人教版 高中物理 选修3-2 第四节 法拉第电磁感应定律 同步练习习题一(含答案解析)

2020-2021学年高二人教版选修3—2物理同步测试第一章第四节法拉第电磁感应定律1.闭合电路中产生的感应电动势的大小，取决于穿过该回路的（）A．磁通量 B．磁通量的变化量C．磁通量的变化率 D．磁场的强弱2.如图,间距为L的平行金属导轨上有一电阻为r的金属棒ab与导轨接触良好,导轨一端连接电阻R,其他电阻不计,磁感应强度为B,当金属棒ab速度v向右匀速运动时,下列说法正确的是( )A.电阻R两端的电压为BLvB.ab棒受到的安培力的方向向左C.ab棒中电流大小为/BLv RD.回路中电流为顺时针方向3.穿过某线圈的磁通量随时间变化的关系如图所示,在下列几段时间内,线圈中感应电动势最小的是( )A.0~2sB.2~4sC.4~5sD.5~10s4.如图所示，闭合金属导线框放置在竖直向上的匀强磁场中，匀强磁场的磁感应强度的大小随时间变化。

下列说法正确的是（ ）A.当磁感应强度增加时，线框中的感应电流可能减小B.当磁感应强度增加时，线框中的感应电流一定增大C.当磁感应强度减小时，线框中的感应电流一定增大D.当磁感应强度减小时，线框中的感应电流不可能不变5.如图所示,导体AB 的长为4R ,绕O 点以角速度ω匀速转动,OB 长为R ,且O B A 、、三点在一条直线上,有一匀强磁场磁感应强度为B ,充满转动平面且与转动平面垂直,那么A B 、两端的电势差为( )A.24B R ωB.220B R ωC.212B R ωD.210B R ω6.法拉第圆盘发电机的示意图如图所示.铜圆盘安装在竖直的铜轴上,两铜片P Q、分别与圆盘的边缘和铜轴接触,圆盘处于方向竖直向上的匀强磁场B中.圆盘旋转时,关于流过电阻R的电流,下列说法正确的是( )A.若圆盘转动的角速度恒定,则电流大小恒定B.若从上向下看,圆盘顺时针转动,则电流方向由b到aC.若圆盘转动方向不变,角速度大小发生变化,则电流方向可能发生变化D.若圆盘转动的角速度变为原来的2倍,则R消耗的热功率也变为原来的2倍7.未来航母上飞机弹射起飞将利用电磁驱动来实现.电磁驱动原理如图所示,当固定线圈上突然通过直流电流时,线圈端点的金属环被弹射出去.现在在固定线圈左侧同一位置,先后放上用横截面积相等的铜和铝导线制成.则闭合开关S的瞬间( ) 的形状、大小相同的两个闭合环,电阻率ρρ<铜铝A.电池正、负极调换后,金属环不能向左弹射B.从左侧看环中感应电流沿顺时针方向C.若将环放置在线圈右方,环将向左运动D.铜环受到的安培力小于铝环受到的安培力8.如图中半径为r 的金属圆盘在垂直于盘面的匀强磁场B 中,绕O 轴以角速度ω沿逆时针方向匀速转动,则通过电阻R 的电流的方向和大小是(金属圆盘的电阻不计)( )A.由c 到d ,2/I Br R ω=B.由d 到c ,2/I Br R ω=C.由c 到d ,()2/2I Br R ω=D.由d 到c ,()2/2I Br R ω=9.穿过某闭合回路的磁通量ϕ随时间t 变化的图象分别如图①~④所示,下列说法正确的是( )A.图①有感应电动势,且大小恒定不变B.图②产生的感应电动势一直在变大C.图③在0~1t 时间内产生的感应电动势大于12t t ~时间内产生的感应电动势D.图④产生的感应电动势先变大再变小10.下列关于反电动势的说法正确的是( )A.只要线圈在磁场中运动就能产生反电动势B.只要穿过线圈的磁通量变化,就产生反电动势C.电动机在转动时线圈内产生反电动势D.反电动势就是发电机产生的电动势11.一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,磁感应强度大小为若直升机螺旋桨叶片的长度为l,近轴端为a,远轴端为b,转动的频率为f,顺着地磁场的方向看,螺旋桨按顺时针方向转动。

高中物理学习材料桑水制作法拉第电磁感应定律同步练习11．用绝缘导线绕一圆环，环内有一只用同样绝缘导线折成的内接正四边形线框(如图)，把它们放到磁感强度为B的匀强磁场中．匀强磁场方向垂直线框平面向里．当匀强磁场均匀减弱时，两线框中感应电流的方向及大小之比分别是[ ]2．图13-21中半径为r的金属圆盘在垂直于盘面的匀强磁场中，绕O轴以角速度ω沿逆时针方向匀速转动，则通过电阻R的电流强度的大小和方向是[ ]3．在磁感强度为B的匀强磁场中放置一个n匝、半径为r的圆形线圈，总电阻为R，线圈平面与磁场方向垂直．当线圈迅速从静止翻转180°的过程中，通过导线任一截面的电量为 [ ]A．04．如图13-22，半径为r的金属环绕通过其直径的轴OO′以角速度ω作匀速转动，匀强磁场的磁感强度为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，环中产生的电动势的平均值为[ ]A．2Bωr25．如图13-23，三角形金属导轨EOF上放有一金属杆AB，在外力作用下使AB保持与OF垂直，以速度v匀速从O点开始右移，设导轨和金属棒均为粗细相同的同种金属制成，则下列判断正确的是 [ ]A．电路中的感应电流大小不变B．电路中的感应电动势大小不变C．电路中的感应电动势逐渐增大D．电路中的感应电流减小6．