重難強(qiáng)化訓(xùn)練1　法拉第電磁感應(yīng)定律的綜合應(yīng)用

1、.重難強(qiáng)化訓(xùn)練一法拉第電磁感應(yīng)定律的綜合應(yīng)用時(shí)間：40分鐘分值：90分一、選擇題此題共9小題，每題6分，16題為單項(xiàng)選擇，79題為多項(xiàng)選擇1.如圖8所示，一正方形線圈的匝數(shù)為n，邊長(zhǎng)為a，線圈平面與勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直，且一半處在磁場(chǎng)中在t時(shí)間內(nèi)，磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向不變，大小由B均勻地增大到2B在此過(guò)程中，線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為【導(dǎo)學(xué)號(hào)：97752034】圖8A B C DB線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)Enn··Sn··，選項(xiàng)B正確2.如圖9所示，將一半徑為r的金屬圓環(huán)在垂直于環(huán)面的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中用力握中間成“8字形金屬圓環(huán)未發(fā)生翻轉(zhuǎn)，并使上、下兩圓環(huán)半徑

2、相等假如環(huán)的電阻為R，那么此過(guò)程中流過(guò)環(huán)的電荷量為圖9A B C0 DB流過(guò)環(huán)的電荷量只與磁通量的變化量和環(huán)的電阻有關(guān)，與時(shí)間等其他量無(wú)關(guān)， Br22·BBr2，因此，電荷量為q.3如圖10甲所示，矩形導(dǎo)線框abcd固定在變化的磁場(chǎng)中，產(chǎn)生了如圖乙所示的電流電流方向abcda為正方向假設(shè)規(guī)定垂直紙面向里的方向?yàn)榇艌?chǎng)正方向，可以產(chǎn)生如圖10乙所示電流的磁場(chǎng)為甲乙圖10A BCDD由題圖乙可知，0t1內(nèi)，線框中的電流的大小與方向都不變，根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律可知，線框中的磁通量的變化率一樣，故0t1內(nèi)磁感應(yīng)強(qiáng)度與時(shí)間的關(guān)系是一條斜線，A、B錯(cuò)又由于0t1時(shí)間內(nèi)電流的方向?yàn)檎?，即沿abcd

3、a方向，由楞次定律可知，電路中感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向向里，故0t1內(nèi)原磁場(chǎng)方向向里減小或向外增大，因此D項(xiàng)符合題意4如圖11所示，一根導(dǎo)體棒ab在垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中自由下落，并始終保持程度方向且與磁場(chǎng)方向垂直那么有【導(dǎo)學(xué)號(hào)：97752035】圖11AUab0Ba>b，Uab保持不變Ca>b，Uab越來(lái)越大Da<b，Uab越來(lái)越大Dab棒向下運(yùn)動(dòng)時(shí)，可由右手定那么判斷，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)方向?yàn)閍b，所以b>a，由UabEBLv及棒自由下落時(shí)v越來(lái)越大，可知Uab越來(lái)越大，故D選項(xiàng)正確5.如圖12所示，三角形金屬導(dǎo)軌EOF上放有一金屬桿AB，在外力作用下，使AB保持與OF垂直；

4、從O點(diǎn)開(kāi)場(chǎng)以速度v勻速右移，該導(dǎo)軌與金屬桿均為粗細(xì)一樣的同種金屬制成，那么以下判斷正確的選項(xiàng)是圖12A電路中的感應(yīng)電流大小不變B電路中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小不變C電路中的感應(yīng)電流逐漸增大D電路中的感應(yīng)電流逐漸減小A設(shè)金屬桿從O開(kāi)場(chǎng)運(yùn)動(dòng)到如題圖所示位置所經(jīng)歷的時(shí)間為t，EOF，金屬桿切割磁感線的有效長(zhǎng)度為L(zhǎng)，故EBLvBv·vttan Bv2tan ·t，即電路中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)與時(shí)間成正比，B選項(xiàng)錯(cuò)誤；電路中感應(yīng)電流I，而l等于閉合三角形的周長(zhǎng)，即lvtvt·tan vt，所以I 是恒量，所以A正確，C、D錯(cuò)誤6.如圖13所示，一正方形線圈的匝數(shù)為n，邊長(zhǎng)為a，總電阻為R，線

