法拉第电磁感应定律练习题及答案解析Word格式.docx
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选AD.赤道上方的地磁场方向由南指向北，根据右手定则，飞机由东向西水平飞行时，下端电势高，故A对，B错．若飞机沿经线由南向北或由北向南水平飞行时，杆均不切割磁感线，杆中不会产生感应电动势，故C错，D正确．
图4－4－10
4.如图4－4－10所示，在竖直向下的匀强磁场中，将一水平放置的金属棒ab以水平
初速度v0抛出，设在整个过程中棒的方向不变且不计空气阻力，则在金属棒运动过程中产生的感应电动势大小变化情况是（）
A．越来越大
B．越来越小
C．保持不变
D．无法判断
选C.金属棒水平抛出后，在垂直于磁场方向上的速度不变，由E＝Blv知，电动
势也不变，故C正确．
图4－4－11
磁通量的改变量
πd2B
ΔΦ＝BS＝.
4
ΔΦ
（2）由法拉第电磁感应定律E＝Δt
E
又因为I＝，q＝It
R
2
4R
ΔΦπdB所以q＝RΦ
1．一闭合线圈，放在随时间均匀变化的磁场中，线圈平面和磁场方向垂直，若想使线
圈中感应电流增强一倍，下述哪些方法是可行的（）
A．使线圈匝数增加一倍
B．使线圈面积增加一倍
C．使线圈匝数减少一半
D．使磁感应强度的变化率增大一倍
选D.根据E＝nΔΔΦt＝nΔΔtBS求电动势，要考虑到当n、S发生变化时导体的电阻
也发生了变化．若匝数增加一倍，电阻也增加一倍，感应电流不变，故A错．同理C错．若
面积增加一倍，长度为原来的2倍，因此电阻为原来的2倍，电流为原来的2倍，故B
错．正确选项为D.
2．将一磁铁缓慢或者迅速地插到闭合线圈中的同一位置处，不会发生变化的物理量是
（）
A．磁通量的变化量
B．磁通量的变化率
C．感应电流的大小
D．流过导体横截面的电荷量
选AD.将磁铁插到闭合线圈的同一位置，磁通量的变化量相同．而用的时间不同，所以磁通量的变化率不同．感应电流I＝E＝，感应电流的大小不同，流过线圈横截
RΔt·
R
面的电荷量q＝I·
Δt＝R·
ΔΔΦt·
Δt＝ΔRΦ，两次磁通量的变化量相同，电阻不变，所以R·
ΔtR
q与磁铁插入线圈的快慢无关．选A、D.
3．如图4－4－12甲所示，圆形线圈中串联了一个平行板电容器，圆形线圈中有磁场，磁感应强度B随时间t按图乙所示正弦规律变化．以垂直纸面向里的磁场为正．关于电容器极板的带电情况，以下判断正确的是（）
图4－4－12
A．第二个4T内，上板带正电
B．第二个4T内，下板带正电
C．第三个4T内，上板带正电
D．第三个4T内，下板带正电
选BD.第二个4T内，磁感应强度向里减小（磁通量减小），若有感应电流的话，感
应电流的磁场向里，应是顺时针方向的电流，则电容器的下极板带正电．第三个4T内，磁感
应强度向外增大，感应电流的磁场仍向里，电容器的下板电势高，所以下板带正电．
图4－4－13
4.（2010年高考课标全国卷）如图4－4－13所示，两个端面半径同为R的圆柱形铁芯同轴水平放置，相对的端面之间有一缝隙，铁芯上绕导线并与电源连接，在缝隙中形成一匀强磁场．一铜质细直棒ab水平置于缝隙中，且与圆柱轴线等高、垂直．让铜棒从静止开始自由下落，铜棒下落距离为时铜棒中电动势大小为E1，下落距离为时电动势大小为E2.忽
略涡流损耗和边缘效应．关于E1、E2的大小和铜棒离开磁场前两端的极性，下列判断正确
的是（）
A．E1>
E2，a端为正
B．E1>
E2，b端为正
C．E1<
D．E1<
选D.设下落距离为d，则铜棒在匀强磁场中切割磁感线的等效长度l＝2R2－d2，
铜棒做的是自由做落体运动，故v2＝2gd，v＝2gd，故有E＝Blv＝B·
2R2－d2·
2gd＝
2B2gdR2－d2，将d1＝R，代入后比较得E1<
E2；
据安培定则知缝隙处的磁场方向水平向左，再由右手定则知b端等效为电源正极，电势高，选D.
