福建省莆田市高中物理校本作业4法拉第电磁感应定律(无答案)新人教版选修3-2

高中物理人教版选修3-2第四章电磁感应4.法拉第电磁感应定律学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________一、单选题1．关于感应电动势，下列说法中正确的是( )A．电源电动势就是感应电动势B．产生感应电动势的那部分导体相当于电源C．在电磁感应现象中没有感应电流就一定没有感应电动势D．电路中有电流就一定有感应电动势2．将闭合多匝线圈置于仅随时间变化的磁场中，线圈平面与磁场方向垂直，关于线圈中产生的感应电动势和感应电流，下列表述正确的是A．感应电动势的大小与线圈的匝数无关B．穿过线圈的磁通量越大，感应电动势越大C．穿过线圈的磁通量变化越快，感应电动势越大D．感应电流产生的磁场方向与原磁场方向始终相同3．穿过一个单匝线圈的磁通量始终保持每秒钟均匀地减少2 Wb，则（）A．线圈中感应电动势每秒钟增加2 V；B．线圈中感应电动势每秒钟减少2 V；C．线圈中无感应电动势；D．线圈中感应电动势保持不变；4．下列选项各图中所标的导体棒的长度为L，处于磁感应强度为B的匀强磁场中，棒运动的速度均为v，产生的电动势为BLv的是（）A．B．C．D．二、多选题5．如图所示，闭合开关S，将条形磁铁插入闭合线圈，第一次用0．2 s，第二次用0．4 s，并且两次的起始和终止位置相同，则（）A．第一次磁通量变化较快B．第一次G的最大偏角较大C．第二次G的最大偏角较大D．若断开S，G均不偏转，故均无感应电动势6．目前无线电力传输已经比较成熟，如图所示为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．利用这一原理，可以实现对手机进行无线充电．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7．如图甲所示，线圈的匝数n＝100匝，横截面积S＝50 cm2，线圈总电阻r＝10 Ω，沿轴向有匀强磁场，设图示磁场方向为正，磁场的磁感应强度随时间的变化关系如作如图乙所示，则在开始的0.1 s内()A．a、b间电压为0B．线圈中磁通量的变化量为0.25 WbC．线圈中磁通量的变化率为2.5×10-2 Wb/sD．在a、b间接一个理想电流表时，电流表的示数为0.25 A8．粗细均匀的电阻丝围成的正方形线框置于有界匀强磁场中，磁场方向垂直于线框平面，其边界与正方形线框的边平行。

