届高考物理一轮复习第十章电磁感应第二节法拉第电磁感应定律学案新人教版docWord格式文档下载.docx

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ΔS，E＝nB·

（其中Δt表示时间）。

10．当矩形线框中的一边（长度为L）以相对于磁场垂直切割速度v切割磁场线时，ΔS＝Lv，于是E＝BLv。

例1　如图所示，将一条形磁铁插入某一闭合线圈，第一次用0.05s，第二次用0.1s，设插入方式相同，试求：

（1）两次线圈中平均感应电动势之比；

（2）两次线圈之中电流之比；

（3）两次通过线圈的电荷量之比。

【解析】

（1）根据法拉第电磁感应定律，E＝N，可以知道，平均感应电动势与时间成反比，则两次线圈中平均感应电动势之比为2∶1。

（2）根据欧姆定律可以知道，感应电流与平均感应电动势成正比，两次线圈之中电流之比为2∶1。

（3）根据法拉第电磁感应定律分析感应电动势的大小，由欧姆定律分析感应电流的大小，再由q＝It可确定导体某横截面的电荷量等于磁通量的变化与电阻的比值，即：

q＝IΔt＝Δt＝。

因为磁通量变化量相同，电阻不变，所以通过导体横截面的电荷量不变，即两次通过线圈的电荷量之比为1∶1。

【答案】

（1）2∶1　

（2）2∶1　（3）1∶1

例2　如图所示，长L1宽L2的矩形线圈电阻为R，处于磁感应强度为B的匀强磁场边缘，线圈与磁感线垂直。

求：

将线圈以向右的速度v匀速拉出磁场的过程中，

（1）拉力F的大小；

（2）拉力的功率P；

（3）拉力做的功W；

（4）线圈中产生的电热Q;

（5）通过线圈某一截面的电荷量q。

【解析】

（1）当线圈以速度v切割磁感线时，其本身相对当一个电源

电动势大小E＝BL2v

I＝

所以受到的安培力F安＝BIL2＝

因为做匀速运动，拉力F＝F安＝

（2）拉力的功率P＝Fv＝

（3）拉力做的功W＝FL1＝

（4）线圈的动能未发生改变，拉力做的功全部转变成了热，Q＝W＝

（5）通过线圈某一截面的电荷量q＝I·

Δt＝·

Δt＝＝

【答案】

（1）　

（2）　（3）

（4）　（5）

例3　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1所示，当磁场的磁感应强度B随时间t如图2变化时，图3中正确表示线圈中感应电动势E变化的是（　　）

【解析】由法拉第电磁感应定律，E＝n＝n，在t＝0～t＝1s，B均匀增大，则为一恒量，则E为一恒量，再由楞次定律，可判断感应电动势为顺时针方向，则电动势为正值，在t＝1～t＝3s，B不变化，则感应电动势为零，在t＝3～t＝5s，B均匀减小，则为一恒量，但B变化的较慢，则E为一恒量，但比t＝0～t＝1s小，再由楞次定律，可判断感应电动势为逆时针方向，则电动势为负值，所以A选项正确。

【答案】A

例4　如图所示，矩形线圈的匝数n＝100匝，ab边的边长L1＝0.4m，bc边的边长L2＝0.2m，在磁感应强度B＝0.1T的匀强磁场中绕OO′以角速度ω＝100πrad/s匀速转动，从图示位置开始，