图4－4－14
5．（2010年高考山东卷）如图4－4－14所示，空间存在两个磁场，磁感应强度大小均为B，方向相反且垂直纸面，MN、PQ为其边界，OO′为其对称轴．一导线折成边长为l的
正方形闭合回路abcd，回路在纸面内以恒定速度v0向右运动，当运动到关于OO′对称的位
置时（）
A．穿过回路的磁通量为零
B．回路中感应电动势大小为2Blv0
C．回路中感应电流的方向为顺时针方向
D．回路中ab边与cd边所受安培力方向相同
选ABD.正方形闭合回路运动到关于OO′对称的位置时，穿过回路的合磁通量为
零，A正确；
由右手定则可判断ab边上的电流方向为由a到b，cd边上的电流方向为由c到d，所以回路中感应电流的方向为逆时针方向，C错误；
由法拉第电磁感应定律可知回路
中感应电动势大小为E感＝Eab＋Ecd＝2Blv0，B正确；
由左手定则可判定出回路中ab边与cd
边所受安培力方向相同，都是水平向左的，D正确．
图4－4－15
6.（2011年高考江苏物理卷）如图4－4－15所示，水平面内有一平行金属导轨，导轨光滑且电阻不计，匀强磁场与导轨平面垂直．阻值为R的导体棒垂直于导轨静止放置，且与导轨接触良好．t＝0时，将开关S由1掷到、i、v和a分别表示电容器所带的电荷量、棒
图4－4－17
q－t图象应如图甲所示，C错．D对．
7.如图4－4－17所示，圆环a和b的半径之比R1∶R2＝2∶1，且是粗细相同，用同样材料的导线构成，连接两环的导线电阻不计，匀强磁场的磁感应强度始终以恒定的变化率变化，那么，当只有a环置于磁场中与只有b环置于磁场中两种情况下，A、B两点的电势差之比为（）
A．1∶1B．2∶1
C．3∶1D．4∶1
选B.设b环的面积为S，由题可知a环的面积为4S，若b环的电阻为R，则a环的电阻为2R.
当只有a环置于磁场中时，a环等效为内电路，b环等效为外电路，A、B两端的电压为ΔΦ4ΔBSER4SΔB
路端电压，根据法拉第电磁感应定律E＝＝，UAB＝＝
ΔtΔtR＋2R3Δt
当只有b环置于磁场中时
9.（2011年成都高二检测）如图4－4－19所示，导线OA长为l，在匀强磁场中以角速度ω沿图所示方向绕通过悬点O的竖直轴旋转，OA与竖直方向的夹角为θ.那么，OA导线中的感应电动势大小和O、A两点电势高低（）
A．BlωO点高
B．BlωA点高
Bl2ωsin2θO点高
Bl2ωsin2θA点高
选切割磁感线的有效长度等于圆半径，即：
R＝l·
sinθ，产生的电动势E＝12BR2ω
1
＝2Bl2ωsin2θ，由右手定则判断知A点电势高，所以D正确．
二、非选择题
10．（2011年南京高二检测）一个边长为a＝1m的正方形线圈，总电阻为R＝2Ω，当线圈以v＝2m/s的速度通过磁感应强度B＝T的匀强磁场区域时，线圈平面总保持与磁场垂直．若磁场的宽度b>
1m，如图4－4－20所示，求：
图4－4－20
（1）线圈进入磁场过程中感应电流的大小；
（2）线圈在穿过整个磁场过程中释放的焦耳热．
（1）根据E＝Blv，I＝
Bav
I＝＝错误!
A＝A
（2）线圈穿过磁场过程中，由于b>
1m，故只在进入和穿出时有感应电流，故
22a1
Q＝2I2Rt＝2I2R·
＝2×
×
2×
J
v2
＝J.
（1）A
（2）J
11．（2011年通州市调研）如图4－4－21甲所示，水平放置的线圈匝数n＝200匝，直
径d1＝40cm，电阻r＝2Ω，线圈与阻值R＝6Ω的电阻相连．在线圈的中心有一个直径d2＝20cm的有界匀强磁场，磁感应强度按图乙所示规律变化，规定垂直纸面向里的磁感应强度方向为正方向．试求：
图4－4－22
12.如图4－4－22所示，一水平放置的平行导体框宽度L＝m，接有R＝Ω的电阻，
磁感应强度B＝T的匀强磁场垂直导轨平面方向向下，现有一导体棒ab跨放在框架上，并
能无摩擦地沿框架滑动，框架及导体棒ab电阻不计，当ab以v＝m/s的速度向右匀速滑动时，试求：
（1）导体棒ab上的感应电动势的大小及感应电流的方向；
（2）要维持ab向右匀速运动，作用在ab上的水平外力为多少？
方向怎样？
（3）电阻R上产生的热功率多大？
（1）导体棒ab垂直切割磁感线，产生的电动势大小为E＝BLv＝×
V＝V，
由右手定则知感应电流的方向由b向a.
（2）导体棒ab相当于电源，由闭合电路欧姆定律得
回路电流I＝＝错误!
A＝A，
R＋r
导体棒ab所受的安培力
F＝BIL＝×
N＝N，由左手定则知其方向水平向左．
ab匀速运动，所以水平拉力F′＝F＝N，方向水平向右．
（3）R上的热功率：
P＝I2R＝×
W＝W.
（1）V由b向a
（2）N水平向右
（3）W
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