高中物理-選擇性必修2-第二章-2-法拉第電磁感應(yīng)定律

第二章電磁感應(yīng)2法拉第電磁感應(yīng)定律基礎(chǔ)過(guò)關(guān)練題組一電磁感應(yīng)定律1.關(guān)于感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小,下列說(shuō)法中正確的是(易錯(cuò))A.線(xiàn)圈中磁通量變化越大,線(xiàn)圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)一定越大B.線(xiàn)圈中磁通量越大,產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)一定越大C.線(xiàn)圈放在磁感應(yīng)強(qiáng)度越大的地方,產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)一定越大D.線(xiàn)圈中磁通量變化越快,產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)越大2.(2020河北石家莊高二上月考)如圖所示,柵欄大門(mén)朝正南方向,在門(mén)的四個(gè)角上釘有四個(gè)釘子,沿著釘子繞有50匝的大線(xiàn)圈,穿過(guò)該線(xiàn)圈的最大磁通量為1.6×10-4Wb,那么,小明在2s內(nèi)把關(guān)閉的大門(mén)打開(kāi)并轉(zhuǎn)過(guò)90°的過(guò)程中,線(xiàn)圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)約為()A.2×10-2V B.4×10-3VC.1.6×10-4V D.8×10-5V3.(2020重慶九校聯(lián)盟高二上月考)如圖為綦江南州中學(xué)物理興趣小組為研究無(wú)線(xiàn)充電技術(shù),動(dòng)手制作的一個(gè)“特斯拉線(xiàn)圈”。線(xiàn)圈匝數(shù)為n,面積為S,若在t1到t2時(shí)間內(nèi),勻強(qiáng)磁場(chǎng)平行于線(xiàn)圈軸線(xiàn)穿過(guò)線(xiàn)圈,其磁感應(yīng)強(qiáng)度大小由B1均勻增加到B2,則該段時(shí)間內(nèi)線(xiàn)圈兩端的電勢(shì)差的大小()A.恒為SB.從0均勻變化到SC.恒為nSD.從0均勻變化到nS4.(2020江蘇常州高二上期中)如圖所示,一個(gè)圓形線(xiàn)圈的匝數(shù)為n,半徑為a,線(xiàn)圈平面與勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直,且一半處在磁場(chǎng)中。在Δt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(xiàn)圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為(深度解析)A.πnBa2Δt B.πnB5.(2020天津高二上期末)穿過(guò)某線(xiàn)圈的磁通量隨時(shí)間變化的關(guān)系如圖所示,在下列幾段時(shí)間內(nèi),線(xiàn)圈中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最小的是()A.0~2s B.2~4s C.4~5s D.5~10s6.(2020安徽太和中學(xué)高二上月考)(多選)粗細(xì)相同且由同種材料制成的A、B兩線(xiàn)圈分別按圖甲、乙兩種方式放入勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,甲、乙兩圖中的磁場(chǎng)方向均垂直于線(xiàn)圈平面,A、B線(xiàn)圈的匝數(shù)之比為2∶1,半徑之比為2∶3。當(dāng)兩圖中的磁場(chǎng)都隨時(shí)間均勻變化時(shí)()A.甲圖中,A、B兩線(xiàn)圈中電動(dòng)勢(shì)之比為2∶3B.甲圖中,A、B兩線(xiàn)圈中電流之比為3∶2C.乙圖中,A、B兩線(xiàn)圈中電動(dòng)勢(shì)之比為8∶9D.乙圖中,A、B兩線(xiàn)圈中電流之比為2∶37.(2020陜西洛南中學(xué)高二上期末)如圖甲所示,一個(gè)圓形線(xiàn)圈匝數(shù)n=1000,面積S=2×10-2m2,電阻r=1Ω,在線(xiàn)圈外接一阻值為R=4Ω的電阻。把線(xiàn)圈放入一個(gè)勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,磁場(chǎng)方向垂直線(xiàn)圈平面向里,磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間變化的規(guī)律如圖乙所示。求:甲乙(1)0~4s內(nèi),回路中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì);(2)t=5s時(shí),電阻兩端的電壓U。題組二導(dǎo)線(xiàn)切割磁感線(xiàn)時(shí)的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)8.如圖所示,導(dǎo)體棒ab沿水平面內(nèi)的光滑平行金屬導(dǎo)軌向右做勻速運(yùn)動(dòng),速度v=6.0m/s。