2019-2020年高二物理 寒假作业 第13天 法拉第电磁感应定律 新人教版.doc

2019-2020年高二物理 寒假作业 第13天 法拉第电磁感应定律 新人教版考纲要求：难易程度：如图所示，匝数为200的线框垂直放在匀强磁场中，线框面积为20 cm2。若磁场的磁感应强度在0.04 s时间内由0.1 T增加到0.6 T，则穿过线框旳磁通量变化量和线框中产生的感应电动势分别为A103 Wb，5 V B104 Wb，4 VC103 Wb，4 V D104 Wb，5 V【参考答案】A【试题解析】磁通量的变化量，根据法拉第电磁感应定律知线框中产生的感应电动势，选A。【知识补给】法拉第电磁感应定律一、法拉第电磁感应定律1公式：2感应电动势的大小由穿过电路的磁通量的变化率和线圈的匝数共同决定，与磁通量、磁通量的变化量的大小没有必然联系。3法拉第发现了电磁感应现象的规律，但法拉第电磁感应定律的数学形式是由纽曼和韦伯给出的。4法拉第电磁感应定律的应用 （1）磁通量的变化由磁场变化引起时，当S=Lx，且n=1时，公式为导体切割磁感线产生的感应电动势E=BLv（2）磁通量的变化由面积变化引起时，（3）磁通量的变化由磁场和面积变化共同引起时，（4）平均感应电动势二、导体切割磁感线产生感应电动势1公式E=BLv的使用条件：（1）匀强磁场；（2）L为切割磁场的有效长度；（3）B、L、v三者相互垂直；如不垂直，用E=BLvsin 求解，为B与v方向间的夹角。2瞬时性：（1）若v为瞬时速度，则E为瞬时感应电动势；（2）若v为平均速度，则E为平均感应电动势，即。3有效长度：导体与v垂直方向上的投影长度。图中有效长度分别为：甲，；乙，沿v1方向运动时为，沿v2方向运动时为0；丙，沿v1方向运动时为，沿v2方向运动时为0，沿v3方向运动时为R。4相对性：速度v是导体相对于磁场的速度，若磁场也运动，应注意速度间的相对关系。如图所示，匀强磁场的方向垂直纸面，规定向里的方向为正，在磁场中有一细金属圆环，线圈平面位于纸面内，现令磁感应强度B随时间t变化，先按图所示的Oa图线变化，后来又按bc和cd变化，令E1、E2、E3分别表示这三段变化过程中感应电动势的大小，I1、I2、I3分别表示对应的感应电流，则下列说法正确的是AE1E2，I1沿逆时针方向，I2沿顺时针方向BE1E2，I1沿顺时针方向，I2沿逆时针方向CE2b，40 VBab，20 VCab，40 VDa0）变化，C2中磁场的磁感强度恒为B2，一质量为m、电阻为r、长度为L的金属杆AB穿过区域C2的圆心C2垂直地跨放在两导轨上，且与导轨接触良好，并恰能保持静止。（轨道电阻不计，重力加速度大小为g。）则A通过金属杆的电流方向为从A到BB通过金属杆的电流大小为C定值电阻的阻值为D整个电路中产生的热功率长为a、宽为b的矩形线框有n匝，每匝线圈电阻为R。如图所示，对称轴MN的左侧有磁感应强度为B的匀强磁场，第一次将线框从磁场中以速度v匀速拉出，第二次让线框以=2v/b的角速度转过90角。那么A通过导线横截面的电荷量q1:q2=1:nB通过导线横截面的电荷量q1:q2=1:1C线框发热功率P1:P2=2n:1D线框发热功率P1:P2=1:2如图所示，金属杆ab静放在水平固定的“U”形金属框上，整个装置处于竖直向上的磁场中。当磁感应强度均匀减小时，杆ab总保持静止，则A杆中感应电流方向是从b到aB杆中感应电流大小减小C金属杆所受安培力逐渐增大D金属杆所受安培力大小不变【参考答案】B 圆盘在外力作用下切割磁感线，从而产生感应电动势，出现感应电流，故A错误；根据法拉第电磁感应定律，则有，所以产生的电动势大小不变，感应电流大小不变，即为，故B正确；根据右手定则可知，电流从D点流出，流向C点，因此电流方向为从D向R再到C，即为，故CD错误。【名师点睛】本题是右手定则和法拉第电磁感应定律的综合应用，注意切割磁感线相当于电源，内部电流方向是从负极到正极，所以C处的电势比D处低。AC 由图象的斜率求得：，因此，故A正确；开始的2 s内穿过线圈的磁通量的变化量不等于零，故B错误；根据法拉第电磁感应定律得：，可知它们的感应电动势大小为8 V，故C正确；由图看出，第3 s末线圈中的磁通量为零，但磁通量的变化率不为零，感应电动势也不等于零，故D错误。【名师点睛】本题中磁感应强度均匀增大，穿过线圈的磁通量均匀增加，线圈中产生恒定的电动势，由法拉第电磁感应定律求出感应电动势，是经常采用的方法和思路。B 从图中发现：线圈的磁通量是增大的，根据楞次定律，感应电流产生的磁场跟原磁场方向相反，即感应电流产生的磁场方向为垂直纸面向外，根据安培定则，我们可以判断出线圈中感应电流的方向为：逆时针方向。在回路中，线圈相当于电源，由于电流是逆时针方向，所以a相当于电源的正极，b相当于电源的负极，所以a点的电势大于b点的电势。根据法拉第电磁感应定律得：；电压表读数为10 V，故选B。BD 区域中磁场的磁感强度随时间按变化，可知磁感强度均匀增大，穿过整个回路的磁通量增大，由楞次定律分析知，通过金属杆的电流方向为从B到A，故A错误；对金属杆，根据平衡方程得：，解得：，故B正确；由法拉第电磁感应定律，则有：回路中产生的感应电动势；且闭合电路欧姆定律有：，又，解得：。故C错误；整个电路中产生的热功率，故D正确。P=I2nR，可知，线框发热功率P1:P2=2:1，故CD错误。A 根据楞次定律可得感应电流产生的磁场方向应竖直向上，所以方向为从b到a，A正确；因为磁场是均匀减小的，故恒定，根据法拉第电磁感应定律可得可知感应电动势恒定，即感应电流恒定，B错误；因为电流恒定，而磁感应强度减小，所以安培力减小，CD错误。