1、优质文档优质文档第 9 章 电磁感应第二讲 法拉第电磁感应定律 自感 涡流一、选择题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 知： / t 恒定，所以 E2 V. t答案： C2下列关于感应电动势大小的说法中，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
2、磁通量变化越快，产生的感应电动势越大解析： 由法拉第电磁感应定律 E n 知，感应电动势与磁通量的变化率成正比， t与磁通量的大小、磁通量的变化和磁感应强度无关，故只有 D 项正确答案： D3.如右图所示，一闭合金属圆环用绝缘细线挂于 O 点，将圆环拉离竖直位置并释放，圆环摆动过程中经过有界的水平匀强磁场区域， A、 B 为该磁场的竖直边界，若不计空气阻力，则( )A圆环向右穿过磁场后，还能摆至原来的高度B在进入和离开磁场时，圆环中均有感应电流C圆环进入磁场后离平衡位置越近速度越大，感应电流也越大D圆环最终将静止在竖直位置答案： B4如右图所示，有缺口的金属圆环与板间距为 d 的平行板电容器的
3、两极板焊接在一起，金属圆环右侧有一垂直纸面向外的匀强磁场，现使金属圆环以恒定不变的速率 v 向右运动由磁场外进入磁场，在金属圆环进入磁场的过程中，电容器带电荷量 Q 随时间 t 变化的定性图象应为( )解析： 金属圆环进入磁场过程中切割磁感线的金属的有效长度先变大后变小，最后不变(完全进入磁场中)，则电容器两板间电势差也是先变大后变小，最后不变，由 Q CU 可知图线 C 正确答案： C5.如右图所示，在边长为 a 的正方形区域内有匀强磁场，磁感应强度为B，其方向垂直纸面向外，一个边长也为 a 的正方形导线框架 EFGH 正好与上述磁场区域的边界重合，现使导线框以周期 T 绕其中心 O 点在纸
4、面内匀速转动，经过 导线框转到图中虚线位置，则在这 时间内( )T8 T8平均感应电动势大小等于 平均感应电动势大小等于 顺8 3 22 a2BT 16a2B9T时针方向转动时感应电流方向为 E F G H E 逆时针方向转动时感应电流方向为E H G F E优质文档优质文档A BC D解析： 由题意可知，导线框转过 时磁通量减少 2 B 2，平均感应电T8 B T ( a2 2)动势 E ，对错；由楞次定律知无论导线框怎么转都是穿过线框的 t 8 3 2 a2BT磁通量减少，电流方向都是 E H G F E，错对；正确答案为 B.答案： B6(2010全国卷)如右图，空间某区域中有一匀强磁场
5、，磁感应强度方向水平，且垂直于纸面向里，磁场上边界 b 和下边界 d 水平在竖直面内有一矩形金属线圈，线圈上下边的距离很短，下边水平线圈从水平面 a 开始下落已知磁场上下边界之间的距离大于水平面 a、 b 之间的距离若线圈下边刚通过水平面 b、 c(位于磁场中)和 d 时，线圈所受到的磁场力的大小分别为 Fb、 Fc和 Fd，则( )A FdFcFb B FcFbFd D FcFbFd解析： 本题考查导体切割磁感线时感应电动势及安培力的计算线圈自由下落，到 b点受安培力，线圈全部进入磁场，无感应电流，则线圈不受安培力作用，线圈继续加速，到d 点出磁场时受到安培力作用，由 F 知，安培力和线圈的
6、速度成正比，D 项对B2L2vR答案： D7.右图中半径为 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 沿逆时针方向匀速转动，电阻两端分别接盘心 O 和盘边缘，则通过电阻 R 的电流强度的大小和方向是( )A由 c 到 d， IBr2RB由 d 到 c， IBr2RC由 c 到 d， IBr22RD由 d 到 c， IBr22R解析： 由右手定则可判断出 R 中电流由 c 到 d，电动势 E Br Br2 ，电路中电流v2 12I .Br22R答案： C8.(2010山东理综改编)如右图所示，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，
