82鞏固練習法拉第電磁感應定律(基礎)

1、圓盤圓心處固定一個搖柄， 邊緣3、（2014 河南名校聯(lián)考）圖中L是繞在鐵心上的線圈,它與電阻R、Ro、開關Si和電池E當電流的流向與箭頭所示的方向相物理總復習：法拉第電磁感應定律【鞏固練習】 一、選擇題1、（ 2014 江蘇卷）如圖所示，在線圈上端放置一盛有冷水的金屬杯，現(xiàn)接通交流電源， 過了幾分鐘，杯內的水沸騰起來若要縮短上述加熱時間，下列措施可行的有（）A .增加線圈的匝數(shù)C.將金屬杯換為瓷杯B .提高交流電源的頻率D .取走線圈中的鐵芯圖所示，紫銅做的圓盤水平放置在豎直向下的勻強磁場中,和圓心處各與一個黃銅電刷緊貼，用導線將電刷與電流表連接起來形成回路。轉動搖柄，使圓盤逆時針勻速轉動，

2、電流表的指針發(fā)生偏轉。下列說法正確的是A.回路中電流大小變化，方向不變B.回路中電流大小不變，方向變化C.回路中電流的大小和方向都周期性變化D.回路中電流方向不變，從 b導線流進電流表構成閉合回路。線圈上的箭頭表示線圈中電流的正方向,同，該電流為正，否則為負。開關S1和S2都處于斷開狀態(tài)。設在t=0時刻，接通開關S1,經2、（2014河北石家莊質檢法拉第發(fā)明了世界上第一臺發(fā)電機法拉第圓盤發(fā)電機。如同.設地球自轉角速度為0，航天飛機做圓周運動的角速度為。下列說法中正確的是C.，懸繩上端的電勢高于下端的電勢過一段時間，在t=ti時刻，再接通開關則能正確表示L中的電流I隨時間t的變化圖線的是（）I，

3、2 24、美國宇航局曾在航天飛機上做過懸繩發(fā)電實驗當時從航天飛機上將一根很長的絕緣金屬繩連著一個金屬球， 向指向地球球心方向釋放， 懸掛在航天飛機下方. 當時航天飛機正在 赤道上空離地面幾百公里高的電離層繞地球做勻速圓周運動，繞行方向與地球自轉方向相，懸繩上端的電勢高于下端的電勢，懸繩上端的電勢低于下端的電勢，懸繩上端的電勢低于下端的電勢5、如圖中，閉合矩形線框abed位于磁感應強度為 B的勻強磁中，ab邊位于磁場邊緣，線框平面與磁場垂直，ab邊和be邊分別用Li和L2,線框電阻為R。若把線框沿v的方向勻 速拉出磁場所用時間為 t,則通過框導線截面的電量是（）0 00 0C.警D. BL丄22

4、L，短邊的長度為L,在兩短邊上均接有電阻 R，2A 8BLA. -3R2B. 4Bk 3R2BL2C. -3Rd *h K K X XX X1 1X X X X K K 對t tX XX XK K KJCM M 0 0 fifip pItIt h，磁感應強6、如圖所示，兩個互連的金屬圓環(huán)，粗金屬環(huán)的電阻為細金屬環(huán)電阻的二分之一。磁場垂 直穿過粗金屬環(huán)所在區(qū)域。當磁感應強度隨時間均勻變化時，在粗環(huán)內產生的感應電動勢為E。貝U a、b兩點間的電勢差為（）7、在如圖所示的電路中， 兩個相同的小燈泡 Li和L2分別串聯(lián)一個帶鐵芯的電感線圈L和一個滑動變阻器R .閉合開關S后，調整R，使Li和L2發(fā)光的

