法拉第电磁感应定律练习题

高二年级物理法拉第电磁感应定律 一、考点、热点回顾一、考点、热点回顾 （一）知识整合（一）知识整合 1．感应电动势：无论电路是否闭合，只要穿过电路的发生变化，电路中就一定有， 若电路是闭合的就有．产生感应电动势的那部分导体就相当于一个． 2. 法拉第电磁感应定律文字表述：。表达式 为。式中n表示____________，Δ Φ表示____________，Δt表示____________，  t 表示 ____________。 3．闭合电路的一部分导体做切割磁感线运动，则导体中的感应电动势为____________,式中θ 表示 ___________________ ， 当 θ等 于 __________ 时 公 式 变 为 __________ 。 式 中 的L 是。v若是平均速度， 则E为； 若v为瞬时速度， 则E为。 若导体的运动不切割磁感线，则导体中感应电动势。 4．一段长为Ｌ的导体，在匀强磁场Ｂ中，以角速度ω 垂直于磁场的方向绕导体的一端做切割磁感线运 动，则导体中的感应电动势为_________________。 （二）重难点阐释（二）重难点阐释 1.在E  n  中，E的大小是由线圈的匝数及磁通量的变化率决定的，与 Φ及Δ Φ之间无大小上的必 t  不一定大；大，Φ及Δ Φ也不一定大。 tt 然联系。Φ大，Δ Φ及 2．公式E  n  与E=BLVsinθ 的比较 t ①研究对象不同：前者是一个回路（不一定闭合） ，后者是一段直导线（或等效成直导线） 。 ②适用范围不同：前者具有普遍性，无论什么方式引起的Φ的变化都适用，后者只适用一部分导体做 切割磁感线运动的情况。 ③条件不同：前者不一定是匀强磁场，E  n BSSB   n n 。E由决定与Δ Φ大小无必然 ttt t 联系；后者B、L、v之间应取两两互相垂直的分量，可采用投影的办法。 ④意义不同：前者求得是平均电动势；后者v若是平均速度，则E为平均电动势；若v为瞬时速度， 则E为瞬时电动势。 二、典型例题二、典型例题 【例 1】 ．如果闭合电路中的感应电动势很大，那一定是因为() A．穿过闭合电路的磁通量很大 B．穿过闭合电路的磁通量变化很大 C．穿过闭合电路的磁通量的变化很快 D．闭合电路的电阻很小 【例 2】 ．穿过一个单匝线圈的磁通量始终保持每秒均匀地减少2 Wb，则() A．线圈中感应电动势每秒增加2 V B．线圈中感应电动势每秒减少2 V C．线圈中无感应电动势 D．线圈中感应电动势大小不变 1 高二年级物理法拉第电磁感应定律 【例 3】.如图所示，在竖直向下的匀强磁场中，将一水平放置的金属棒ab 以水平初速度 v0抛出，设在 整个过程中棒的方向不变且不计空气阻力， 则在金属棒运动过程中产生的感应电动势大小变化情况是() A．越来越大 B．越来越小 C．保持不变 D．无法判断 【例 4】 ．如图所示，将直径为d，电阻为 R 的闭合金属环从匀强磁场B 拉出，求这一过程中 (1)磁通量的改变量． (2)通过金属环某一截面的电量． 【例 5】 ：下列说法正确的是（） A、线圈中磁通量变化越大，线圈中产生的感应电动势一定越大 B、线圈中的磁通量越大，线圈中产生的感应电动势一定越大 C、线圈处在磁场越强的位置，线圈中产生的感应电动势一定越大 D、线圈中磁通量变化得越快，线圈中产生的感应电动势越大 【【例 6 6】】 ：一个匝数为 100、面积为 10cm2的线圈垂直磁场放置，在 0. 5s 内穿过它的磁场从 1T 增加到 9T。