如图13-24所示为地磁场磁感线的示意图．在北半球地磁场的竖直分量向下．飞机在我国上空匀速巡航，机翼保持水平，飞行高度不变．由于地磁场的作用，金属机翼上有电势差．设飞行员左方机翼末端处的电势为U1，右方机翼末端处的电势为U2，[ ]A．若飞机从西往东飞，U1比U2高B．若飞机从东往西飞，U2比U1高C．若飞机从南往北飞，U1比U2高D．若飞机从北往南飞，U2比U1高7．如图13-25所示，中线两侧的磁感强度均为B且方向相反．半径为R、顶角为90°的两个扇形组合回路ABCDOA，O为圆心．整个扇形回路可绕O点转动．若由图示位置开始顺时针以角速度ω转动，则在0＜θ＜π/2范围内，回路中感应电动势为______；在π/2＜θ＜π范围内，回路中感应电动势为______，感应电流的方向为______．8．如图13-26所示，导线框abcd固定在竖直平面内，bc段的电阻为R，其它电阻均可忽略，ef是一电阻可忽略的水平放置的导体杆，杆长为l，质量为m，杆的两端分别与ab 和cd保持良好接触，又能沿它们无摩擦地滑动．整个装置放在磁感强度为B的匀强磁场中，磁场方向与框面垂直，现用一恒力F竖直向上拉ef，当ef匀速上升时，其速度的大小为多少？参考答案1．B．2．C．3．C．4．C．5．A、C．6．2C．7．0；2BωR2；OABCDO．。

高中物理学习材料桑水制作4.4 法拉第电磁感应定律 每课一练1（人教版选修3-2）1．闭合的金属环处于随时间均匀变化的匀强磁场中，磁场方向垂直于圆环平面，则( )A ．环中产生的感应电动势均匀变化B ．环中产生的感应电流均匀变化C ．环中产生的感应电动势保持不变D ．环上某一小段导体所受的安培力保持不变答案 C解析 磁场均匀变化，也就是说ΔB Δt ＝k ，根据感应电动势的定义式，E ＝ΔΦΔt ＝S ΔB Δt＝kS ，其中k 是一个常量，所以圆环中产生的感应电动势的数值是一个常量．2．单匝矩形线圈在匀强磁场中匀速运动，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8所示，则O ～D 过程中( )图8A ．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 时间内平均感应电动势为0.4 V答案 ABD解析 由法拉第电磁感应定律知线圈中O 至D 时间内的平均感应电动势E ＝ΔΦΔt ＝2×10－30.01/2V ＝0.4 V ．由感应电动势的物理意义知，感应电动势的大小与磁通量的大小Φ和磁通量的改变量ΔΦ均无必然联系，仅由磁通量的变化率ΔΦΔt决定，而任何时刻磁通量的变化率ΔΦΔt就是Φ－t 图象上该时刻切线的斜率，不难看出O 点处切线斜率最大，D 点处切线斜率最小为零，故A 、B 、D 选项正确．3．如图9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( )图9 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，故均无感应电动势答案 AB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，第一次时间短变化快，感应电动势大，故A 、B 正确；若断开S ，无感应电流，但有感应电动势，故D 错误．4．一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．若想使线圈中的感应电流增强一倍，下述方法可行的是( )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答案 D解析 根据E ＝n ΔΦΔt ＝n ΔB ΔtS 求电动势，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；若匝数减少一半，感应电流也不变，故C 错；若面积增加一倍，长度变为原来的2倍，因此电阻为原来的2倍，电流为原来的2倍，故B 错，D 正确．5．在图10中，EF 、GH 为平行的金属导轨，其电阻不计，R 为电阻，C 为电容器，AB为可在EF 和GH 上滑动的导体横杆．有匀强磁场垂直于导轨平面．若用I 1和I 2分别表示图中该处导线中的电流，则当横杆AB ( )图10 A ．匀速滑动时，I 1＝0，I 2＝0B ．匀速滑动时，I 1≠0，I 2≠0C ．加速滑动时，I 1＝0，I 2＝0D ．加速滑动时，I 1≠0，I 2≠0答案 D解析 导体棒水平运动时产生感应电动势，对整个电路，可把AB 棒看做电源，等效电路如下图所示．当棒匀速滑动时，电动势E 不变，故I 1≠0，I 2＝0.当棒加速运动时，电动势E 不断变大，电容器不断充电，故I 1≠0，I 2≠0.6．如图11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( )图11 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答案ACD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．7．