5、亮度一樣，此時流過兩個燈泡 的電流均為I，然后，斷開S,若t時刻再閉合S,則在t前后的一小段時間內，正確反映流過Li的電流ii，流過L2的電流i2，隨時間t變化的圖像是（8、如圖，矩形裸導線框abed的長邊長度為其余部分電阻不計。導線框一長邊與x軸重合，左邊的坐標 x=0,線框內有一垂直于線框平面的勻強磁場，磁場的磁感應強度為B。一質量為 m、電阻也為R的光滑導體棒 MN與短邊平行且與長邊接觸良好。開始時導體棒靜止于x=0處，從t=0時刻起，導體棒 MN在沿x軸正方向的一拉力作用下，從x=0處勻加速運動到x =2L處。則導體棒 MN從x=0處運動到x=2L處的過程中通過電阻 R的電量為（）9、

6、如圖所示，在空中有一水平方向的勻強磁場區(qū)域，區(qū)域的上下邊緣間距為A AD D度為B。有一寬度為b (bh)、長度為L、電阻為R、質量為m的矩形導體線圈緊貼磁場區(qū) 域的上邊緣由靜止起豎直下落，當線圈的PQ邊到達磁場下邊緣時，線圈恰好開始做勻速運動。設線圈進入磁場過程中產生的熱量為Q1，通過導體截面的電荷量為q1；線腳離開磁場過程中產生的熱量為Q2，通過導體截面的電荷量為q2 ，則()Q1 = Q2 QK Q2q1= q2 qy q2A.B.C.D.10、如圖所示的電路中，線圈L的自感系數(shù)足夠大，其直流電阻忽略不計,相同的燈泡，下列說法正確的是()A . S閉合后，LA、LB同時發(fā)光且亮度不變B.

7、 S閉合后，LA立即發(fā)光，然后又逐漸熄滅C. S斷開的瞬間，LA、LB同時熄滅D . S斷開的瞬間，LA再次發(fā)光，然后又逐漸熄滅二、填空題1、大金屬環(huán)半徑是小金屬環(huán)的2倍，當穿過大環(huán)的磁通量變化率為感應電動勢為E。當穿過小環(huán)的磁通量變化率也為X XX X9X XLA、LB是兩個LJ-時，大環(huán)中產生的t-時，小環(huán)中產生的感應電動勢為t10匝，半徑rA=2rB，內有如圖所示的有理想邊界A、B環(huán)中的感應電動勢之比 EA : EB=_，產生的感應3、如圖所示為日光燈的工作電路.(1)開關S剛合上前，啟動器(2)開關S剛合上時，220V(3)日光燈啟輝瞬間，燈管兩端電壓(4)日光燈正常發(fā)光時，啟動器2、

8、AB兩閉合線圈為同樣導線繞成且均為 的勻強磁場，若磁場均勻減小，則 電流之比IA : |B=。D的靜觸片和動觸片是 _(填接通的、斷開的).電壓加在 _.使 _燈發(fā)出紅光.220V(填大于、等于、小于).D的靜觸片和動觸片 _(填接觸、斷開).O如圖所示.已 A、C兩點間的電勢差是其中A、B兩點間的電勢差 UAB = V .1、如圖，水平面上有兩根相距0.5m的足夠長的平行金屬導軌 MN和PQ,它們的電阻可忽略不計，在M和P之間接有阻值為B= 0.4T?，F(xiàn)使4、金屬桿ABC處于磁感強度 B=0.1T的勻強磁場中，磁場方向垂直紙面向里， 知AB=BC=20cm，當金屬桿在圖中標明的速度方向運動時

9、，測得3.0V，則可知移動速度 v =_m/s ,K K X X M M X X X XV VA*A*K K X X K K BXBX X X三、計算題R= 3.0 Q的定值電阻，導體棒 ab長=0.5m，其電阻為r = 1.0 Q,與導軌接觸良好.整個裝置處于方向豎直向上的勻強磁場中, ab以v= 10m/s的速度向右做勻速運動。(1) a b中的電流大？ a b兩點間的電壓多大?(2)維持a b做勻速運動的外力多大?(3) a b向右運動1m的過程中，外力做的功是多少？電路中產生的熱量是多少?2、如圖所示，水平桌面上固定一個無電阻的光滑導軌，導軌左端由一個R=0.08 Q的電阻相連，軌距d