法拉第电磁感应定律[全员参与·基础练]1．如果闭合电路中的感应电动势很大，那一定是因为( ) A ．穿过闭合电路的磁通量很大 B ．穿过闭合电路的磁通量变化很大 C ．穿过闭合电路的磁通量的变化很快 D ．闭合电路的电阻很小 【解析】 根据法拉第电磁感应定律，感应电动势取决于穿过闭合电路的磁通量的变化率，即感应电动势的大小与磁通量大小、磁通量变化量大小、电路电阻无必然联系，所以C 项正确，A 、B 、D 错误．【答案】 C2．穿过一个单匝线圈的磁通量始终保持每秒钟均匀地减少2 Wb ，则( ) A ．线圈中感应电动势每秒钟增加2 V B ．线圈中感应电动势每秒钟减少2 V C ．线圈中无感应电动势D ．线圈中感应电动势保持不变【解析】 由E ＝ΔΦΔt 可知当磁通量始终保持每秒钟均匀地减少2 Wb 时，磁通量的变化率即感应电动势是2 Wb/s ＝2 V.【答案】 D3．(多选)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 ．流过线圈横截面的电荷量【解析】 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 R ＝ΔΦΔt ·R，故感应电流的大小不同．流过线圈横截面的电荷量q ＝I ·Δt ＝ΔΦR ·Δt ·Δt ＝ΔΦR，由于两次磁通量的变化量相同，电阻不变，所以q 也不变，即流过线圈横截面的电荷量与磁铁插入线圈的快慢无关．【答案】 AD4．(多选)某地的地磁场磁感应强度的竖直分量方向向下，大小为4.5×10－5T ．一灵敏电压表连接在当地入海河段的两岸，河宽100 m ，该河段涨潮和落潮时有海水(视为导体)流过．设落潮时，海水自西向东流，流速为2 m/s.下列说法正确的是( )A ．电压表记录的电压为5 mVB ．电压表记录的电压为9 mVC ．河南岸的电势较高D ．河北岸的电势较高 【解析】 可以将海水视为垂直河岸方向放置的导体，海水平动切割地磁场的磁感线产生感应电动势，则E ＝Blv ＝9 mV ，B 项正确．由右手定则可知，感应电流方向由南向北，故河北岸的电势较高，D 项正确．【答案】 BD5．(多选)一根直导线长0.1 m ，在磁感应强度为0.1 T 的匀强磁场中以10 m/s 的速度匀速运动，则导线中产生的感应电动势( )A ．一定为0.1 VB ．可能为零C ．可能为0.01 VD ．最大值为0.1 V【解析】 当公式E ＝Blv 中B 、l 、v 互相垂直而导体切割磁感线运动时感应电动势最大：E m ＝Blv ＝0.1×0.1×10 V ＝0.1 V ，考虑到它们三者的空间位置关系不确定应选B 、C 、D.【答案】 BCD图4­4­146．(2015·芜湖高二检测)如图4­4­14所示，半径为r 的n 匝线圈套在边长为L 的正方形abcd 之外，匀强磁场局限在正方形区域内且垂直穿过正方形，当磁感应强度以ΔB Δt 的变化率均匀变化时，线圈中产生感应电动势大小为( )A ．πr2ΔB ΔtB ．L 2ΔB ΔtC ．n πr2ΔB ΔtD ．nL2ΔB Δt【解析】 根据法拉第电磁感应定律，线圈中产生的感应电动势的大小E ＝nΔΦΔt＝nL 2ΔB Δt. 【答案】 D图4­4­157．(2015·郑州一中高二检测)穿过某线圈的磁通量随时间变化的关系如图4­4­15所示，在下列几段时间内，线圈中感应电动势最小的是( )A ．0～2 sB ．2～4 sC ．4～5 sD ．5～10 s【解析】 图线斜率的绝对值越小，表明磁通量的变化率越小，感应电动势也就越小． 【答案】 D8．(多选)如图所示的几种情况中，金属导体中产生的感应电动势为Blv 的是( )【解析】 在A 图中，磁场中的导体沿垂直于速度方向上的投影为l sin θ，所以感应电动势为E ＝Blv sin θ.在B 、C 、D 图中，磁场中的导体沿垂直于速度方向上的投影均为l ，所以感应电动势均为E ＝Blv .【答案】 BCD[超越自我·提升练]9．(多选)(2014·广东华师大附中质检)如图4­4­16甲所示线圈的匝数n ＝100匝，横截面积S ＝50 cm 2，线圈总电阻r ＝10 Ω，沿轴向有匀强磁场，设图示磁场方向为正，磁场的磁感应强度随时间作如图4­4­16乙所示变化，则在开始的0.1 s 内( )图4­4­16A ．磁通量的变化量为0.25 WbB ．磁通量的变化率为2.5×10－2Wb/s C ．a 、b 间电压为0D ．在a 、b 间接一个理想电流表时，电流表的示数为0.25 A【解析】 通过线圈的磁通量与线圈的匝数无关，则线圈中磁通量的变化量为ΔΦ＝|B 2S －(－B 1S )|，代入数据即ΔΦ＝(0.1＋0.4)×50×10－4Wb ＝2.5×10－3Wb ，A 错；磁通量的变化率ΔΦΔt ＝2.5×10－30.1Wb/s ＝2.5×10－2Wb/s ，B 正确；根据法拉第电磁感应定律可知，当a 、b 间断开时，其间电压等于线圈产生的感应电动势，感应电动势大小为E ＝n ΔΦΔt ＝2.5V 且恒定，C 错；在a 、b 间接一个理想电流表时相当于a 、b 间接通而形成回路，回路总电阻即为线圈的总电阻，故感应电流大小I ＝E r＝0.25 A ，D 项正确．【答案】 BD10．(2014·浙江嘉兴一中期末)环形线圈放在均匀磁场中，设在第1 s 内磁感线垂直于线圈平面向里，若磁感应强度随时间变化的关系如图4­4­17乙所示，那么在第2 s 内线圈中感应电流的大小和方向是( )图4­4­17A ．感应电流大小恒定，顺时针方向B ．感应电流大小恒定，逆时针方向C ．感应电流逐渐增大，逆时针方向D ．感应电流逐渐减小，顺时针方向【解析】 由B ­t 图知：第2秒内ΔB Δt 恒定，则E ＝ΔB Δt S 也恒定，故感应电流I ＝ER 大小恒定，又由楞次定律可知电流方向为逆时针方向，故B 对，A 、C 、D 都错．【答案】 B图4­4­1811．如图4­4­18所示，将直径为d ，电阻为R 的闭合金属环从匀强磁场B 中拉出，求这一过程中：(1)磁通量的改变量；(2)通过金属环某一截面的电荷量．【解析】 (1)由已知条件得金属环的面积S ＝π⎝ ⎛⎭⎪⎫d 22＝πd 24.磁通量的改变量ΔΦ＝BS ＝πd 2B4.(2)由法拉第电磁感应定律E ＝ΔΦΔt，又因为I ＝E R ，q ＝I Δt ，所以q ＝ΔΦR ＝πd 2B4R.【答案】 (1)πd 2B 4 (2)πd 2B4R图4­4­1912．(2014·天津南开中学期末)如图4­4­19所示，MN 、PQ 为光滑金属导轨(金属导轨电阻忽略不计)，MN 、PQ 相距L ＝50 cm ，导体棒AB 在两轨道间的电阻为r ＝1 Ω，且可以在MN 、PQ 上滑动，定值电阻R 1＝3 Ω，R 2＝6 Ω，整个装置放在磁感应强度为B ＝1.0 T 的匀强磁场中，磁场方向垂直于整个导轨平面，现用外力F 拉着AB 棒向右以v ＝5 m/s 速度做匀速运动．求：(1)导体棒AB 产生的感应电动势E 和AB 棒上的感应电流方向． (2)导体棒AB 两端的电压U AB .【解析】 (1)导体棒AB 产生的感应电动势E ＝BLv ＝2.5 V ，由右手定则，AB 棒上的感应电流方向向上，即沿B →A 方向．(2)R 并＝R 1×R 2R 1＋R 2＝2 Ω， I ＝E R 并＋r ＝2.53A ， U AB ＝I ·R 并＝53V ≈1.7 V.【答案】 (1)2.5 V 感应电流方向B →A (2)1.7 V。