求线圈中的感应电动势。 【【例 7 7】】 、、• 如图所示，在磁感强度为0.1T 的匀强磁场中有一个与之垂直的金属框ABCD，• 框电阻不计， 上面接一个长 0.1m 的可滑动的金属丝 ab，已知金属丝质量为 0.2g，电阻 R＝0.2Ω，不计阻力，求金属丝 ab 匀速下落时的速度。 例一解析：选 C.根据法拉第电磁感应定律，感应电动势取决于穿过闭合电路的磁通量的变化率．即 2 高二年级物理法拉第电磁感应定律 磁通量的变化快慢与磁通量大小、磁通量变化量大小、电路电阻无必然联系，所以C 项正确，A、B、D 错 误． 例二答案：D 例三解析：选 C.金属棒水平抛出后，在垂直于磁场方向上的速度不变，由E＝Blv 知，电动势也不变， 故 C 正确． d 2 πd2 例四解析：(1)由已知条件得金属环的面积S＝π( ) ＝ 24 磁通量的改变量 πd2B ΔΦ＝BS＝. 4 ΔΦ (2)由法拉第电磁感应定律 E ＝ Δt 又因为 I ＝ E R ，q＝ I t ΔΦπd2B 所以 q＝＝. R4R πd2Bπd2B 答案：(1)(2) 44R 例五 D 例六解：由电磁感应定律可得E=nΔ Φ /Δ t① Δ Φ ＝ Δ Ｂ×Ｓ② 由① ②联立可得 E=n Δ Ｂ×Ｓ/Δ t 代如数值可得Ｅ＝１６Ｖ 例 7(4m／s) 问 1：将上题的框架竖直倒放，使框平面放成与水平成30°角，不计阻力，B 垂直于框平面，求 v m ？ 答案：(2m／s) 问 2：上题中若 ab 框间有摩擦阻力，且μ ＝0.2，求 v m ？ 答案：(1.3m／s) 问 3：若不计摩擦，而将 B 方向改为竖直向上，求 v m ？ 答案：(2.67m／s) 问 4：若此时再加摩擦μ ＝0.2，求 v m ？ 答案：(1.6m／s) 问 5：如图所示在问 2 中的 BC 中间加ε ＝0.3v、r＝0.8Ω 的电池，求 v m ？ 答案：(20m／s) 3 高二年级物理法拉第电磁感应定律 三、三、习题练习 习题练习 基础达标：基础达标： 1、穿过一个电阻为 R=1的单匝闭合线圈的磁通量始终每秒钟均匀的减少2Wb，则： （） A、线圈中的感应电动势每秒钟减少2V B、线圈中的感应电动势是2V C、线圈中的感应电流每秒钟减少2A D、线圈中的电流是2A 2．下列几种说法中正确的是： （） A、线圈中的磁通量变化越大，线圈中产生的感应电动势一定越大 B、穿过线圈的磁通量越大，线圈中的感应电动势越大 C、线圈放在磁场越强的位置，线圈中的感应电动势越大 D、线圈中的磁通量变化越快，线圈中产生的感应电动势越大 3、长度和粗细均相同、材料不同的两根导线，分别先后放在U形导轨上以同样的速度在同一匀强磁场中作 切割磁感线运动，导轨电阻不计，则两导线： （） A、产生相同的感应电动势 B、产生的感应电流之比等于两者电阻率之比 C、产生的电流功率之比等于两者电阻率之比； D、两者受到相同的磁场力 B S E  ns E  nBE  n tt t及改写形势4、在理解法拉第电磁感应定律,的基础上（线圈平面与磁 感线不平行） ，下面叙述正确的为： （） A、对给定线圈，感应电动势的大小跟磁通量的变化率成正比 B、对给定的线圈，感应电动势的大小跟磁感应强度的变化 B成正比 S C、对给定匝数的线圈和磁场，感应电动势的大小跟面积的平均变化率 t 成正比 D、题目给的三种计算电动势的形式，所计算感应电动势的大小都是t时间内的平均值 5、如图1中，长为L的金属杆在外力作用下， 在匀强磁