兩導(dǎo)軌左端連有電阻R,兩導(dǎo)軌相距L=0.3m,處于豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.1T。則感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E的大小為()A.0.18V B.0.20V C.0.30V D.0.40V9.如圖所示,把一阻值為R、邊長(zhǎng)為L(zhǎng)的正方形金屬線(xiàn)框,從磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,以速度v向右勻速拉出磁場(chǎng)。在此過(guò)程中線(xiàn)框中產(chǎn)生了電流,此電流()A.方向與圖示箭頭方向相同,大小為BLvB.方向與圖示箭頭方向相同,大小為2C.方向與圖示箭頭方向相反,大小為BLvD.方向與圖示箭頭方向相反,大小為210.(2020湖南常德高二上月考)如圖所示,MN、PQ為水平平行金屬導(dǎo)軌,左端接有定值電阻R,金屬棒ab斜放在兩導(dǎo)軌間,與導(dǎo)軌接觸良好,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直于導(dǎo)軌平面,設(shè)金屬棒與兩導(dǎo)軌接觸點(diǎn)間的距離為L(zhǎng),金屬棒與導(dǎo)軌間夾角為60°,以速度v水平向右勻速運(yùn)動(dòng),不計(jì)導(dǎo)軌和金屬棒的電阻,則流過(guò)金屬棒的電流為()A.BLvR B.BLv2R C.311.如圖所示,半徑為r的金屬圓盤(pán)在垂直于盤(pán)面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)B中,繞O軸以角速度ω沿逆時(shí)針?lè)较騽蛩俎D(zhuǎn)動(dòng),則通過(guò)電阻R的電流的方向和大小是(金屬圓盤(pán)的電阻不計(jì))()A.由c到d,I=Br2ωR B.由C.由c到d,I=Br2ω2R D.12.(2020江蘇南通一中高二上期末)如圖,直角三角形金屬框abc放置在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B,方向平行于ab邊向上。當(dāng)金屬框繞ab邊以角速度ω逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),a、b、c三點(diǎn)的電勢(shì)分別為Ua、Ub、Uc。已知bc邊的長(zhǎng)度為l。下列判斷正確的是()A.Ua>Uc,金屬框中無(wú)電流B.Ub>Uc,金屬框中電流方向沿a→b→c→aC.Ubc=-12Bl2ω,D.Ubc=12Bl2ω,金屬框中電流方向沿a→c→b→13.(2020四川廣元高二上期末)如圖所示,水平放置的平行金屬導(dǎo)軌MN和PQ相距l(xiāng)=0.50m,導(dǎo)軌左端接一電阻R=0.20Ω,磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.40T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向垂直于導(dǎo)軌平面,導(dǎo)體棒ac垂直導(dǎo)軌放置,并能無(wú)摩擦地沿導(dǎo)軌滑動(dòng),導(dǎo)軌和導(dǎo)體棒的電阻均可忽略不計(jì)。當(dāng)ac棒以v=4.0m/s的速度水平向右勻速滑動(dòng)時(shí),求:(1)ac棒中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小;(2)回路中感應(yīng)電流的大小和方向;(3)維持ac棒做勻速運(yùn)動(dòng)的水平外力F的大小和方向。能力提升練題組一公式E=nΔΦ1.(2020北京八中高二上期末,)如圖甲所示,100匝的線(xiàn)圈(圖中只畫(huà)了2匝)兩端A、B與一個(gè)理想電壓表相連,線(xiàn)圈內(nèi)有垂直紙面向里的磁場(chǎng),線(xiàn)圈中的磁通量在按圖乙所示規(guī)律變化。下列說(shuō)法正確的是()A.電壓表的示數(shù)為150V,A端接電壓表正接線(xiàn)柱B.電壓表的示數(shù)為50.0V,A端接電壓表正接線(xiàn)柱C.電壓表的示數(shù)為150V,B端接電壓表正接線(xiàn)柱D.電壓表的示數(shù)為50.0V,B端接電壓表正接線(xiàn)柱2.(2020浙江杭州高二上月考,)面積S=4×10-2m2、匝數(shù)n=100的線(xiàn)圈放在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,且磁場(chǎng)方向垂直于線(xiàn)圈平面,磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間t變化的規(guī)律如圖所示,下列判斷正確的是()A.在開(kāi)始的2s內(nèi),穿過(guò)線(xiàn)圈的磁通量的變化率等于0.08Wb/sB.在開(kāi)始的2s內(nèi),穿過(guò)線(xiàn)圈的磁通量的變化量等于零C.在開(kāi)始的2s內(nèi),線(xiàn)圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)等于0.08VD.在第3s末,線(xiàn)圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)等于零3.