5、圈平面與勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直，且一半處在磁場(chǎng)中在t時(shí)間內(nèi)，磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向不變，大小由B均勻地增大到2B在此過(guò)程中，線圈中通過(guò)導(dǎo)線橫截面的電荷量為【導(dǎo)學(xué)號(hào)：97752036】圖13A B C DB磁感應(yīng)強(qiáng)度的變化率，法拉第電磁感應(yīng)定律公式可寫(xiě)成EnnS，其中磁場(chǎng)中的有效面積Sa2，由q·tt得q，選項(xiàng)B正確，A、C、D錯(cuò)誤7將一條形磁鐵從一樣位置插入到閉合線圈中的同一位置，第一次緩慢插入，第二次快速插入，兩次插入過(guò)程中不發(fā)生變化的物理量是A磁通量的變化量B磁通量的變化率C感應(yīng)電流的大小D流過(guò)導(dǎo)體某橫截面的電荷量AD將一條形磁鐵從一樣位置插入到閉合線圈中的同一位置，第一次緩慢插入線圈時(shí)，磁通量

6、增加慢，第二次快速插入線圈時(shí)，磁通量增加快，但磁通量變化量一樣，A正確；根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律，第二次線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大，那么磁通量變化率也大，B錯(cuò)誤；根據(jù)歐姆定律可知第二次感應(yīng)電流大，即I2>I1，C錯(cuò)誤；流過(guò)導(dǎo)體某橫截面的電荷量qttt，由于磁通量變化量一樣，電阻不變，所以通過(guò)導(dǎo)體橫截面的電荷量不變，D正確8.如圖14所示是測(cè)量通電螺線管內(nèi)部磁感應(yīng)強(qiáng)度的一種裝置：把一個(gè)很小的測(cè)量線圈放在待測(cè)處測(cè)量線圈平面與螺線管軸線垂直，將線圈與可以測(cè)量電荷量的沖擊電流計(jì)G串聯(lián)，當(dāng)將雙刀雙擲開(kāi)關(guān)K由位置1撥到位置2時(shí)，測(cè)得通過(guò)測(cè)量線圈的電荷量為q.測(cè)量線圈的匝數(shù)為n，面積為S，測(cè)量線圈和G串聯(lián)

7、回路的總電阻為R.以下判斷正確的選項(xiàng)是圖14A在此過(guò)程中，穿過(guò)測(cè)量線圈的磁通量的變化量qRB在此過(guò)程中，穿過(guò)測(cè)量線圈的磁通量的變化量C待測(cè)處的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為BD待測(cè)處的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為BBD由En，EIR，qIt，得q，得，B正確；2BS，得B，D正確9.如圖15所示，一導(dǎo)線彎成半徑為a的半圓形閉合回路虛線MN右側(cè)有磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，方向垂直于回路所在的平面回路以速度v向右勻速進(jìn)入磁場(chǎng)，直徑CD始終與MN垂直從D點(diǎn)到達(dá)邊界開(kāi)場(chǎng)到C點(diǎn)進(jìn)入磁場(chǎng)為止，以下說(shuō)法正確的選項(xiàng)是 【導(dǎo)學(xué)號(hào)：97752037】圖15A感應(yīng)電流方向不變BCD段直導(dǎo)線始終不受安培力C感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大值EmBavD感應(yīng)