如图12所示，金属三角形导轨COD上放有一根金属棒MN.拉动MN，使它以速度v 向右匀速运动，如果导轨和金属棒都是粗细相同的均匀导体，电阻率都相同，那么在MN运动的过程中，闭合回路的( )图12A．感应电动势保持不变B．感应电流保持不变C．感应电动势逐渐增大D．感应电流逐渐增大答案BC8．如图13所示，水平放置的两条光滑轨道上有可自由移动的金属棒PQ、MN，当PQ在外力的作用下运动时，MN在磁场力的作用下向右运动，则PQ所做的运动可能是( )图13A．向右加速运动B．向左加速运动C．向右减速运动D．向左减速运动答案BC P，由安培定则可知穿过L1的磁场方向是自下而上的；若PQ向右加速运动，则穿过L1的磁通量增加，用楞次定律可以判断流过MN的感应电流是从N→P，由安培定则可知穿过L1的磁场方向是自下而上的；若PQ向右加速运动，则穿过L1的磁通量增加，用楞次定律可以判断流过MN的感应电流是从N→M的，用左手定则可判定MN受到向左的安培力，将向左运动，可见选项A不正确；若PQ向右减速运动，流过MN的感应电流方向、MN所受的安培力的方向均将反向，MN向右运动，所以选项C是正确的；同理可判断B项是正确的，D项是错误的．9．某同学在实验室里熟悉各种仪器的使用，他将一条形磁铁放在水平转盘上，如图14甲所示，磁铁可随转盘转动，另将一磁感应强度传感器固定在转盘旁边．当转盘(及磁铁)转动时，引起磁感应强度测量值周期性地变化，该变化的周期与转盘转动周期一致．经过操作，该同学在计算机上得到了如图乙所示的图象．该同学猜测磁感应强度传感器内有一线圈，当测得磁感应强度最大时就是穿过线圈的磁通量最大时．按照这种猜测( )图14A．在t＝0.1 s时刻，线圈内产生的感应电流的方向发生了变化B．在t＝0.15 s时刻，线圈内产生的感应电流的方向发生了变化C．在t＝0.1 s时刻，线圈内产生的感应电流的大小达到了最大值D．在t＝0.15 s时刻，线圈内产生的感应电流的大小达到了最大值答案AC解析根据图象可知，0.1 s为磁感应强度最大的位置，并且突然从增大变为减小，所以感应电流应该最大并且改变方向．10．穿过单匝闭合线圈的磁通量随时间变化的Φ－t图象如图15所示，由图知0～5 s 线圈中感应电动势大小为________V，5 s～10 s线圈中感应电动势大小为________V,10 s～15 s线圈中感应电动势大小为________V.图15答案 1 0 211．正在转动的电风扇叶片，一旦被卡住，电风扇电动机的温度上升，时间一久，便发生一种焦糊味，十分危险，产生这种现象的原因是________________________________________________________________________ 答案见解析解析电风扇叶片一旦卡住，这时反电动势消失，电阻很小的线圈直接连在电源的两端，电流会很大，所以电风扇电动机的温度很快上升，十分危险．12．如图16所示，abcd是一边长为l的匀质正方形导线框，总电阻为R，今使线框以恒定速度v水平向右穿过方向垂直于纸面向里的匀强磁场区域．已知磁感应强度为B，磁场宽度为3l，求线框在进入磁区、完全进入磁区和穿出磁区三个过程中a、b两点间电势差的大小．图16答案 3Blv 4 Blv Blv 4 解析 导线框在进入磁区过程中，ab 相当于电源，等效电路如下图甲所示．E ＝Blv ，r ＝14R ，R 外＝34R ，I ＝E R 外＋r ＝Blv R， U ab 为端电压；所以U ab ＝IR 外＝3Blv 4. 导线框全部进入过程中，磁通量不变，感应电流I ＝0，但U ab ＝E ＝Blv导线框在穿出磁区过程中，cd 相当于电源，等效电路如下图乙所示．E ＝Blv ，r ＝14R ，R 外＝34R ，I ＝E R 外＋r ＝Blv R， U ab ＝IR ab ＝Blv R ×14R ＝Blv 4. 13．如图17所示，水平放置的平行金属导轨，相距l ＝0.50 m ，左端接一电阻R ＝0.20 Ω，磁感应强度B ＝0.40 T 的匀强磁场方向垂直于导轨平面，导体棒ab 垂直放在导轨上，并能无摩擦地沿导轨滑动，导轨和导体棒的电阻均可忽略不计，当ab 以v ＝4.0 m/s 的速度水平向右匀速滑动时，求：图17(1)ab 棒中感应电动势的大小；(2)回路中感应电流的大小；(3)维持ab 棒做匀速运动的水平外力F 的大小．答案 (1)0.80 V (2)4.0 A (3)0.8 N解析 (1)根据法拉第电磁感应定律，ab 棒中的感应电动势为E ＝Blv ＝0.40×0.50×4.0 V ＝0.80 V(2)感应电流大小为I ＝E R ＝0.800.20A ＝4.0 A (3)由于ab 棒受安培力F ＝IlB ＝4.0×0.50×0.40 N ＝0.8 N ，故外力的大小也为0.8 N. 点拨 匀速运动时，水平外力的大小应该与安培力的大小相等．。