(2020重慶高二上期末,)如圖畫(huà)出的是穿過(guò)一個(gè)單匝閉合線(xiàn)圈的磁通量隨時(shí)間的變化規(guī)律,以下哪些認(rèn)識(shí)是正確的()A.第0.6s末線(xiàn)圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)是4VB.第0.9s末線(xiàn)圈中的瞬時(shí)電動(dòng)勢(shì)比第0.2s末的小C.第1.0s末線(xiàn)圈中的瞬時(shí)電動(dòng)勢(shì)為零D.第0.2s末和0.4s末的瞬時(shí)電動(dòng)勢(shì)的方向相同4.(2020遼寧撫順一中高三上期中,)如圖所示,a、b兩個(gè)閉合正方形線(xiàn)圈用同樣的導(dǎo)線(xiàn)制成,匝數(shù)均為10匝,邊長(zhǎng)la=3lb,圖示區(qū)域內(nèi)有垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng),且磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間均勻增大,不考慮線(xiàn)圈之間的相互影響,則()A.兩線(xiàn)圈內(nèi)產(chǎn)生順時(shí)針?lè)较虻母袘?yīng)電流B.a、b線(xiàn)圈中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)之比為3∶1C.a、b線(xiàn)圈中感應(yīng)電流之比為3∶1D.a、b線(xiàn)圈中電功率之比為3∶15.(2020江蘇海安高級(jí)中學(xué)高二上月考,)(多選)如圖所示,兩個(gè)單匝閉合線(xiàn)圈a、b的半徑分別為r和2r,用相同粗細(xì)、相同材料的金屬導(dǎo)線(xiàn)制成。圓形勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域的邊緣恰好與a線(xiàn)圈重合,其磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間均勻增大,則()A.穿過(guò)a、b兩線(xiàn)圈的磁通量之比為1∶1B.a、b兩線(xiàn)圈的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)之比為1∶2C.a、b兩線(xiàn)圈的感應(yīng)電流之比為2∶1D.a、b兩線(xiàn)圈的電功率之比為2∶1題組二公式E=Blv的綜合應(yīng)用6.(2020黑龍江甘南一中高二上期末,)如圖所示,將一根總電阻為R的直導(dǎo)線(xiàn)彎成一半徑為a的金屬環(huán),放在豎直平面內(nèi),磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直穿過(guò)環(huán)平面,在環(huán)的最高點(diǎn)A用鉸鏈連接長(zhǎng)度為2a、電阻為R2的導(dǎo)體棒AB,AB由水平位置緊貼環(huán)面擺下,當(dāng)擺到豎直位置時(shí),B點(diǎn)的線(xiàn)速度為v,則這時(shí)AB兩端的電壓大小為(深度解析)A.Bav3 B.Bav6 C.27.(2020山東泰安高二期中,)(多選)如圖所示,電阻不計(jì)的導(dǎo)軌OPQS固定,其中PQS是半徑為r的半圓弧,Q為半圓弧的中點(diǎn),O為圓心,OM是長(zhǎng)為r、可繞O轉(zhuǎn)動(dòng)的金屬桿,其電阻為R,M端與導(dǎo)軌接觸良好?？臻g存在與導(dǎo)軌平面垂直且向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)(圖中未畫(huà)出),磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為B?，F(xiàn)使OM從OQ位置起以角速度ω逆時(shí)針勻速轉(zhuǎn)到OS位置,則該過(guò)程中()A.產(chǎn)生的感應(yīng)電流大小恒定,方向?yàn)镺PQMOB.通過(guò)OM的電荷量為πC.回路中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小為Br2ωD.金屬桿OM的發(fā)熱功率為B題組三電勢(shì)高低的判斷和電勢(shì)差計(jì)算8.(2020浙江大學(xué)附屬中學(xué)高二上期中,)殲-20戰(zhàn)斗機(jī)為中國(guó)人民解放軍研制的第四代戰(zhàn)機(jī)。如圖所示,機(jī)身長(zhǎng)為L(zhǎng),機(jī)翼兩端點(diǎn)C、D間的距離為d,現(xiàn)該戰(zhàn)斗機(jī)在我國(guó)近海海域上空以速度v沿水平方向直線(xiàn)飛行,已知戰(zhàn)斗機(jī)所在空間地磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度的豎直分量方向向下、大小為B,C、D兩點(diǎn)間的電壓大小為U。則()A.U=BLv,C點(diǎn)電勢(shì)高于D點(diǎn)電勢(shì)B.U=BLv,D點(diǎn)電勢(shì)高于C點(diǎn)電勢(shì)C.U=Bdv,C點(diǎn)電勢(shì)高于D點(diǎn)電勢(shì)D.U=Bdv,D點(diǎn)電勢(shì)高于C點(diǎn)電勢(shì)9.