8、電動(dòng)勢(shì)平均值BavACD在閉合回路進(jìn)入磁場(chǎng)的過(guò)程中，通過(guò)閉合回路的磁通量逐漸增大，根據(jù)楞次定律可知感應(yīng)電流的方向始終為逆時(shí)針?lè)较?，A正確根據(jù)左手定那么可判斷，CD段受安培力向下，B不正確當(dāng)半圓形閉合回路一半進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)，這時(shí)有效切割長(zhǎng)度最大為a，所以感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大值EmBav，C正確感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)平均值Bav，D正確二、非選擇題此題共3小題，共36分1010分如圖16甲所示，固定在程度面上電阻不計(jì)的光滑金屬導(dǎo)軌，間距d0.5 m右端接一阻值為4 的小燈泡L，在CDEF矩形區(qū)域內(nèi)有豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度B按如圖16乙規(guī)律變化CF長(zhǎng)為2 m在t0時(shí)，金屬棒ab從圖示位置由靜止在恒力F作用下向右運(yùn)

9、動(dòng)到EF位置，整個(gè)過(guò)程中小燈泡亮度始終不變ab金屬棒電阻為1 ，求：甲乙圖161通過(guò)小燈泡的電流；2恒力F的大?。?金屬棒的質(zhì)量【解析】1金屬棒未進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)，電路總電阻R總RLRab5 回路中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為：E1 S0.5 V燈泡中的電流為IL0.1 A2因燈泡亮度不變，故在t4 s末金屬棒剛好進(jìn)入磁場(chǎng)，且做勻速運(yùn)動(dòng)，此時(shí)金屬棒中的電流IIL0.1 A恒力大?。篎F安BId0.1 N.3因燈泡亮度不變，金屬棒在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)，產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為E2E10.5 V金屬棒在磁場(chǎng)中的速度v0.5 m/s金屬棒未進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的加速度為a0.125 m/s2故金屬棒的質(zhì)量為m0.8 kg.【答案】10.1 A

10、20.1 N30.8 kg11. 12分如圖17所示，面積為0.2 m2的100匝線圈A處在磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向垂直于線圈平面磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間變化的規(guī)律是B60.2tT，電路中的R14 ，R26 ，電容C30 F，線圈的電阻不計(jì)，求：圖171閉合S一段時(shí)間后，通過(guò)R2的電流大小及方向2閉合S一段時(shí)間后，再斷開(kāi)S，S斷開(kāi)后通過(guò)R2的電荷量是多少？ 【導(dǎo)學(xué)號(hào)：97752038】【解析】1由于磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間均勻變化，根據(jù)B60.2tT，可知0.2 T/s，所以線圈中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小為EnnS·100×0.2×0.2 V4 V通過(guò)R2的電流大小為I A0.4 A由楞次定律

11、可知電流的方向自上而下通過(guò)R2.2閉合S一段時(shí)間后，電容器充電，此時(shí)兩板間電壓U2IR20.4×6 V2.4 V再斷開(kāi)S，電容器將放電，通過(guò)R2的電荷量就是電容器原來(lái)所帶的電荷量QCU230×106×2.4 C7.2×105 C【答案】10.4 A由上向下通過(guò)R227.2×105 C12. 14分如圖18所示，固定在程度桌面上的金屬框架edcf處在豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，金屬棒ab在框架上可無(wú)摩擦滑動(dòng)，此時(shí)adcb構(gòu)成一個(gè)邊長(zhǎng)為l的正方形，金屬棒的電阻為r，其余部分電阻不計(jì)，開(kāi)場(chǎng)時(shí)磁感應(yīng)強(qiáng)度為B0.圖181假設(shè)從t0時(shí)刻起，磁感應(yīng)強(qiáng)度均勻增加，每秒增量為k，同時(shí)保持金屬棒靜止求金屬棒中的感應(yīng)電流，在圖上標(biāo)出感應(yīng)電流的方向2在上述1情況中，始終保持金屬棒靜止，當(dāng)tt1時(shí)需加的垂直于金屬棒的程度拉力為多大？3假設(shè)從t0時(shí)刻起，磁感應(yīng)強(qiáng)度逐漸減小，當(dāng)金屬棒以恒