10、=50cm。金屬桿ab的質量m=0.1kg ,電阻r=0.02 0,橫跨導軌。磁感應強度B=0.2T 的勻強磁場垂直穿過導軌平面?，F(xiàn)用水平力F=0.1N拉ab向右運動，求：(1 )桿ab勻速前進時速度大小為多少？電路中消耗的電功率為多少？(2)突然撤消外力 F后，電阻R上還能產生的熱量為多少？iXXXB Br-* VX XX y ye丘F* B-(1) MN從圓環(huán)的左端滑到右端的過程中電阻(2) MN從圓環(huán)左端滑到右端的過程中，電阻R上的電流強度的平均值及通過的電荷量。R上的電流強度的最大值。3、如圖所示，兩根豎直放置的足夠長的光滑平行金屬導軌間距 I = 0.50m,上端接有阻值R= 0.8

11、0 0的定值電阻，導軌的電阻可忽略不計。導軌處于磁感應強度 B=0.40T、方向垂直于金屬導 軌平面向外的有界勻強磁場中，磁場的上邊界如圖中虛線所示，虛線下方的磁場范圍足夠大。一根質量m=4.0X 10-2kg、電阻r = 0.20 0的金屬桿MN，從距磁場上邊界 h=0.20m高處，由靜止開始沿著金屬導軌下落。已知金屬桿下落過程 中始終與兩導軌垂直且接觸良好，重力加速度g=10m/s2，不計空氣阻力。(1) 求金屬桿剛進入磁場時通過電阻R的電流大??；(2) 求金屬桿剛進入磁場時的加速度大??；(3 )若金屬桿進入磁場區(qū)域一段時間后開始做勻速直線運動，則金屬桿在勻速下落過程中其所受重力對它做功的

12、功率為多大？4、如下圖所示，導線全部為裸導線，半徑為 r的圓內有垂直于圓平面的勻強磁場，磁感應 為B、一根長度大于2r的導線MN以速度v在圓環(huán)上無摩擦地自左端勻速滑動到右端，電 路的固定電阻為 R,其余電阻忽略不計，試求：【答案與解析】 一、選擇題.i3【解析】根據(jù)法拉第電磁感應定律1【答案】ABn 知，增加線圈的匝數(shù) n,提高交流電源的 tI。2a端為負極、b端為正極，所以只有 D項正確?！窘馕觥俊窘馕觥款l率即縮短交流電源的周期 （相當于減小 At），這兩種方法都能使感應電動勢增大故選項 B正確.將金屬杯換為瓷杯，則沒有閉合電路，也就沒有感應電流；取走線圈中的鐵芯，則 使線圈中的磁場大大減弱

13、，則磁通量的變化率減小.感應電動勢減小.故選項C、D錯誤.2、【答案】圓盤在磁場中切割磁感線產生恒定的感應電動勢E=BoR 2，由右手定則判斷得3、【答案】接通開關 Si后，線圈中會產生自感電動勢，以阻礙L中電流I的增大，所以L中的電流I會逐漸增大；電路穩(wěn)定后，再突然接通開關 S2,線圈與電阻R將會被短路，線圈中電流突然減小，產生自感電動勢，以阻礙L中的電流I的減小，所以電流逐漸減小，選項A正確。4、A解析：地球自轉周期是24h,航天飛機的周期小于24h，因此0 。赤道上空的地磁場方向是水平向北的，航天飛機從西向東飛行，由右手定則可知，感應電 動勢方向向上，因此上端電勢高。5、B解析：根據(jù)通過