2019-2020学年人教版物理选修3-2 4.4法拉第电磁感应定律课时训练一、不定项选择题1．面积为0.4 m2的5匝圆形线圈垂直磁场方向放置在匀强磁场中，磁场的磁感应强度B＝2＋0.5t(T)，则() A．线圈有扩张的趋势B．线圈中磁通量的变化率为1 Wb/sC．线圈中的感应电动势为1 VD．t＝4 s时，线圈中的感应电动势为8 V2.[多选]如图所示，矩形金属框架三个竖直边ab、cd、ef的长均为L，电阻均为R，其余电阻不计，框架以速度v匀速平动地穿过磁感应强度为B的匀强磁场，设ab、cd、ef三条边先后进入磁场时，ab边两端电压分别为U1、U 2、U3，则下列判断结果正确的是()A．U1＝13BL v B．U2＝2U1C．U3＝0 D．U1＝U2＝U33.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E a和E b。

不考虑两圆环间的相互影响。

下列说法正确的是()A．E a∶E b＝4∶1，感应电流均沿逆时针方向B．E a∶E b＝4∶1，感应电流均沿顺时针方向C．E a∶E b＝2∶1，感应电流均沿逆时针方向D．E a∶E b＝2∶1，感应电流均沿顺时针方向4．[多选]1831年10月28日，法拉第在一次会议上展示了他发明的圆盘发电机(图甲)。

它是利用电磁感应的原理制成的，是人类历史上的第一台发电机。

据说，在法拉第表演他的圆盘发电机时，一位贵妇人问道：“法拉第先生，这东西有什么用呢？”法拉第答道：“夫人，一个刚刚出生的婴儿有什么用呢？”图乙是这个圆盘发电机的示意图：铜盘安装在水平的铜轴上，它的边缘正好在两磁极之间，两块铜片C、D分别与转动轴和铜盘的边缘接触。

使铜盘转动，电阻R中就有电流通过。

已知铜盘半径为r，铜盘内阻忽略不计，铜盘所在区域磁感应强度为B，转动的角速度为ω，则以下判断正确的是()A ．铜盘转动过程中产生的电流方向是D 到CB ．铜盘转动过程中D 点的电势高于C 点C ．铜盘转动过程中产生的感应电动势大小为E ＝12Br 2ωD ．铜盘转动过程中产生的感应电流大小为I ＝Br 2ωR5.如图，导体轨道OPQS 固定，其中PQS 是半圆弧，Q 为半圆弧的中点，O 为圆心。