法拉第电磁感应定律（一）1．关于电磁感应，下列说法中正确的是（）A．穿过线圈的磁通量越大，感应电动势越大B．穿过线圈的磁通量为零，感应电动势一定为零C．穿过线圈的磁通量的变化越大，感应电动势越大D．空过线圈的磁通量变化越快，感应电动势越大2．穿过一个电阻为1Ω的单匝闭合线圈的磁通量始终是每秒均匀的减少2Wb,则 ( ) A．线圈中的感应电动势一定是每秒减少2vB．线圈中的感应电动势一定是2vC．线圈中的感应电流一定是每秒减少2AD．线圈中的感应电流一定是2A3．如图所示，矩形线圈有N匝，长为a，宽为b，每匝线圈电阻为R，从磁感应强度为B的匀强磁场中以速度v匀速拉出来，那么，产生的感应电动势和流经线圈中的感应电流的大小应为（）A．E = NBav， B.E = NBav，C．E = Bav， D.E = Bav，4.如图所示，直导线ab与固定的电阻器R连成闭合电路，ab长0.40 m，在磁感强度是 0.60 T的匀强磁场中以5.0 m/s的速度向右做切割磁感线的运动，运动方向跟ab导线垂直．这时直导线ab产生的感应电动势的大小是 V 。

5．A、B两闭合线圈为同样导线绕成且均为10匝，半径为r A=2r B，内有如图3-8-20所示的有理想边界的匀强磁场，若磁场均匀地减小，则A、B环中感应电动势之比为 E A：E B=_ __，产生的感应电流之比为I A∶I B=______．6．如图所示，面积为0.2m2的100匝线圈A处在磁场中，磁场方向垂直于线圈平面．磁感强度随时间变化的规律是B=（6-0.2t）T，已知R1=4Ω，R2=6Ω，电容C=3OμF．线圈A的电阻不计．求：（1）闭合S后，通过R2的电流强度大小．（2）闭合S一段时间后再断开S，S断开后通过R2的电量是多少？7．矩形线圈abcd，长ab＝20cm，宽bc＝10cm，匝数n＝200，线圈回路总电阻R＝50Ω，整个线圈平面均有垂直于线框平面的匀强磁场穿过，磁感应强度B随时间变化的规律如图所示，求：线圈回路的感应电动势。

人教版物理选修3-2第四章电磁感觉第4节法拉第电磁感觉定律提升练习题(含分析 )4.4 法拉第电磁感觉定律提升练习一、选择题1．穿过一个单匝线圈的磁通量一直保持每秒钟平均地减少2Wb，则（）A ．线圈中的感觉电动势每秒钟增添 2 VB．线圈中的感觉电动势每秒钟减少 2 VC．线圈中无感觉电动势D．线圈中感觉电动势保持不变2．闭合回路的磁通量随时间t变化图象分别如下图，对于回路中产生的感觉电动势的以下阐述，此中正确的选项是（）A．图甲回路中感觉电动势恒定不变B．图乙回路中感觉电动势恒定不变C．图丙回路中 0～ t1，时间内感觉电动势小于 t1～ t2时间内感觉电动势D．图丁回路中感觉电动势先变大后变小3．在匀强磁场中，有一个接有电容器的导线回路，如下图，已知电容C=30 μF，回路的长和宽分别为 l1=5 cm， l2=8 cm，磁场变化率为－25× 10 T ／ s，则（）A ．电容器带电荷量为－ 9 C2× 10 B．电容器带电荷量为－9 C4× 10C．电容器带电荷量为－9C 6× 10D．电容器带电荷量为－ 9C 8× 104．粗细平均的电阻丝围成图所示的线框，置于正方形有界匀强磁场中，磁感觉强度为B，方向垂直于线框平面，图中ab＝ bc＝ 2cd＝ 2de＝ 2ef＝ 2fa＝ 2L。

现使线框以相同大小的速度 v 匀速沿四个不一样方向平动进入磁场，而且速度方向一直与线框先进入磁场的那条边垂直，则在经过如下图地点时，以下说法中正确的选项是()人教版物理选修 3-2 第四章电磁感觉 第 4 节 法拉第电磁感觉定律 提升练习题 (含分析 )A ． ab 两点间的电势差图①中最大B ．ab 两点间的电势差图②中最大C ．回路电流图③中最大D ．回路电流图④中最小5．环形线圈放在匀强磁场中，设在第 1 s 内磁场方向垂直于线圈平面向里，如图甲所示。

高中物理学习材料（灿若寒星**整理制作）第四节：法拉第电磁感应定律同步练习基础达标：1、法拉第电磁感应定律可以这样表述：闭合电路中感应电动势的大小（）A.跟穿过这一闭合电路的磁通量成正比B.跟穿过这一闭合电路的磁感应强度成正比C.跟穿过这一闭合电路的磁通量的变化率成正比D.跟穿过这一闭合电路的磁通量的变化量成正比2、将一磁铁缓慢地或迅速地插到闭合线圈中同样位置处，不发生变化的物理量有（）A.磁通量的变化率B.感应电流的大小C.消耗的机械功率D.磁通量的变化量E.流过导体横截面的电荷量3、恒定的匀强磁场中有一圆形闭合导线圈，线圈平面垂直于磁场方向，当线圈在磁场中做下列哪种运动时，线圈中能产生感应电流（）A.线圈沿自身所在平面运动B.沿磁场方向运动C.线圈绕任意一直径做匀速转动D.线圈绕任意一直径做变速转动4、一个矩形线圈，在匀强磁场中绕一个固定轴做匀速运动，当线圈处于如图所示位置时，此线圈（）A.磁通量最大，磁通量变化率最大，感应电动势最小B.磁通量最大，磁通量变化率最大，感应电动势最大C.磁通量最小，磁通量变化率最大，感应电动势最大D.磁通量最小，磁通量变化率最小，感应电动势最小5、一个N匝的圆线圈，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.将线圈半径增加一倍D.