转过180°

的过程中，线圈中的平均电动势多大？

若线圈闭合，回路的总电阻R＝40Ω，则此过程中通过线圈导线某一截面的电荷量有多少？

【解析】

（1）在转过180°

的过程中，磁通量的变化量为ΔΦ＝2BS＝2BL1L2，

所用的时间Δt＝＝。

由法拉第电磁感应定律得这一过程中的平均电动势为：

E＝n＝100×

2×

0.1×

0.4×

0.2×

V

＝160V

（2）这一过程通过导体某一截面的电荷量为：

q＝I·

Δt

＝·

＝

＝4×

10－2C

【答案】

（1）160V　

（2）4×

10－2C

1．关于感应电动势大小的下列说法中，正确的是（　　）

A．线圈中磁通量变化越大，线圈中产生的感应电动势一定越大

B．线圈中磁通量越大，产生的感应电动势一定越大

C．线圈放在磁感应强度越强的地方，产生的感应电动势一定越大

D．线圈中磁通量变化越快，产生的感应电动势越大

2．如图所示，两个同心放置的共面金属圆环a和b，一条形磁铁穿过圆心且与环面垂直，则穿过两环的磁通量Φa和Φb大小关系为（　　）

A．Φa<

Φb　　　　　　B．Φa＝Φb

C．Φa>

ΦbD．无法比较

3．闭合回路的磁通量Φ随时间t的变化图象分别如图所示，关于回路中产生的感应电动势的下列论述，其中正确的是（　　）

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③中回路在0～t1时间内产生的感应电动势小于在t1～t2时间内产生的感应电动势

D．图④中回路产生的感应电动势先变小后变大

4．如图所示，一正方形线圈的匝数为n，边长为a，线圈平面与匀强磁场垂直，且一半处在磁场中。

在Δt时间内，磁感应强度的方向不变，大小由B均匀地增大到2B。

在此过程中，线圈中产生的感应电动势为（　　）

A.　　　B.　　　

C.　　D.

5．如图甲所示，圆形线圈处于垂直于线圈平面的匀强磁场中，磁感应强度的变化如图乙所示。

在t＝0时磁感应强度的方向指向纸里，则在0～和～的时间内，关于环中的感应电流i的大小和方向的说法，正确的是（　　）

A．i大小相等，方向先是顺时针，后是逆时针

B．i大小相等，方向先是逆时针，后是顺时针

C．i大小不等，方向先是顺时针，后是逆时针

D．i大小不等，方向先是逆时针，后是顺时针

6．如图所示，光滑绝缘水平桌面上有一矩形线圈abcd，当线圈进入一个有明显边界的匀强磁场前以速率v做匀速运动，当线圈完全进入磁场区域时，其动能恰好等于ab边进入磁场前时的一半，则（　　）

A．线圈cd边刚好离开磁场时恰好停止

B．线圈停止运动时，一部分在磁场中，一部分在磁场外

C.d边离开磁场后，仍能继续运动

D．因条件不足，以上三种情况均有可能

7．（多选）如图所示，a、b两个闭合正方形线圈用同样的导线制成，匝数均为7匝，边长la＝3lb，图示区域内有垂直纸面向里的匀强磁场，且磁感应强度随时间均匀增大，不考虑线圈之间的相互影响，则（　　）

A．两线圈内产生沿顺时针方向的感应电流

B．a、b线圈中感应电动势之比为9∶1

C．a、b线圈中感应电流之比为3∶1

D．a、b线圈中电功率之比为3∶1

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为一定值电阻，ef为垂直于ab的一根导体杆，它可以在ab、cd上无摩擦地滑动。