第四章 电磁感应4 法拉第电磁感应定律A 级 抓基础1．穿过一个单匝闭合线圈的磁通量始终为每秒均匀增加2 Wb ，则( )A ．线圈中感应电动势每秒增加 2 VB ．线圈中感应电动势每秒减少2 VC ．线圈中感应电动势始终为2 VD ．线圈中感应电动势始终为一个确定值，但由于线圈有电阻，电动势小于2 V解析：由E ＝n ΔΦΔt 知：ΔΦΔt恒定，n ＝1，所以E ＝2 V . 答案：C2．将闭合多匝线圈置于磁感应强度仅随时间变化的磁场中，线圈平面与磁场方向垂直．关于线圈中产生的感应电动势和感应电流，下列表述正确的是( )A ．感应电动势的大小与线圈的匝数无关B ．穿过线圈的磁通量越大，感应电动势越大C ．穿过线圈的磁通量变化越快，感应电动势越大D ．感应电流产生的磁场方向与原磁场方向始终相同 解析：本题考查法拉第电磁感应定律等知识．根据法拉第电磁感应定律E ＝nS ΔB Δt，在其他条件不变的情况下，感应电动势的大小与线圈匝数成正比，A错；由上式可知，在n，S不变的情况下ΔBΔt(穿过线圈的磁通量)变化越快，E越大，B错，C对；由于不知道原磁场的磁通量是变大还是变小，所以也就不知道感应电流产生的磁场方向与原磁场方向是相同还是相反，D错．答案：C3．如图，在磁感应强度为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场中，金属杆MN在平行金属导轨上以速度v向右匀速滑动，MN中产生的感应电动势为E1；若磁感应强度增为2B，其他条件不变，MN中产生的感应电动势变为E2.则通过电阻R的电流方向及E1与E2之比E1∶E2分别为()A．c→a，2∶1B．a→c，2∶1C．a→c，1∶2 D．c→a，1∶2解析：由右手定则判断可知，MN中产生的感应电流方向为N→M，则通过电阻R的电流方向为a→c.MN产生的感应电动势公式为E＝BL v，其他条件不变，E与B成正比，则得E1∶E2＝1∶2.答案：C4.如图所示，平行导轨间有一矩形的匀强磁场区域，细金属棒PQ沿导轨从MN处匀速运动到M′N′的过程中，棒上感应电动势E 随时间t变化的图象，可能正确的是()解析：金属棒PQ 在进磁场前和出磁场后，不产生感应电动势，而在磁场中，由于匀速运动所以产生的感应电动势不变，故正确选项为A.答案：A5．一矩形线框置于匀强磁场中，线框平面与磁场方向垂直．先保持线框的面积不变，将磁感应强度在1 s 时间内均匀地增大到原来的两倍．接着保持增大后的磁感应强度不变，在1 s 时间内，再将线框的面积均匀地减小到原来的一半．先后两个过程中，线框中感应电动势的比值为( )A.12B ．1C ．2D ．4解析：设原磁感应强度为B ，线框面积为S ，第一次在1 s 内将磁感应强度增大为原来的两倍，即变为2B ，感应电动势为E 1＝ΔBS Δt＝（2B －B ）S t ＝BS t；第二次在1 s 内将线框面积均匀的减小到原来的一半，即变为12S ，感应电动势大小为E 2＝2B ΔS Δt＝2B ⎝ ⎛⎭⎪⎫S －12S t ＝BS t，所以有E 1E 2＝1，选项B 正确． 答案：BB 级 提能力6．一矩形线圈abcd 位于一随时间变化的匀强磁场内，磁场方向垂直线圈所在的平面向里(如图甲所示)，磁感应强度B 随时间t 变化的规律如图乙所示．以I表示线圈中的感应电流(图甲中线圈上箭头方向为电流的正方向)，则能正确表示线圈中电流I随时间t变化规律的是()解析：0～1 s内磁感应强度均匀增大，根据楞次定律和法拉第电磁感应定律可判定，感应电流为逆时针(为负值)、大小为定值，A、B 错误；4 ～5 s内磁感应强度恒定，穿过线圈abcd的磁通量不变化，无感应电流，D错误．答案：C7．如图所示，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．无法判断解析：金属棒水平抛出后，在垂直于磁场方向上的速度不变，由E＝BL v知，电动势也不变，故C正确．答案：C8．如图所示，足够长平行金属导轨倾斜放置，倾角为37°，宽度为0.5 m，电阻忽略不计，其上端接一小灯泡，电阻为1 Ω.一导体棒MN垂直于导轨放置，质量为0.2 kg，接入电路的电阻为1 Ω，两端与导轨接触良好，与导轨间的动摩擦因数为0.5.在导轨间存在着垂直于导轨平面的匀强磁场，磁感应强度为0.8 T．将导体棒MN由静止释放，运动一段时间后，小灯泡稳定发光，此后导体棒MN的运动速度以及小灯泡消耗的电功率分别为多少(重力加速度g取10 m/s2，sin 37°＝0.6)?解析：导体棒做匀速直线运动，处于平衡状态，由平衡条件得：mg sin θ＝μmg cos θ＋B2L2v R＋r，解得：v＝5 m/s；导体棒产生的感应电动势：E＝BL v，电路电流：I＝ER＋r，灯泡消耗的功率：P＝I2R，解得：P＝1 W.9．如图所示，两足够长的光滑金属导轨竖直放置，相距为L，一理想电流表与两导轨相连，匀强磁场与导轨平面垂直．一质量为m、有效电阻为R的导体棒在距磁场上边界h处静止释放．导体棒进入磁场后，流经电流表的电流逐渐减小，最终稳定为I.整个运动过程中，导体棒与导轨接触良好，且始终保持水平，不计导轨的电阻．求：(1)磁感应强度的大小B；(2)电流稳定后，导体棒运动速度的大小v；(3)流经电流表电流的最大值I m.解析：(1)电流稳定后，导体棒做匀速运动：BIL＝mg，①解得：B＝mg IL.②(2)感应电动势E＝BL v，③感应电流I＝E R，④由②③④解得：v＝I2R mg.(3)由题意知，导体棒刚进入磁场时的速度最大，设为v m.机械能守恒12m v2m＝mgh，感应电动势的最大值E m＝BL v m，感应电流的最大值I m＝E m R，解得：I m＝mg2ghIR.10．如图所示，用相同的均匀导线制成的两个圆环a和b，已知b的半径是a的两倍，若在a内存在着随时间均匀变化的磁场，b在磁场外，MN两点间的电势差为U；若该磁场存在于b内，a在磁场外，MN两点间的电势差为多少(MN在连接两环的导线的中点，该连接导线的长度不计)?解析：磁场的变化引起磁通量的变化，从而使闭合电路产生感应电流．由题意，磁场随时间均匀变化，设磁场的变化率为ΔBΔt，a的半径为r，则b的半径为2r，线圈导线单位长电阻为R0.线圈a的电阻为R0＝2πrR0，线圈b的电阻为R b＝4πrR0.因此有R b＝2R a.当线圈a在磁场中时，a相当于电源，根据法拉第电磁感应定律，电动势为E a＝ΔBΔtπr2，当线圈b在磁场中时，b相当于电源，所以，E b＝ΔBΔtπ(2r)2＝4E a，U是a为电源时的路端电压，由闭合电路欧姆定律，U＝E a R a＋R bR b，设U b是b为电源时的路端电压，同理有U b＝E bR b＋R aR a，将上面各式联立解得：U b＝2U.11．匀强磁场的磁感应强度B＝0.2 T，磁场宽度l＝3 m，一正方形金属框边长ad＝l′＝1 m，每边的电阻r＝0.2 Ω，金属框以v＝10 m/s的速度匀速穿过磁场区，其平面始终保持与磁感线方向垂直，如下图所示．求：(1)画出金属框穿过磁场区域的过程中，金属框内感应电流的I －t图线；(2)画出ab两端电压的U－t图线．解析：线框的运动过程分为三个阶段：第一阶段cd相当于电源，ab为等效外电路；第二阶段cd和ab相当于开路时两并联的电源；第三阶段ab相当于电源，cd相当于外电路，如下图所示．在第一阶段，有I1＝Er＋3r＝Bl′v4r＝2.5 A.感应电流方向沿逆时针方向，持续时间为：t1＝l′v＝110s＝0.1 s.ab两端的电压为：U1＝I1·r＝2.5×0.2 V＝0.5 V，在第二阶段，有：I2＝0，U2＝E＝Bl′v＝2 V，t2＝0.2 s.在第三阶段，有I3＝E4r＝2.5 A.感应电流方向为顺时针方向．U3＝I3×3r＝1.5 V，t3＝0.1 s.规定逆时针方向为电流正方向，故I－t图象和ab两端的U－t 图象分别如下图所示．教师个人研修总结在新课改的形式下，如何激发教师的教研热情，提升教师的教研能力和学校整体的教研实效，是摆在每一个学校面前的一项重要的“校本工程”。