适当改变线圈的取向6、闭合电路中产生的感应电动势的大小，跟穿过这一闭合电路的下列哪个物理量成正比A 、磁通量B 、磁感应强度C 、磁通量的变化率D 、磁通量的变化量7、穿过一个单匝数线圈的磁通量，始终为每秒钟均匀地增加2 Wb ，则（ ）A 、线圈中的感应电动势每秒钟增大2 VB 、线圈中的感应电动势每秒钟减小2 VC 、线圈中的感应电动势始终为2 VD 、线圈中不产生感应电动势8、如图1所示，矩形金属框置于匀强磁场中，ef 为一导体棒，可在ab 和cd 间滑动并接触良好；设磁感应强度为B ，ef 长为L ，在Δt 时间内向左匀速滑过距离Δd ，由电磁感应定律E=n t∆∆Φ可知，下列说法正确的是（ ）图1A 、当ef 向左滑动时，左侧面积减少L ·Δd,右侧面积增加L ·Δd ，因此E=2BL Δd/ΔtB 、当ef 向左滑动时，左侧面积减小L ·Δd ，右侧面积增大L ·Δd ，互相抵消，因此E=0C 、在公式E=n t∆∆Φ中，在切割情况下，ΔΦ=B ·ΔS ，ΔS 应是导线切割扫过的面积，因此E=BL Δd/Δt D 、在切割的情况下，只能用E=BLv 计算，不能用E=nt ∆∆Φ计算 9、在南极上空离地面较近处，有一根与地面平行的直导线，现让直导线由静止自由下落，在下落过程中，产生的感应电动势（ ）A 、增大B 、减小C 、不变D 、无法判断10、一个200匝、面积为20 cm 2的线圈，放在磁场中，磁场的方向与线圈平面成30°角，若磁感应强度在0.05 s 内由0.1 T 增加到0.5 T.在此过程中穿过线圈的磁通量的变化是___________ Wb ；磁通量的平均变化率是___________ Wb/s ；线圈中的感应电动势的大小是___________ V .能力提升：11、如图所示，在竖直向下的匀强磁场中，将一个水平放置的金属棒ab 以水平初速度v 0抛出，设运动的整个过程中棒的取向不变且不计空气阻力，则金属棒在运动过程中产生的感应电动势大小将 （ ）A.越来越大B.越来越小C.保持不变12、如图所示，C是一只电容器，先用外力使金属杆ab贴着水平平行金属导轨在匀强磁场中沿垂直磁场方向运动，到有一定速度时突然撤销外力.不计摩擦，则ab以后的运动情况可能是（）A.减速运动到停止B.来回往复运动C.匀速运动D.加速运动13、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.现使线框以同样大小的速度沿四个不同方向平移出磁场，如图4-3-12所示，则在移出过程中线框的一边a、b两点间电势差绝对值最大的是（）14、一个面积S=4×10-2 m2、匝数n=100匝的线圈，放在匀强磁场中，磁场方向垂直于线圈平面，磁感应强度B随时间t变化的规律如图所示，则下列判断正确的是（）A、在开始的2 s内穿过线圈的磁通量变化率等于-0.08 Wb/sB、在开始的2 s内穿过线圈的磁通量的变化量等于零C、在开始的2 s内线圈中产生的感应电动势等于-0.08 VD、在第3 s末线圈中的感应电动势等于零15、如图所示，闭合导线框的质量可以忽略不计，将它从图示位置匀速拉出匀强磁场.若第一次用0.3 s时间拉出，外力做的功为W1，通过导线截面的电荷量为q1；第二次用0.9 s 时间拉出，外力所做的功为W2，通过导线截面的电荷量为q2,则（）A、W<W2,q1<q2B、W1<W2,q1=q2C、W1>W2,q1=q2D、W1>W2,q1>q216、如图所示，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面积.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的大小为____________________.17、在图中，EF、GH为平行的金属导轨，其电阻可不计，R为电阻器，C为电容器，AB为可在EF和GH上滑动的导体横杆.有均匀磁场垂直于导轨平面.若用I1和I2分别表示图中该处导线中的电流，则当横杆AB（）A、匀速滑动时，I1=0，I2=0B、匀速滑动时，I1≠0,I2≠0C、加速滑动时，I1=0,I2=0D、加速滑动时，I1≠0,I2≠018、如图4-3-10所示，在光滑的绝缘水平面上，一个半径为10 cm、电阻为1.0 Ω、质量为0.1 kg的金属环以10 m/s的速度冲入一有界磁场，磁感应强度为B=0.5 T.经过一段时间后，圆环恰好有一半进入磁场，该过程产生了3.2 J的电热，则此时圆环的瞬时速度为___________m/s；瞬时加速度为___________ m/s2.19、如图所示，接有灯泡L的平行金属导轨水平放置在匀强磁场中，一导体杆与两导轨良好接触并做往复运动，其运动情况与弹簧振子做简谐运动的情况相同.图中O位置对应于弹簧振子的平衡位置，P、Q两位置对应于弹簧振子的最大位移处.若两导轨的电阻不计，则（）A、杆由O到P的过程中，电路中电流变大B、杆由P到Q的过程中，电路中电流一直变大C、杆通过O处时，电路中电流方向将发生改变D、杆通过O处时，电路中电流最大20、如图4-3-14所示，半径为R的圆形导轨处在垂直于圆平面的匀强磁场中，磁感应强度为B，方向垂直于纸面向内.一根长度略大于导轨直径的导体棒MN以速率v在圆导轨上从左端滑到右端，电路中的定值电阻为r，其余电阻不计.导体棒与圆形导轨接触良好.求：(1)、在滑动过程中通过电阻r的电流的平均值；(2)、MN从左端到右端的整个过程中，通过r的电荷量；(3)、当MN通过圆导轨中心时，通过r的电流是多大？21、如图所示，两根平行且足够长的金属导轨置于磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场的方向垂直于导轨平面，两导轨间距为L，左端连一电阻R，右端连一电容器C，其余电阻不计。

