20202021高中物理第一章電磁感應(yīng)第四節(jié)法拉第電磁感應(yīng)定律分層訓(xùn)練粵教版選修經(jīng)典實(shí)用

1、第四節(jié) 法拉第電磁感應(yīng)定律a級(jí)抓基礎(chǔ)1在磁感應(yīng)強(qiáng)度為0.5 t的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，讓長(zhǎng)為0.2 m的導(dǎo)線垂直于磁場(chǎng)方向做切割磁感線運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)方向與導(dǎo)線垂直，產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為0.5 v，則導(dǎo)線切割磁感線的速度為()a0.5 m/sb5 m/sc0.05 m/s d2.5 m/s解析：由eblv可知v5 m/s，b對(duì)答案：b2穿過(guò)一個(gè)單匝線圈的磁通量始終保持每秒鐘均勻地增加1 wb，則()a線圈中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)每秒增加1 vb線圈中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)每秒減少1 vc線圈中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小不變d線圈中無(wú)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)解析：磁通量始終保持每秒鐘均勻地增加1 wb，則1 wb/s，根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律en，得e1 v保持不

2、變故c正確，a、b、d錯(cuò)誤答案：c3用均勻?qū)Ь€做成的單匝正方形線框，每邊長(zhǎng)為0.2米，正方形的一半放在和紙面垂直向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，如圖所示，當(dāng)磁場(chǎng)以20 t/s的變化率增強(qiáng)時(shí)，線框中點(diǎn)a、b兩點(diǎn)電勢(shì)差是()auab0.2 v buab0.2 vcuab0.4 v duab0.4 v解析：由題意，磁感應(yīng)強(qiáng)度的變化率為20 t/s，由法拉第電磁感應(yīng)定律得es20××0.22 v0.4 v，由楞次定律判斷得，線框中感應(yīng)電流方向沿逆時(shí)針?lè)较?，b相當(dāng)于電源的正極，a相當(dāng)于電源的負(fù)極，則a的電勢(shì)低于b的電勢(shì)，根據(jù)歐姆定律得uabe0.2 v.答案：b4.一根導(dǎo)體棒ab在水平方向的勻強(qiáng)磁

3、場(chǎng)中下落，并始終保持水平方向且與磁場(chǎng)方向垂直，如圖所示，若用a、b分別表示a、b兩點(diǎn)的電勢(shì)，則()aa<b ，uab越來(lái)越大 ba>b ，uab保持不變ca>b ，uab越來(lái)越大 duab0解析：導(dǎo)體棒ab切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，由右手定則可以知道，b點(diǎn)電勢(shì)高，a點(diǎn)電勢(shì)低，即a<b，導(dǎo)體棒下落過(guò)程速度v越來(lái)越大，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)eblv越來(lái)越大，導(dǎo)體棒ab兩端電勢(shì)差uab越來(lái)越大，故a正確答案：a5在范圍足夠大，方向豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，b0.2 t，有一水平放置的光滑框架，寬度為l0.4 m，如圖所示，框架上放置一質(zhì)量為0.05 kg、電阻為1 的金屬桿cd，框架電阻不計(jì)

4、若桿cd以恒定加速度a2 m/s2、由靜止開始做勻變速運(yùn)動(dòng)，則：(1)在5 s內(nèi)平均感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)是多少？(2)在5 s末回路中的電流多大？(3)第5 s末作用在桿cd上的水平外力多大？解析：(1)5 s內(nèi)的位移 sat225 m，5 s內(nèi)的平均速度5 m/s(也可用求解)，故平均感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)bl0.4 v.(2)第5 s末速度vat10 m/s，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)eblv，則回路中的電流為：i a0.8 a.(3)桿cd勻加速運(yùn)動(dòng)，由牛頓第二定律，得ff安ma，即fbilma，代入解得f0.164 n.答案：(1)0.4 v(2)0.8 a(3)0.164 nb級(jí)提能力6(多選)一根直導(dǎo)線長(zhǎng)0.1 m，在