一、单选题人教版 选修3-2 高二（上 ） 第四章 4.法拉第电磁感应定律 课后作业1. 关于感应电动势，下列说法中正确的是( )A ．电源电动势就是感应电动势B ．产生感应电动势的那部分导体相当于电源C ．在电磁感应现象中没有感应电流就一定没有感应电动势D ．电路中有电流就一定有感应电动势2. 穿过单匝闭合线圈的磁通量在6s 内均匀地增大了12wb ，则在此过程中（ ）A ．线圈中的感应电动势将均匀增大B ．线圈中的感应电流将均匀增大C ．线圈中的感应电动势将保持2V 不变D ．线圈中的感应电流将保持2A 不变3. 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,且有一半面积处在磁场中, 在△t 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( )B ．nBa 2/△t D ．nBa 2/2△tBa 2/2△t C ．A ．Ba 2/△t4. 图中两条平行虚线之间存在匀强磁场，虚线间的距离为l，磁场方向垂直纸面向里．abcd是位于纸面内的梯形线圈，ad与bc间的距离也为l．t=0时刻，bc边与磁场区域边界重合（如图）．现令线圈以恒定的速度v沿垂直于磁场区域边界的方向穿过磁场区域．取沿a→b→c→d→a的感应电流方向为正，则在线圈穿越磁场区域的过程中，感应电流I随时间t变化的图线可能是（）A．B．C．D．5. 如图所示，一金属弯杆处在磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场中，已知ab=bc=L，当它以速度v向右平动时，a、c两点间的电压为( )A．B．C．D．6. 接有理想电压表的三角形导线框abc，如图所示，在匀强磁场中向右运动，则框中有无感应电流，ab两点间有无电势差，电压表有无读数（示数不为零称有读数）（）A．无、无、无B．无、有、有C．无、有、无D．有、有、有7. 如图所示，闭合线圈abcd从高处自由下落一段时间后垂直于磁场方向进入一有界磁场，从ab边刚进入磁场到cd边刚进入磁场的这段时间内，下列说法正确的是（）A．a端的电势高于b端B．ab边所受安培力方向为竖直向下C．线圈可能一直做匀速运动D．线圈可能一直做匀加速直线运动8. 如图所示，一宽40cm的匀强磁场区域，磁场方向垂直纸面向里，一边长为20cm的正方形线框位于纸面内，以垂直于磁场边界的恒定速度v=20 cm/s通过磁场区域。