(2020浙江杭州西湖高級(jí)中學(xué)高二上月考,)如圖所示,導(dǎo)線(xiàn)OA長(zhǎng)為l,在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中以角速度ω沿圖示方向繞通過(guò)懸點(diǎn)O的豎直軸OO'旋轉(zhuǎn),導(dǎo)線(xiàn)OA與豎直方向的夾角為θ。則導(dǎo)線(xiàn)OA產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小和O、A兩點(diǎn)電勢(shì)高低情況分別是()A.Bl2ω,O點(diǎn)電勢(shì)高B.Bl2ω,A點(diǎn)電勢(shì)高C.23Bl2ωsin2θ,OD.12Bl2ωsin2θ,A10.(2019河南三門(mén)峽高二上月考,)如圖所示,由均勻?qū)Ь€(xiàn)制成的半徑為R的圓環(huán),以速度v勻速進(jìn)入一磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。當(dāng)圓環(huán)運(yùn)動(dòng)到圖示位置(∠aOb=90°)時(shí),a、b兩點(diǎn)間的電勢(shì)差為()A.2BRvB.22BRvC.24BRvD.題組四電荷量的計(jì)算11.()如圖,一匝數(shù)為N、面積為S、總電阻為R的圓形線(xiàn)圈,放在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,磁場(chǎng)方向垂直于線(xiàn)圈平面。當(dāng)線(xiàn)圈由原位置翻轉(zhuǎn)180°,此過(guò)程中通過(guò)線(xiàn)圈導(dǎo)線(xiàn)橫截面的電荷量為(深度解析)A.NBSR B.2NBSR C.BSR12.(2020山西長(zhǎng)治二中高二上期末,)如圖(a)所示,足夠長(zhǎng)的光滑平行金屬導(dǎo)軌JK、PQ傾斜放置,兩導(dǎo)軌間距離為L(zhǎng)=1.0m,導(dǎo)軌平面與水平面間的夾角為θ=30°,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直于導(dǎo)軌平面向上,導(dǎo)軌的J、P兩端連接阻值為R=3.0Ω的電阻,金屬棒ab垂直于導(dǎo)軌放置,并用細(xì)線(xiàn)通過(guò)光滑定滑輪與重物相連,金屬棒ab的質(zhì)量m=0.20kg、電阻r=0.50Ω,重物的質(zhì)量M=0.60kg。如果將金屬棒和重物由靜止釋放,金屬棒沿導(dǎo)軌上滑距離與時(shí)間的關(guān)系圖像如圖(b)所示,不計(jì)導(dǎo)軌電阻,g取10m/s2。求:(1)t=0時(shí)刻金屬棒的加速度;(2)磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小以及在0.6s內(nèi)通過(guò)電阻R的電荷量;(3)在0.6s內(nèi)電阻R產(chǎn)生的熱量。深度解析

答案全解全析基礎(chǔ)過(guò)關(guān)練1.D由法拉第電磁感應(yīng)定律可知,感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小由磁通量的變化率決定。線(xiàn)圈中磁通量變化越大,但磁通量變化率不一定越大,所以產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)也不一定越大,選項(xiàng)A錯(cuò)誤;線(xiàn)圈中磁通量越大,但磁通量變化率不一定越大,產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)也不一定越大,選項(xiàng)B錯(cuò)誤;線(xiàn)圈放在磁感應(yīng)強(qiáng)度大的地方,磁通量雖然較大,但磁通量的變化率不一定大,產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)也不一定大,選項(xiàng)C錯(cuò)誤;線(xiàn)圈中磁通量變化越快,產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)越大,選項(xiàng)D正確。易錯(cuò)警示電路中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小與電路中磁通量變化的快慢有關(guān),磁通量變化得越快,感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)越大。感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小由ΔΦΔt和線(xiàn)圈的匝數(shù)共同決定,而與Φ2.B門(mén)關(guān)閉時(shí),穿過(guò)門(mén)上線(xiàn)圈的磁通量為Φ1=1.6×10-4Wb,將門(mén)打開(kāi)轉(zhuǎn)過(guò)90°時(shí)磁通量為Φ2=0,則有ΔΦ=Φ2-Φ1=-1.6×10-4Wb,由公式E=nΔΦΔt得,線(xiàn)圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小為E=4×10-3V,選項(xiàng)B正確,A、C3.C穿過(guò)線(xiàn)圈的勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