应电动势和感应电流,会受到向左的安培力而做减速运动,直到停止,由
知,ef做的是加速度逐渐减小的减速运动。
故选A。
9.答案:C
解析:根据右手定则可知,cd中感应电流方向由d到c,则c端电势高于d端电势,,cd边产生的感应电动势两端电势差为路端电压,则,C正确。
10.答案:A
解析:根据法拉第电磁感应定律
由图乙知,磁感应强度变化率一直不变,为
感应电流为
根据电阻定律
联立解得
故选A。
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