法拉第电磁感应定律时间：45分钟一、单项选择题1．了解物理规律的发现过程，学会像科学家那样观察和思考，往往比掌握知识本身更重要．则以下符合事实的是( B )A ．丹麦物理学家奥斯特梦圆电生磁，终于发现了电磁感应现象B ．英国物理学家麦克斯韦认为，磁场变化时会在空间激发一种电场C ．法拉第发现了电流的磁效应，拉开了研究电与磁相互关系的序幕D ．安培定则用来判断通电导线在磁场中所受安培力的方向解析：丹麦物理学家奥斯特发现了电流的磁效应，拉开了研究电与磁相互关系的序幕；麦克斯韦的电磁场理论认为磁场变化时会在空间激发一种电场；法拉第发现了电磁感应现象；安培定则用来判断电流产生的磁场方向，只有选项B 正确．2．下列说法正确的是( D )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 ．线圈中的磁通量越大，线圈中产生的感应电动势一定越大C ．线圈处在磁场越强的位置，线圈中产生的感应电动势一定越大D ．线圈中磁通量变化得越快，线圈中产生的感应电动势越大解析：根据法拉第电磁感应定律知，感应电动势与磁通量的变化率成正比，与磁感应强度、磁通量、磁通量的变化量大小没有必然联系．A 、B 两项显然不对．对于C 项，磁感应强度越大，线圈的磁通量不一定大，ΔΦ也不一定大，ΔΦΔt更不一定大，故C 错．磁通量变化得快，即ΔΦΔt 大，由E ＝n ΔΦΔt可知，感应电动势越大，D 正确． 3.一直升机停在南半球的地磁极上空．该处地磁场的方向竖直向上，磁感应强度为B .直升机螺旋桨叶片的长度为l ，螺旋桨转动的频率为f ，顺着地磁场的方向看螺旋桨，螺旋桨按顺时针方向转动，螺旋桨叶片的近轴端为a ，远轴端为b ，如图所示，如果忽略a 到转轴中心线的距离，用E 表示每个叶片中的感应电动势，则( B )A ．E ＝π2fl 2B B ．E ＝πfl 2B C ．E ＝2πfl 2B D ．E ＝4πfl 2B 解析：感应电动势大小为E ＝Blv ＝Blω×l 2＝Bl ×2πf ×l 2＝πfl 2B ，B 项正确． 4.如图所示，当导线ab 在电阻不计的金属导轨上滑动时，线圈c 向右摆动，则ab 的运动情况是( B )A ．向左或向右匀速运动B ．向左或向右减速运动C ．向左或向右加速运动D ．只能向右匀加速运动解析：当导线ab 在导轨上滑行时，线圈c 向右运动，说明穿过线圈的磁通量正在减少，即右侧回路中的感应电流减小，导线正在减速运动，与方向无关，故此A 、C 、D 错误，B 正确．5.在物理实验中，常用一种叫做“冲击电流计”的仪器测定通过电路的电荷量．如图所示，探测线圈与冲击电流计串联后可用来测定磁场的磁感应强度．已知线圈的匝数为n ，面积为S ，线圈与冲击电流计组成的回路电阻为R .若将线圈放在被测量的匀强磁场中，开始线圈平面与磁场垂直，现把探测线圈翻转90°，冲击电流计测出通过线圈的电荷量为q ，由上述数据可测出被测量磁场的磁感应强度为( B )A.qR SB.qR nSC.qR 2nSD.qR 2S解析：由法拉第电磁感应定律E ＝n ΔΦΔt，可求出感应电动势的大小，再由闭合电路欧姆定律I ＝E R ，可求出感应电流的大小，根据电荷量的公式q ＝It ，可得q ＝n ΔΦR.由于开始线圈平面与磁场垂直，现把探测线圈翻转90°，则有ΔΦ＝BS ，所以由以上公式可得q ＝nBS R ，则磁感应强度B ＝qR nS，故B 正确，A 、C 、D 错误．二、多项选择题6．穿过闭合回路的磁通量Φ随时间t 变化的图象分别如图甲、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( CD )A ．图甲中回路产生的感应电动势恒定不变B ．图乙中回路产生的感应电动势一直在变大C ．图丙中回路在0～t 0时间内产生的感应电动势大于t 0～2t 0时间内产生的感应电动势D ．图丁回路产生的感应电动势先变小再变大解析：根据E ＝n ΔΦΔt可知：图甲中E ＝0，A 错；图乙中E 为恒量，B 错；图丙中0～t 0时间内的E 1大于t 0～2t 0时间内的E 2，C 正确；图丁中感应电动势先变小再变大，D 正确．7．如图所示，单匝线圈在匀强磁场中绕垂直磁场的轴匀速转动，穿过线圈的磁通量Φ随时间t 的变化关系可用图象表示，则( BC )A ．t ＝0时刻，线圈中的磁通量最大，感应电动势也最大B ．在t ＝1×10－2 s 时，感应电动势最大C ．在t ＝2×10－2 s 时，感应电动势为零D ．在0～2×10－2 s 时间内，线圈中感应电动势的平均值为零解析：由法拉第电磁感应定律E ＝ΔΦΔt 可知，E 的大小与Φ大小无关，与ΔΦΔt成正比，t ＝0及t ＝2×10－2 s 时刻E ＝0，A 错，C 对．t ＝1×10－2 s 时，ΔΦΔt最大，E 最大，B 对.0～2×10－2s 内ΔΦ≠0，平均感应电动势不为零，D 错．8．如图所示，一导线弯成半径为a 的半圆形闭合回路，虚线MN 右侧有磁感应强度为B 的匀强磁场．方向垂直于回路所在的平面，回路以速度v 向右匀速进入磁场，直径CD 始终与MN 垂直．从D 点到达边界开始到C 点进入磁场为止．下列结论正确的是( ACD )A ．感应电流方向不变B ．CD 段直导线始终不受安培力C ．感应电动势最大值E m ＝BavD ．感应电动势平均值E ＝14πBav 解析：在闭合电路进入磁场的过程中，通过闭合电路的磁通量逐渐增大，根据楞次定律和安培定则可知感应电流的方向为逆时针方向不变，A 正确．根据左手定则可判断，CD 段受安培力向下，B 不正确．当半圆形闭合回路进入磁场一半时，这时有效切割长度最大为a ，所以感应电动势最大值E m ＝Bav ，C 正确．感应电动势平均值E ＝ΔΦΔt ＝14πBav ，D 正确． 三、非选择题9.如图所示，一个50匝的线圈的两端跟R ＝99 Ω的电阻相连接，置于竖直向下的匀强磁场中，线圈的横截面积是20 cm 2，电阻为1 Ω，磁感应强度以100 T/s 的变化率均匀减小，在这一过程中通过电阻R 的电流为多大？答案：0.1 A解析：由法拉第电磁感应定律得线圈中产生的感应电动势为E ＝n ΔΦΔt ＝n ΔB ΔtS ＝50×100×20×10－4 V ＝10 V ，由闭合电路欧姆定律得感应电流大小为 I ＝E R ＋r ＝1099＋1A ＝0.1 A. 10.如图所示，导轨OM 和ON 都在纸面内，导体AB 可在导轨上无摩擦滑动，若AB 以5 m/s 的速度从O 点开始沿导轨匀速向右滑动，导体与导轨都足够长，它们每米长度的电阻都是0.2 Ω，磁场的磁感应强度为0.2 T ．求：(1)3 s 末电路上的电流．(2)3 s 内电路中产生的平均感应电动势．答案：(1)1.06 A (2)4.33 V解析：(1)夹在导轨间的部分导体切割磁感线产生的感应电动势才是电路中的电动势，3 s 末，夹在导轨间导体的长度为l ＝OB tan30°＝vt tan30°＝5 3 m ，所以E ＝Blv ＝5 3 V ，此时电阻为R ＝(OB ＋OA ＋AB )×0.2 Ω≈8.2 Ω，所以I ＝E R≈1.06 A.(2)3 s 内的感应电动势的平均值为E ＝ΔΦΔt ＝BS －0Δt ＝B ·12·OB ·l Δt ≈4.33 V. 11．如下图甲所示，在水平面上固定有长为L ＝2 m 、宽为d ＝1 m 的金属“U”形导轨，在“U”形导轨右侧l ＝0.5 m 范围内存在垂直纸面向里的匀强磁场，且磁感应强度随时间变化规律如图乙所示．在t ＝0时刻，质量为m ＝0.1 kg 的导体棒以v 0＝1 m/s 的初速度从导轨的左端开始向右运动，导体棒与导轨之间的动摩擦因数为μ＝0.1，导轨与导体棒单位长度的电阻均为λ＝0.1 Ω/m，不计导体棒与导轨之间的接触电阻及地球磁场的影响(取g ＝10 m/s 2)．(1)通过计算分析4 s 内导体棒的运动情况．(2)计算4 s 内回路中电流的大小，并判断电流方向．(3)计算4 s 内回路产生的焦耳热．答案：(1)见解析(2)0.2 A 顺时针方向(从上往下看)(3)0.04 J 解析：(1)导体棒先在无磁场区域做匀减速直线运动，有－μmg ＝ma ，v 1＝v 0＋at ，x ＝v 0t ＋12at 2， 代入数据解得t ＝1 s ，x ＝0.5 m ，导体棒没有进入磁场区域．导体棒在1 s 末已停止运动，以后一直保持静止，离左端位置仍为x ＝0.5 m.(2)前2 s 磁通量不变，回路中电动势和电流分别为E ＝0，I ＝0，后2 s 回路中产生的电动势为E ＝ΔΦΔt ＝ld ΔB Δt＝0.1 V ， 回路的总长度为5 m ，因此回路的总电阻为R ＝5λ＝0.5 Ω电流为I ＝E R＝0.2 A ，根据楞次定律和安培定则，在回路中的电流方向是顺时针方向(从上往下看)．(3)前2 s电流为零，后2 s有恒定电流，焦耳热为Q＝I2Rt＝0.04 J.。