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”。

人教版高二物理选修3-2第四章法拉第电磁感应定律专项训练一、选择题1.如图所示，A、B两闭合线圈为同样导线绕成，A有10匝，B有20匝，两圆线圈半径Z比为2： 1.均匀磁场只分布在B线圈内.当磁场随时间均匀减弱时（）B.A、B中均有恒定的感应电流C.A、B中感应电动势Z比为2： 1D.A、B中感应电流之比为1： 2【答案】BD【解析】试题分析：穿过闭合电路的磁通量发生变化，电路中产生感应电流；由法拉第电磁感应定律可以求出感应电动势；由电阻定律求出导线电阻，最后由欧姆定律可以求出线圈电流.磁场随时间均匀减弱，穿过闭合线圈昇的磁通量减少，〃中产主感应电流，故A错误；磁场随时间均匀减弱, 穿过闭合线圈久〃的磁通量减少，A.〃屮都产生感应电流，故B正确；由法拉第电磁感应定律得，感应电动势：E = n—= n—S,其屮竺、S都相同，力有10匝，〃有20匝，线圈产生的感应电动势之比为1： 2, /、At At At〃环屮感应电动势E A：E B=1：2,故C错误：线圈电阻R = p- = p n 2?Cr = 两圆线圈半径之比为2： 1, As s sE有10匝，〃有20匝，p、s都相同，则电阻之比R A：R B F A：「B=1：1，由欧姆定律1 = 3得，产生的感应电流之R比I A：【B=1：2,故D正确；2.高频焊接技术的原理如图（a）.线圈接入图（b）所示的正弦式交流电（以电流顺吋针方向为正），圈内待焊工件形成闭合冋路•则（）A.图（b）中电流有效值为IB.0〜t］时间内工件中的感应电流变大C.0〜h时间内工件中的感应电流方向为逆时针D.图(b) '|>T越大，工件温度上升越快【答案】AC【解析】由图知电流的最大值为返/，因为该电流是正弦式交流电，则有效值为/,故A正确.，一/图象切线的斜率等于电流的变化率，根据数学知识可知：0〜/］时间内线圈中电流的变化率减小，磁通量的变化率变小，rti法拉第电磁感应定律可知工件中感应电动势变小，则感应电流变小，故B错误.根据楞次定律可知：0〜"吋I'可内工件中的感应电流方向为逆吋针，故C正确.图(b)中厂越大，电流变化越慢，工件中磁通量变化越慢，由法拉第电磁感应定律可知工件屮产生的感应电动势越小，温度上升越慢，故D错误.3.如图所示，一光滑绝缘的半圆面和一根很长的直导线被固定在同一竖直平面内，直导线水平处于半圆面的下方，导线中通有方向向右的恒定电流I,将一铜环从半圆面左侧最高点a从静止释放后，铜环沿着半圆面运动，到达右侧的b点为最高点，a、b高度差为已知通电直导线在周围某一点产生磁场的磁感应强度与该点到导线的距离成反比，下列说法正确的是( )A.铜环在半圆面左侧下滑过程，感应电流沿顺时针方向B.铜环第一次经过最低点时感应电流达到最大C.铜环往返运动第二次到达右侧最高点时与b点的高度差小于2AhD.铜环沿半圆面运动过程，铜环所受安培力的方向总是与铜环中心的运动方向相反【答案】AC【解析】A、rti安培定则知半圆面内磁场方向为垂直纸面向外，由上至下磁感应强度逐渐增大，铜环在左侧下滑过程中，通过圆坏的磁通量增大，则由楞次定律知感应电流为顺时针方向，故A正确；B、根据通电直导线产生磁场的特点可知，在同一水平面上磁感应强度是相等的，所以若铜环的速度为水平时，铜环内的磁通量变化率为0,感应电流为零，所以铜环在最低点的感应电流最小，故B错误；C、设铜环的质量为m,则铜坏第一次从a点运动到b点时，消耗的能量为mgAh；铜坏在竖直方向上的速度越大时，其里面的磁通量变化率越大，产生的感应电流越大，从而产生的焦耳热越大，消耗的能量越大.显然铜环从右往左端返冋时，在同一高度，竖直方向上的速度要比第一次从左端到右端的小，所以返冋消耗的能量要小于第一次消耗的能量，即小于mgAh；同理，铜坏再从左端运动到右端，消耗的能量更小TmgAh, 则铜环往复运动第二次到达右侧最高点时与点b的高度差小于2Ah，故C正确；D、当铜环沿着半圆面斜向下运动时，根据对称性，铜环左右两端产生的安培力大小相等，方向相反；而铜环下半部分产生的安培力要大于上半部分产生的安培力，下半部分产生的安培力的合力方向竖直向上，上半部分产生的安培力的合力竖直向下，所以铜环所受到的安培力是竖直向上的，显然与铜环中心的运动方向不是相反的，故D错误；点睛：本题考查法拉第电磁感应定律与能暈和受力相结合的题目，要注意明确安培定则的应用，确定磁场方向，再根据楞次定律以及功能关系进行分析，即可明确圆环的运动情况。