14、框導線截面的電量q n R磁通量的變化量為 BL1L2，所以選B。6、C解析：設粗環(huán)電阻為 R，粗環(huán)是內電路,應電動勢為E，感應電流為I，Uab I細環(huán)電阻為2R 3R2R2R，細環(huán)是外電路，總電阻為 3R，感2E，故選項C正確。37、B解析：由于小燈泡Li與電感線圈串聯(lián)，斷開S后再閉合,流過Li的電流從無到有（即增大），電感線圈對電流有阻礙作用，所以流過燈泡Li的電流從0開始逐漸增大，最終達到I .故A錯誤，B正確.由于小燈泡 L2與滑動變阻器串聯(lián)，斷開 S后再閉合，立即有電流通過 L2,C、D錯誤.故選B.當Li電流逐漸增大時，流過L2的電流逐漸減小，最終減到I.故8、C解析：任一時刻，導

15、體棒中的感應電動勢為E BLv，感應電流為IERR2BLV2BLV，因為棒做勻加速運動，所以3R2BLv3RI。2v t 2L，此過程中通過導體棒的電量為q24BLR兩電阻并聯(lián)，所以通過每一電阻的電量為q22BL3R2一。故C對。9、BC解析：線框進入或離開磁場的過程中，通過導體截面的電量為q I t,而 IE ，則 q中有一段加速過程,R ；因為進入或離開時，線框離開磁場時的速度大于進入時的速度,相同，所以qiq2。b h，線框在磁場離開時所受安培力較大。克服安培力做功較多,產生的焦耳熱較多，所以Q1 Q2。故選BC。10、BD解析：線圈對變化的電流有阻礙作用，通電時阻礙電流變大, 穩(wěn)定后使

16、LA被短路，斷開電路時，線圈阻礙電流變小，使所以閉合時亮度相同，但電流LA再次發(fā)光，然后又逐漸熄滅。二、填空題1、E解析：根據(jù)法拉第電磁感應定律E n，匝數(shù)都為t1,分別穿過大環(huán)、小環(huán)的磁通量變化率都為 ，相等，所以產生的感應電動勢相等，也為t2、 1 : 1， 1 : 2解析：兩閉合線圈磁場穿過的面積相等，磁通量的變化率相等，匝數(shù)相等，故A、B環(huán)中的感應電動勢相等。設B線圈每匝電阻為 R，則A線圈每匝電阻為2R，產生的感應電流IB侖，IAE , 1A10 2R IB(4)斷開3、(1)斷開，(2)D、氖，(3)大于，4、100m/s，2V解析：AC兩點間切割磁感線的等效長度為30cm，U A

17、C EACBLACVE3,金屬桿移動速度 vBLAC0.1m/ s0.3100m/ sA、 B兩點間的電勢差U ABEABBLABV0.1 0.2三、計算題1、( 1) 0.5A ; 1.5V ;(2)0.1N;(3) 0.1J,0.1J。解析：(1)感應電動勢EBLV ,EBLV0.4 0.5 10感應電流I -A0.5AR rR r3.0 1.0100V2.0V .a b兩點間的電壓 Uab IR 0.5 3.0V1.5V解析：(1)感應電動勢E BLv，電流I，安培力FA BIL，聯(lián)立解得安培力FAB2| 2B匕，勻速運動拉力等于安培力FAFR rA R rB2L2v解得速度vF(R r

18、) 0.1(0.08 0.02)2 22 m / s 1 / s B2L22(0.2 0.5)電路中消耗的電功率等于安培力的功率，等于拉力的功率P PA Fv 0.1 1W 0.1W .(2)突然撤消外力F時，電路的總能量為金屬桿的動能，到最后停下來，動能全部轉化為1內能，Q總= 1mv2，電阻R上產生的熱量與ab的電阻按比例分配，總2所以電阻R上還能產生的熱量 QR 總=0一 1R r 總 0.08+0.0223、( 1) 0.40A (2) 8.0m/s2 (3) 4.0W.解析：(1)金屬桿MN自由下落，設 MN剛進入磁場時的速度為 有 mgh mv22解得 v= J2gh =2.0m/s0.1 12J 0.04J .V,根據(jù)機械能守恒定律,2、( 1)1m/S, 0.1W; (2) 0.04J.MN剛進入磁場時產生的感應電動勢E=Blv =0.4 X