杆ef及线框中导线的电阻都可不计。

开始时，给ef一个向右的初速度，则（　　）

A．ef将匀速向右运动

B．ef将往返运动

C．ef将减速向右运动，但不是匀减速

D．ef将加速向右运动

9．如图所示，用相同导线绕制的边长为L或2L的四个闭合导体线框，以相同的速度匀速进入右侧匀强磁场，如图所示。

在每个线框进入磁场的过程中，M、N两点间的电压分别为Ua、Ub、Uc和Ud。

下列判断正确的是（　　）

A．Ua＜Ub＜Uc＜Ud　　　　　B．Ua＜Ub＜Ud＜Uc

C．Ua＝Ub＜Uc＝UdD．Ub＜Ua＜Ud＜Uc

10．如图所示，长度相等、电阻均为r的三根金属棒AB、CD、EF，用导线相连，不考虑导线电阻。

此装置匀速进入匀强磁场的过程中（匀强磁场宽度大于AE间距离），EF两端电压u随时间t变化的图象正确的是（　　）

11．如图所示，同一平面内的三条平行导线串有两个电阻R和r，导体棒PQ与三条导线接触良好；

匀强磁场的方向垂直纸面向里。

导体棒的电阻可忽略。

当导体棒向左滑动时，下列说法正确的是（　　）

A．流过R的电流为由d到c，流过r的电流为由b到a

B．流过R的电流为由c到d，流过r的电流为由b到a

C．流过R的电流为由d到c，流过r的电流为由a到b

D．流过R的电流为由c到d，流过r的电流为由a到b

12．如图甲所示，螺线管匝数n＝1500匝，横截面积S＝20cm2，螺线管导线电阻r＝1Ω，电阻R＝4Ω，磁感应强度B的B－t图象如图乙所示（以向右为正方向），下列说法正确的是（　　）

A．通过电阻R的电流方向是从A到C

B．感应电流的大小保持不变为2.4A

C．电阻R两端的电压为6V

D．C点的电势为4.8V

1．当穿过线圈的磁通量发生变化时，下列说法中正确的是（　　）

A．线圈中一定有感应电流

B．线圈中一定有感应电动势

C．感应电动势的大小跟磁通量的变化成正比

D．感应电动势的大小跟线圈的电阻有关

2．一种早期发电机原理示意图如图所示，该发电机由固定的圆形线圈和一对用铁芯连接的圆柱形磁铁构成，两磁极相对于线圈平面对称，线圈圆心为O点。

在磁极绕转轴匀速转动的过程中，当磁极与O点在同一条直线上时，穿过线圈的（　　）

A．磁通量最大，磁通量变化率最大

B．磁通量最大，磁通量变化率最小

C．磁通量最小，磁通量变化率最大

D．磁通量最小，磁通量变化率最小

3．（多选）无线电力传输目前取得重大突破，在日本展出了一种非接触式电源供应系统，这种系统基于电磁感应原理可无线传输电力，两个感应线圈可以放置在左右相邻或上下相对的位置，原理示意图如图所示，下列说法正确的是（　　）

A．若A线圈中输入电流，B线圈中就会产生感应电动势

B．只有A线圈中输入变化的电流，B线圈中才会产生感应电动势

C．A中电流越大，B中感应电动势越大

D．A中电流变化越快，B中感应电动势越大

4．（多选）如图所示，在线圈上端放置一盛有冷水的金属杯，现接通交流电源，过了几分钟，杯内的水沸腾起来。

若要缩短上述加热时间，下列措施可行的有（　　）

A．增加线圈的匝数

B．提高交流电源的频率

C．将金属杯换为瓷杯

D．取走线圈中的铁芯

5．一根直导线长0.1m，在磁感应强度为0.1T的匀强磁场中以10m/s的速度匀速运动，则对导线中产生的感应电动势的说法错误的是（　　）

A．一定为0.1VB．可能为零

C．可能为0.01VD．最大值为0.1V

6．（多选）单匝矩形线圈在匀强磁场中匀速转动，转轴垂直于磁场，若线圈所围面积里磁通量随时间变化的规律如图所示（　　）

A．线圈中O时刻感应电动势最大

B．线圈中D时刻感应电动势为零

C．线圈中D时刻感应电动势最大

D．线圈中O至D时间内平均感电动势为0.4V

7．（多选）一个N匝圆线圈，放在磁感应强度为B的匀强磁场中，线圈平面跟磁感应强度方向成30°

角，磁感应强度随时间均匀变化，线圈导线规格不变，下列方法中可使线圈中感应电流增加一倍的是（　　）

A．将线圈匝数增加一倍B．将线圈面积增加一倍

C．将线圈半径增加一