图1高中物理学习材料桑水制作4 法拉第电磁感应定律建议用时 实际用时满分 实际得分45分钟100分一、选择题（本题包括12小题，每小题给出的四个 选项中，有的只有一个选项正确，有的有多个选项正确，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错或不选的得0分，共48分）1.法拉第电磁感应定律可以这样表述：闭合电路中感应电动势的大小（ ）A.跟穿过这一闭合电路的磁通量成正比B.跟穿过这一闭合电路的磁感应强度成正比C.跟穿过这一闭合电路的磁通量的变化率成正比D.跟穿过这一闭合电路的磁通量的变化量成正比 2.下列几种说法中正确的是（ ）A.线圈中的磁通量变化越大，线圈中产生的感应电动势一定越大B.穿过线圈的磁通量越大，线圈中的感应电动势越大C.线圈放在磁场越强的位置，线圈中的感应电动势越大D.线圈中的磁通量变化越快，线圈中产生的感应电动势越大3.（2011广东）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 4．在理解法拉第电磁感应定律E =n ΔΦΔt及改写形式E =nSΔB Δt和E =nBΔS Δt的基础上（线圈平面与磁感线不平行），下面叙述正确的为（ ）A.对给定线圈，感应电动势的大小跟磁通量的变化率成正比B.对给定的线圈，感应电动势的大小跟磁感应强度的变化ΔB 成正比C.对给定匝数的线圈和磁场，感应电动势的大小跟面积的平均变化率ΔS Δt成正比D.题目给的三种计算电动势的形式，所计算感应电动势的大小都是Δt 时间内的平均值5.在匀强磁场中，a 、b 是两条平行金属导轨，而c 、d 为串有电流表、电压表的两金属棒，如图1所示，两棒以相同的速度向右匀速运动，则以下结论正确的是( )A.电压表有读数，电流表没有读数B.电压表有读数，电流表也有读数C.电压表无读数，电流表有读数D.电压表无读数，电流表也无读数6.如图2所示，矩形金属框置于匀强磁场中，ef 为一导体棒，可在ab 和cd 间滑动并接触良好；设磁感应强度为B ，ef 长为L ，在Δt 时间内向左匀速滑过距离Δd ，由电磁感应定律E =n ΔΦΔt可知，下列说法正确的是（ ）A.当ef 向左滑动时，左侧面积减少L Δd ,右侧面积图2图5图6增加L Δd ，因此E =2BL Δd ΔtB.当ef 向左滑动时，左侧面积减小L Δd ，右侧面积增大L Δd ，互相抵消，因此E =0C.在公式E =n ΔΦΔt中，在切割情况下，ΔΦ=B ΔS ，ΔS 应是导线切割扫过的面积，因此E =BL Δd ΔtD.在切割的情况下，只能用E =BLv 计算，不能用 E =nΔΦΔt计算 7.一闭合线圈，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8.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9.(2010·山东潍坊高二期中)如图3甲，100匝的线圈，横截面积是0.1m 2，线圈两端A 、B 与一个理想电压表相连．线圈中有垂直纸面向里的磁场，磁场的磁感应强度按图乙规律变化，则( )A.电压表的示数是2 VB.电压表的示数是2.5 VC.A 点电势高于B 点D.B 点电势高于A 点10.物理实验中，常用一种叫“冲击电流计”的仪器测定通过电路的电荷．如图4所示，探测线圈和冲击电流计G 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 .若将线圈放在被测匀强磁场中，开始时线圈平面与磁场垂直，现把探测线圈翻转90°，冲击电流计G 测出通过线圈的电荷量为q ，则被测磁场的磁感应强度为( ) A. qRSB. qRnSC.qR2nSD. qR2S11.（2010年江苏高考）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，线框中感应电动势大小的比值为（ ）A.12 B.1 C.2 D.412.（2010年山东高考）如图5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v 0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2Blv 0 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 二、填空题（本题共1小题，每空4分，共12分.请将正确的答案填到横线上）13.穿过单匝闭合线圈的磁通量随时间变化的Φ－t 图象如图6所示，由图知0～5 s 线圈中感应电动势大小为________V,5 s ～10 s 线圈中感应电动势大小为________V,10 s ～15 s 线圈中感应电动势大小为________V.三、计算题（本题共3小题，共40分.解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分.有图3图4图8图9图7数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位） 14.（15分）如图7所示，abcd 是一边长为l 的匀质正方形导线框，总电阻为R ，今使线框以恒定速度v 水平向右穿过方向垂直于纸面向里的匀强磁场区域．已知磁感应强度为B ，磁场宽度为3l ，求线框在进入磁场区、完全进入磁场区和穿出磁场区三个过程中a 、b 两点间电势差的大小．15.