7、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 Blv0C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反解析： 由于两磁场的磁感应强度大小相等，方向相反，且回路此时关于 OO对称，因而此时穿过回路的磁通量为零，A 项正确； ab、 cd 均切割磁感线，相当于两个电源，由右手定则知，回路中感应电流方向为逆时针，两电源串联，感应电动势为 2Blv0，B、C 项均错误；由左手定则知 ab、 cd 所受安培力方向均向左，D 项错误优
8、质文档优质文档答案： A9.如右图 a 是用电流传感器(相当于电流表，其电阻可以忽略不计)研究自感现象的实验电路，图中两个电阻的阻值均为 R， L 是一个自感系数足够大的自感线圈，其直流电阻值也为 R.图 b 是某同学画出的在 t0时刻开关 S 切换前后，通过传感器的电流随时间变化的图象关于这些图象，下列说法中正确的是( )abA图 b 中甲是开关 S 由断开变为闭合，通过传感器 1 的电流随时间变化的情况B图 b 中乙是开关 S 由断开变为闭合，通过传感器 2 的电流随时间变化的情况C图 b 中丙是开关 S 由闭合变为断开，通过传感器 2 的电流随时间变化的情况D图 b 中丁是开关 S 由闭
9、合变为断开，通过传感器 2 的电流随时间变化的情况解析： 开关 S 由断开变为闭合瞬间，流过自感线圈的电流为零，流过传感器 1、2 的电流均为 ；闭合电路稳定后，流过传感器 1 的电流为 ，流过传感器 2 的电流为 ；开关E2R 2E3R E3R断开后，流过传感器 1 的电流立即变为零，流过传感器 2 的电流方向相反，从 逐渐变为E3R零由以上分析可知，选项 C 正确答案： C10如下图所示，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
10、进入磁场为止，下列结论正确的是( )A感应电流方向发生变化B CD 段直导线始终不受安培力C感应电动势最大值 Em BavD感应电动势平均值 BavE12解析： 根据楞次定律可判定闭合回路中产生的感应电流方向始终不变，A 项错误； CD段电流方向是 D 指向 C，根据左手定则可知， CD 段受到安培力，且方向竖直向下，B 错；当有一半进入磁场时，产生的感应电流最大， Em Bav，C 对；由法拉第电磁感应定律得 E ，D 错 t Bav4答案： C优质文档优质文档二、非选择题11.如右图，匀强磁场的磁感应强度方向垂直于纸面向里，大小随时间的变化率 k， k 为负的常量用电阻率为 、横截面积为
11、B tS 的硬导线做成一边长为 l 的方框将方框固定于纸面内，其右半部分位于磁场区域中，求：(1)导线中感应电流的大小；(2)磁场对方框作用力的大小随时间的变化率解析： (1)导线框的感应电动势为E t l2 B12导线框中的电流为 I ER式中 R 是导线框的电阻，根据电阻率公式有R 4lS联立式，将 k 代入得 B tI .klS8(2)导线框所受磁场的作用力的大小为F BIl它随时间的变化率为 Il F t B t由式得 . F t k2l2S8答案： (1) (2)klS8 k2l2S812如右图所示，两根平行金属导轨固定在同一水平面内，间距为 l，导轨左端连接一个电阻 R.一根质量为
12、 m、电阻为 r的金属杆 ab 垂直放置在导轨上在杆的右方距杆为 d 处有一个匀强磁场，磁场方向垂直于轨道平面向下，磁感应强度为 B.对杆施加一个大小为 F、方向平行于导轨的恒力，使杆从静止开始运动，已知杆到达磁场区域时速度为 v，之后进入磁场恰好做匀速运动不计导轨的电阻，假定导轨与杆之间存在恒定的阻力求：(1)导轨对杆 ab 的阻力大小 Ff；(2)杆 ab 中通过的电流及其方向；(3)导轨左端所接电阻 R 的阻值解析： (1)杆进入磁场前做匀加速运动，有F Ff mav22 ad解得导轨对杆的阻力Ff F .mv22d(2)杆进入磁场后做匀速运动，有 F Ff FA杆 ab 所受的安培力FA IBl优质文档优质文档解得杆 ab 中通过的电流I mv22Bld杆中的电流方向自 a 流向 b.(3)杆 ab 产生的感应电动势E Blv杆中的感应电流I ER r解得导轨左端所接电阻阻值R2 r.B2l2dmv答案： (1) F (2) 方向 ab (3)2 rmv22d mv22Bld B2l2dmv