校本作业4 法拉第电磁感应定律1．一个闭合线圈置于磁场中，线圈平面与磁场方向垂直，则（ ）A ．穿过线圈的磁通量越小，线圈中产生的感应电动势越小B ．穿过闭合电路的磁通量为零时，其感应电动势一定为零C ．穿过线圈的磁通量变化越快，线圈中产生的感应电动势越大D ．穿过线圈的磁通量变化越大，线圈中产生的感应电动势越大2．某单匝线圈电阻是1 Ω，当穿过它的磁通量始终以2 Wb/s 速率减小时，则（ ）A ．线圈中感应电动势一定每秒降低2 VB ．线圈中感应电动势一定是2 VC ．线圈中感应电流一定每秒减少2 AD ．线圈中感应电流一定是2 A3．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 ．Ba 22ΔtB ．nBa 22ΔtC ．nBa 2ΔtD ．2nBa 2Δt4．如图所示，1、2两个闭合圆形线圈用同样的导线制成，匝数n 1=2n 2，半径R 1=2R 2，图示区域内有均匀磁场，其磁感应强度随时间均匀减小．则下列判断正确的是（ ）A ． 1、2线圈中产生的感应电动势之比E 1：E 2=4：1B ．1、2线圈中产生的感应电动势之比E 1：E 2=8：1C ．1、2线圈中感应电流之比I 1：I 2=4：1D ．1、2线圈中感应电流之比I 1：I 2=2：15．如图所示，半径为r 的金属环绕通过其直径的轴OO'以角度ω匀速转动，匀强磁场的磁感应强度为B ．从金属环的平面与磁场方向重合时开始计时，在转过30°角的过程中，环中产生的感应电动势平均值为（ ）A ．22B r ω B ．2r ωC ．23B r ωD ．2r ω6．如图甲所示，线圈的匝数n ＝100匝，横截面积S ＝50 cm 2，线圈总电阻r ＝10 Ω，沿轴向有匀强磁场，设图示磁场方向为正，磁场的磁感应强度随时间做如图乙所示变化，则在开始的0.1 s内（）A．磁通量的变化量为0.25 WbB．磁通量的变化率为2.5×10－2 Wb/sC．a、b间电压为0D．在a、b间接一个理想电流表时，电流表的示数为0.25 A7．单匝线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动，穿过线圈的磁通量Φ随时间t的关系图象如图，则（）A．在t＝0时刻，线圈中磁通量最大，感应电动势也最大B．在t＝1×10－2 s时刻，感应电动势最大C．在t＝2×10－2 s时刻，感应电动势为零D．在0～2×10－2 s时间内，线圈中感应电动势的平均值为零8．在磁感应强度为B的匀强磁场中,有一矩形线框,边长ab=L1,bc=L2的线框绕中心轴OO'以角速度ω由图示位置逆时针方向转动。