（15分）如图8所示，一水平放置的平行导体框宽度L ＝0.5 m ，接有R ＝0.2 Ω的电阻，磁感应强度B ＝0.4 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ab 电阻不计，当ab 以v ＝4.0 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？16.（10分）电磁流量计如图9所示,用非磁性材料做成的圆管道,外加一匀强磁场.当管道中导电液体流过此区域时,测出管壁上一直径两端a 、b 两点间的电动势为E ,就可知道管中液体的流量Q ,即单位时间内流过管道横截面的液体体积(m 3／s).已知管道直径为D ,磁场的磁感应强度为B ,试推导Q 的表达式.4 法拉第电磁感应定律得分：一、选择题二、填空题13.三、计算题14.15.16.4 法拉第电磁感应定律参考答案一、选择题1.C 解析：由E=kΔΦΔt知感应电动势的大小跟磁通量的变化率成正比.2.D 解析：法拉第电磁感应定律指出感应电动势的大小跟闭合回路的磁通量的变化率成正比，磁通量的变化率即磁通量变化的快慢.3.C 解析：由E=kΔΦΔt 知，选项A、B错，选项C正确.B原与B感方向可相同亦可相反，选项D错.4.ACD 解析：由E=nΔΦΔt 知感应电动势与磁通量的变化率ΔΦΔt成正比，选项A正确.对给定的线圈，ΔΦ=SΔB,得E=nΔΦΔt =n SΔBΔt,知感应电动势与磁感应强度的变化率ΔBΔt成正比，选项B错误.对给定匝数的线圈和磁场，ΔΦ=BΔS, E=nΔΦΔt =nBΔSΔt,感应电动势的大小跟面积的平均变化率ΔSΔt成正比,选项C正确.选项D说法正确.5.D 解析：以a、b、c、d四根导线围成的回路为研究对象，在两棒匀速运动时，回路没有磁通量变化，故电流表A、电压表V中没有电流产生，均无读数．6.C7.D 解析：根据E=nΔΦΔt =nΔBΔtS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，故选项A错．同理选项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，故选项B错．正确选项为D.8.AD 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=ER =ΔΦΔt⋅R，感应电流的大小不同，流过线圈横截面的电荷量q=I⋅Δt=ΔΦΔt⋅R⋅Δt=ΔΦR，两次磁通量的变化量相同，电阻不变，所以q与磁铁插入线圈的快慢无关．正确选项为A、D.9.AC 解析：E=nΔΦΔt =nΔBΔtS=2 V，由楞次定律可判断A点电势高于B点，综上所述选项A、C正确.10.B 解析：探测线圈翻转90°时；磁通量的变化量ΔΦ=BS.由法拉第电磁感应定律E=nΔΦΔt ，由I=ER,q=IΔt可得，q=nΔΦR =n BSR，所以B=qRnS.11.B 解析:E1=SΔBΔt =S2B−BΔt=BSΔt，E2=2BΔSΔt=−BSΔt,大小相等，选项B正确.12.ABD 解析：穿过闭合回路的磁通量Φ=0，选项A正确.回路中的感应电动势为ab、cd两边产生感应电动势之和，E=Bl ab v0+Bl cd v0=2Blv0,选项B正确.根据右手定则，回路中感应电流的方向为逆时针方向，选项C错误.由左手定则可知ab与cd边所受安培力的方向均向左，选项D正确.二、填空题13.1 0 2解析：对于单匝闭合线圈，感应电动势的大小等于磁通量的变化率，由Φ－t图象可得0～5 s内感应电动势大小E1=ΔΦ1Δt1=55V=1 V；5 s～10 s内感应电动势大小E2=ΔΦ2Δt2=05V=0 V；10 s～15 s内感应电动势大小E3=ΔΦ3Δt3=105V=2 V.三、计算题14.3BLv4BLv BLv4解析：导线框在进入磁场区过程中，ab相当于电源，等效电路如图10 甲所示．E=BLv，r=14R， R外=34R，I=ER外+r=BLvRU ab为端电压，所以U ab=IR外=3BLv4导线框全部进入过程中，磁通量不变，感应电流I=0，但U ab=E=BLv导线框在穿出磁场区过程中，cd相当于电源，等效电路如图10乙所示．E=BLv，r=14R， R外=34R，I=ER外+r=BLvRU ab=IR ab=BLvR×14R=14BLv.15.0.8 V 感应电流方向由b到a（2）0.8 N 方向水平向左 (3)3.2 W解析：(1)导体棒ab垂直切割磁感线，产生的感应电动势大小为E＝BLv＝0.4×0.5×4.0 V＝0.8 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=ER+r=0.80.2+0A=4.0 A，导体棒ab所受的安培力F＝BIL＝0.4×0.5×4.0 N＝0.8 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＝0.8 N，方向水平向右．(3)R上的热功率:P＝I2R＝4.02×0.2 W＝3.2 W.16.Q=πDE4B解析：由题意可得Q=πD24v又根据法拉第电磁感应定律得E=BDv由以上两式可得Q=πDE4B.图10。