度均勻增加,故產(chǎn)生恒定的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì),根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律,有E=nΔΦΔt=nSΔBΔt=nSB2-B14.B由法拉第電磁感應(yīng)定律可知,感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E=nΔΦΔt=nΔBΔtS=n2B-BΔt·12πa2導(dǎo)師點(diǎn)睛求感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小的三種情況面積不變,B變化?E=ΔBΔ面積變化,B不變?E=ΔSΔ面積和B均變化?E=B5.D根據(jù)E=nΔΦΔt得,感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)與磁通量的變化率成正比。Φ-t圖線(xiàn)的斜率表示磁通量的變化率,由題圖可知,5~10s內(nèi)磁通量的變化率最小,則產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最小,選項(xiàng)D正確,A、B6.BCD甲圖中,A、B兩線(xiàn)圈中磁通量的變化率一樣,由公式E=nΔΦΔt可知,感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)與匝數(shù)成正比,為2∶1;由電阻定律R=ρlS可知,A、B線(xiàn)圈的電阻之比為4∶3,則電流之比為3∶2,選項(xiàng)A錯(cuò)誤,B正確。乙圖中,A、B兩線(xiàn)圈中磁感應(yīng)強(qiáng)度的變化率一樣,由公式E=nΔΦΔt=nΔBΔt·S可得,A、B線(xiàn)圈的電動(dòng)勢(shì)之比為8∶9,電阻之比為4∶7.答案(1)1V(2)3.2V解析(1)根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律可得E=nΔΦΔt由題圖可知,在0~4s內(nèi),ΔBΔt=0.解得E=1V(2)由題圖可知,在4~6s內(nèi),ΔB'Δt'=根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律有E'=nΔΦ'Δt'根據(jù)閉合電路歐姆定律有I'=E'R+r=4則電阻兩端的電壓U=I'R=0.8×4V=3.2V8.Aab棒切割磁感線(xiàn)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為E=BLv=0.1×0.3×6.0V=0.18V,選項(xiàng)A正確。9.A線(xiàn)框向右勻速運(yùn)動(dòng),左邊切割磁感線(xiàn),根據(jù)右手定則可知,產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向與圖示箭頭方向相同,線(xiàn)框產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小為E=BLv,則感應(yīng)電流的大小為I=ER=BLvR,選項(xiàng)A正確,B、C、10.C金屬棒ab以速度v水平向右勻速運(yùn)動(dòng),切割磁感線(xiàn)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì),回路中產(chǎn)生感應(yīng)電流,金屬棒的有效切割長(zhǎng)度為L(zhǎng)有效=L·sin60°=32L,產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E=BL有效v=B·32Lv,通過(guò)金屬棒的電流I=ER=3BLv2R,選項(xiàng)A、11.D金屬圓盤(pán)在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中勻速轉(zhuǎn)動(dòng),可以等效為無(wú)數(shù)根長(zhǎng)為r的導(dǎo)體棒繞O點(diǎn)做勻速圓周運(yùn)動(dòng),其產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小為E=12Br2ω,由右手定則可知感應(yīng)電流方向由圓盤(pán)邊沿指向圓心,故通過(guò)電阻R的電流大小I=Br2ω2R,方向由12.C閉合金屬框在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中以角速度ω逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),穿過(guò)金屬框的磁通量始終為零,金屬框中無(wú)電流。由右手定則可知Ub=Ua<Uc,A、B、D選項(xiàng)錯(cuò)誤;b、c兩點(diǎn)的電勢(shì)差Ubc=-Blv中=-12Bl2ω,選項(xiàng)C13.答案(1)0.80V(2)4.0A,方向?yàn)槟鏁r(shí)針(3)0.80N,方向水平向右解析(1)導(dǎo)體棒切割磁感線(xiàn)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為E=Blv=0.40×0.50×4.0V=0.80V(2)由右手定則可知,導(dǎo)體棒切割磁感線(xiàn)產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向?yàn)閺腸到a,即回路中感應(yīng)電流沿逆時(shí)針?lè)较?