5、磁感應(yīng)強(qiáng)度為0.1 t的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中以10 m/s的速度勻速運(yùn)動(dòng)，則導(dǎo)線中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)()a一定為0.1 vb可能為0c可能為0.01 v d可以大于0.1 v解析：導(dǎo)體切割磁感線時(shí)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小：eblvsin .其大小與b和v之間的夾角有關(guān)答案：bc7如圖甲所示，螺線管匝數(shù)n1 000匝，橫截面積s10 cm2，螺線管導(dǎo)線電阻r1 ，電阻r4 ，磁感應(yīng)強(qiáng)度b的b­t圖象如圖乙所示(以向右為正方向)，下列說(shuō)法正確的是()圖甲 圖乙a通過(guò)電阻r的電流方向不變b感應(yīng)電流的大小保持不變c電阻r兩端的電壓為6 vdc點(diǎn)的電勢(shì)一直保持4.8 v不變解析：由楞次定律可知：01 s內(nèi)，

6、電流從cra，12 s內(nèi)，電流從arc，故選項(xiàng)a錯(cuò)誤；由圖象可知6 t/s大小不變，由法拉第電磁感應(yīng)定律可知感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)en1 000×6×10×104 v6 v不變，所以感應(yīng)電流的大小i a1.2 a不變，故選項(xiàng)b正確；由閉合電路的歐姆定律可知電阻r兩端的電壓為uir1.2×4 v4.8 v故選項(xiàng)c錯(cuò)誤；由于a點(diǎn)接地，所以c點(diǎn)的電勢(shì)為±4.8 v，故選項(xiàng)d錯(cuò)誤答案：b8我國(guó)第一艘航母“遼寧艦”交接入列后，殲15飛機(jī)順利完成了起降飛行訓(xùn)練，圖甲為一架殲15飛機(jī)剛著艦時(shí)的情景已知該飛機(jī)機(jī)身長(zhǎng)為l，機(jī)翼兩端點(diǎn)c、d的距離為d，某次在我國(guó)近海海域訓(xùn)練中

7、飛機(jī)降落時(shí)的速度沿水平方向，大小為v.如圖乙所示，該空間地磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度的水平分量為bx，豎直分量為by.c、d兩點(diǎn)間的電勢(shì)差為u，下列分析正確的是()圖甲圖乙aubxlv，c點(diǎn)電勢(shì)低于d點(diǎn)電勢(shì)bubxdv，c點(diǎn)電勢(shì)高于d點(diǎn)電勢(shì)cubylv，c點(diǎn)電勢(shì)低于d點(diǎn)電勢(shì)dubydv，c點(diǎn)電勢(shì)高于d點(diǎn)電勢(shì)解析：飛機(jī)機(jī)翼切割磁感線，地磁場(chǎng)豎直分量為by.由法拉第電磁感應(yīng)定律可知感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小為ubydv；北半球的磁感應(yīng)強(qiáng)度的豎直分量是向下的，根據(jù)右手定則，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的方向由d指向c，所以c點(diǎn)的電勢(shì)高于d點(diǎn)的電勢(shì)，故d正確，a、b、c錯(cuò)誤答案：d9.如圖所示，平行金屬導(dǎo)軌的間距為d，一端跨接一阻值為r的電阻

8、，勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為b，方向垂直于導(dǎo)軌所在平面向里，一根長(zhǎng)直金屬棒與導(dǎo)軌成60°角放置，且接觸良好，則當(dāng)金屬棒以垂直于棒的恒定速度v沿金屬導(dǎo)軌滑行時(shí)，其他電阻不計(jì)，電阻r中的電流為()a. b.c. d.解析：金屬棒中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為：eblvbv；通過(guò)r的電流為： i，故選a.答案：a10如圖(a)所示，一個(gè)電阻值為r，匝數(shù)為n的圓形金屬線圈與阻值為2r的電阻r1連接成閉合回路線圈的半徑為r1.在線圈中半徑為r2的圓形區(qū)域內(nèi)存在垂直于線圈平面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度b隨時(shí)間t變化的關(guān)系圖線如圖(b)所示圖線與橫、縱軸的截距分別為t0和b0.導(dǎo)線的電阻不計(jì)求0至t1時(shí)間內(nèi)圖(a)圖(b)(1)通過(guò)電阻r1上的電流大小和方向；(2)通過(guò)電阻r1上的電荷量q及電阻r1上產(chǎn)生的熱量解析：(1)由圖象分析可知，0至t1時(shí)間內(nèi).由法拉第電磁感應(yīng)定律有enn·s，而sr.由閉合電路歐姆定律有i1.聯(lián)