第4节 法拉第电磁感应定律一、电磁感应定律 1．感应电动势（1）定义：在________中产生的电动势叫做感应电动势。

产生感应电动势的那部分导体相当于_____。

（2）产生条件：不管电路是否闭合，只要穿过电路的_____________，电路中就会产生感应电动势。

（3）方向判断：可假设电路闭合，由_______或______判断出感应电流的方向，产生感应电动势的那部分导体相当于电源，其中_________________。

2．电磁感应定律（1）内容：电路中感应电动势的大小，跟穿过这一电路的磁通量的________成正比。

（2）表达式：ΔΔE t Φ=（单匝线圈），ΔΔE n tΦ=（多匝线圈）。

（3）感应电动势与感应电流的关系：遵循闭合电路欧姆定律，即EI R r=+。

3．应用法拉第电磁感应定律ΔΔE n tΦ=时应注意的几点 （1）研究对象：ΔΔE nt Φ=的研究对象是一个回路，而不是一段导体。

（2）物理意义：ΔΔE n tΦ=求的是Δt 时间内的平均感应电动势，当Δt →0时，E 为瞬时感应电动势。

（3）ΔΔE n tΦ=求得的电动势是整个回路的感应电动势，而不是回路中某段导体的电动势。

整个回路的电动势为零，其回路中某段导体的电动势不一定为零。

（4）用公式ΔΔBE nSt=求感应电动势时，S 为线圈在磁场范围内的有效面积。

（5）若回路中与磁场方向垂直的面积S 及磁场应强度B 均随时间变化，则2211ΔB S B S E n t-=（），要特别注意题目要求的是哪个时刻的感应电动势。

4．磁通量Φ、磁通量的变化量ΔΦ、磁通量的变化率ΔΔtΦ的比较 比较项目磁通量Φ磁通量的变化量ΔΦ 磁通量的变化率ΔΔtΦ物理意义 某时刻穿过某个面的磁感某一段时间内穿过某个面的穿过某个面的磁通量变化的线的条数磁通量的变化量快慢大小Φ=B·S，S是与B垂直的面的面积ΔΦ=Φ1–Φ2ΔΦ=B·ΔSΔΦ=S·ΔBΔΔΔΔSBt tΦ=⋅ΔΔΔΔBSt tΦ=⋅注意穿过某个面有方向相反的磁感线，则不能直接用Φ=B·S求解，应考虑相反方向的磁通量抵消后所剩余的磁通量开始时和转过180°时的平面都与磁场垂直，但穿过平面的磁通量是一正一负，ΔΦ=2BS，而不是0既不表示磁通量的大小，也不表示变化的多少，实际它就是单匝线圈上产生的电动势附注线圈平面与磁感线平行时，Φ=0，但ΔΔtΦ最大线圈平面与磁感线垂直时，Φ最大，但ΔΔtΦ=0二、导体切割磁感线时的感应电动势1．导体棒垂直于磁场运动，B、l、v两两垂直时如图甲所示，E=______。

第四节：法拉第电磁感应定律【课标转述】1、理解电磁感应现象的发现过程，体会人类探究自然规律的科学态度和科学精神。

2、通过实验，理解感应电流的产生条件，举例说明电磁感应在生活中的应用。

3、通过探究，理解楞次定律，理解法拉第电磁感应定律。

【学习目的】1、能阐述感应电动势,反感应电动势概念。

2、知道磁通量的变化率是表示磁通量变化快慢的物理量，并能区别Φ、ΔΦ、t∆∆Φ。

3、会E =BLv sin θ的推导方法，并理解E =BLv 与tn E ∆∆Φ=的区别与联络4、运用法拉第电磁感应定律解答有关问题 【学习过程】探究点一 电磁感应定律1、感应电动势：穿过闭合回路的磁通量发生变化，其中就有 ，既然有感应电流就一定有电动势，这个电动势就叫 ，假如电路不闭合，没有感应电流，但电动势仍然存在。

相当于电源。

2、探究影响感应电动势大小的因素 演示：你看到了什么现象？说明什么？说一说： 根据你的分析完成下面填空。

上面的实验，我们可用磁通量的变化率来解释：实验中，将条形磁铁快插入〔或拔出〕比慢插入或〔拔出〕时，磁通量的变化率t∆∆Φ较大，I 感 ，E 感 。

实验结论:电动势的大小与磁通量的变化 有关，磁通量的变化越 电动势越大,磁通量的变化越 电动势越小。

注意：区分Φ、ΔΦ、t∆∆Φ的区别3、法拉第电磁感应定律〔看P15页，理解法拉第感应定律的推导过程〕 1〕内容：2〕表达式： 假设有n 匝，那么：3〕定律的理解:⑴磁通量、磁通量的变化量、磁通量的变化量率的区别Φ、ΔΦ、t∆∆Φ⑵感应电动势的大小与磁通量的变化率成正比，而与电路电阻R 无关，感应电流大小与E 和回路总电阻有关。

⑶感应电动势的方向由 来判断，注意电源是哪一局部。

探究点二 特例——导线切割磁感线时的感应电动势问题1：如下图电路，闭合电路一局部导体ab 处于匀强磁场中，磁感应强度为B ，ab 的长度为L ，以速度v 匀速切割磁感线，求产生的感应电动势E.推导：问题2：当导体的运动方向跟磁感线方向有一个夹角θ，感应电动势可用上面的公式计算吗？如下图，闭合电路的一局部导体处于匀强磁场中，导体棒以v 斜向切割磁感线，求产生的感应电动势。