根據(jù)閉合電路歐姆定律得I=ER=0.800.(3)由于ac棒做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng),說(shuō)明其所受合外力為零,有F=F安=BIl=0.40×4.0×0.50N=0.80N根據(jù)左手定則知,安培力方向水平向左,則外力F方向水平向右。能力提升練1.B線(xiàn)圈相當(dāng)于電源,由楞次定律結(jié)合安培定則可知A相當(dāng)于電源的正極,B相當(dāng)于電源的負(fù)極,故A應(yīng)該與理想電壓表的正接線(xiàn)柱相連,選項(xiàng)C、D錯(cuò)誤。由法拉第電磁感應(yīng)定律得E=nΔΦΔt=100×0.15-0.102.A在開(kāi)始的2s內(nèi),穿過(guò)線(xiàn)圈的磁通量的變化率為ΔΦΔt=ΔB·SΔt=0.08Wb/s,磁通量的變化量大小為ΔΦ=ΔB·S=0.16Wb,感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為E=nΔΦΔt=100×0.08V=8V,選項(xiàng)A正確,選項(xiàng)B、C錯(cuò)誤;在第3s3.A由法拉第電磁感應(yīng)定律知感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E=nΔΦΔt,0.3~0.8s內(nèi),E=8-60.8-0.3V=4V,則第0.6s末線(xiàn)圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小是4V,選項(xiàng)A正確;Φ-t圖線(xiàn)的斜率表示磁通量的變化率,感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小與磁通量的變化率成正比,由圖像知第0.9s末線(xiàn)圈中的瞬時(shí)電動(dòng)勢(shì)比第0.2s末的大,選項(xiàng)B錯(cuò)誤;第1.0s末穿過(guò)線(xiàn)圈的磁通量的變化率不為零,電動(dòng)勢(shì)不為零,選項(xiàng)C錯(cuò)誤;Φ-t圖像中,第0.24.C根據(jù)楞次定律結(jié)合安培定則可知,兩線(xiàn)圈內(nèi)產(chǎn)生逆時(shí)針?lè)较虻母袘?yīng)電流,選項(xiàng)A錯(cuò)誤。根據(jù)E=nΔΦΔt=nΔBΔtS知,磁感應(yīng)強(qiáng)度的變化率相等,兩線(xiàn)圈匝數(shù)相等,邊長(zhǎng)之比為3∶1,則感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)之比為9∶1;根據(jù)電阻定律R=ρlS可知,兩線(xiàn)圈長(zhǎng)度之比為3∶1,則電阻之比為3∶1,根據(jù)歐姆定律得,感應(yīng)電流之比為3∶1,選項(xiàng)B錯(cuò)誤,C正確。根據(jù)P=EI知,感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)之比為9∶1,感應(yīng)電流之比為3∶1,5.ACD任意時(shí)刻穿過(guò)a、b兩線(xiàn)圈的磁感線(xiàn)條數(shù)相同,即磁通量相同,穿過(guò)兩線(xiàn)圈的磁通量之比為1∶1,選項(xiàng)A正確;根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律得E=nΔBΔtS,S=πr2,ΔBΔt是個(gè)定值,所以a、b兩線(xiàn)圈的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)之比為1∶1,選項(xiàng)B錯(cuò)誤;線(xiàn)圈a、b的半徑分別為r和2r,周長(zhǎng)之比為1∶2,電阻之比為1∶2,則a、b兩線(xiàn)圈的感應(yīng)電流之比為2∶1,選項(xiàng)C正確;根據(jù)電功率P=EI知,E相同,電流之比為2∶1,則a、b兩線(xiàn)圈的電功率之比為6.A擺到豎直位置時(shí),導(dǎo)體棒AB切割磁感線(xiàn)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為E=B·2a·0+v2=Bav;導(dǎo)體棒AB相當(dāng)于電源,電源的內(nèi)阻為R2,金屬環(huán)的兩個(gè)半圓部分的電阻分別為R2,兩個(gè)半圓部分的電阻是并聯(lián)關(guān)系,并聯(lián)總電阻為R4;根據(jù)閉合電路歐姆定律,回路中的總電流為I=ER4+R2=4Bav3R,AB兩端的電壓即路端電壓,大小為U=I·方法技巧E=Blv的應(yīng)用技巧選找算大小7.AB金屬桿繞其端點(diǎn)在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中勻速轉(zhuǎn)動(dòng),產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為E=Brv=Br·ωr2=12Br2ω,所以產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)恒定,感應(yīng)電