2021-2022学年第二章　2.法拉第电磁感应定律Word版含解析.docx

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1、第二章电磁感应2 ,法拉第电磁感应定律课后篇素养形成必备知识根底练.(多项选择)如下列图，闭合开关S,将条形磁铁插入闭合线圈，第一次用时0.2 s,第二次用时0.4 s,并且两次磁铁的起 始和终止位置相同，那么0A.第一次线圈中的磁通量变化较快B.第一次电流表G的最大偏转角较大C.第二次电流表G的最大偏转角较大D.假设断开S,那么电流表G均不偏转，故两次线圈两端均无感应电动势画两次磁通量变化相同，第一次时间短,那么第一次线圈中磁通量变化较快，故A正确。感应电动 势的大小与磁通量的变化率成正比，磁通量的变化率越大，感应电动势越大,产生的感应电流越大，故B 正确,C错误。断开开关,电流表不偏转，感

2、应电流为零,但感应电动势不为零，故D错误。应选A、Bo客剽AB.如下列图，在竖直向下的匀强磁场中，将一个水平放置的金属棒ah以水平初速度vo抛出,设运动的整个 过程中不计空气阻力，金属棒始终保持水平，那么金属棒在运动过程中产生的感应电动势大小将()A.越来越大B.越来越小C.保持不变D.无法确定麻|金属棒做平抛运动,水平速度不变，且水平速度即为金属棒垂直切割磁感线的速度，故感应电动势 保持不变。答案|c.以下各图中，相同的条形磁铁穿过相同的线圈时,线圈中产生的感应电动势最大的是()解析感应电动势的大小为E=n=nA、B两种情况中相同,C中A 最小,D中。最大，磁铁穿过线 圈所用的时间A、C、D

3、相同且小于B所用的时间，所以D选项正确。奉D.如下列图，一正方形线圈的匝数为，边长为。，线圈平面与匀强磁场垂直,且一半处在磁场中。在加时间 内，磁感应强度的方向不变,大小由3均匀地增大到28。在此过程中,线圈中产生的感应电动势为()A.B.C.D.解析线圈中产生的感应电动势七二九二九七二九飞选项B正确。量B.如下列图，平行金属导轨的间距为4一端跨接一阻值为R的电阻，匀强磁场的磁感应强度为方向垂直 于导轨所在平面向里，一根长直金属棒与导轨成60角放置，且接触良好，其他电阻不计，那么当金属 棒以垂直于棒的恒定速度v沿金属导轨滑行时，电阻R中的电流为()A.B.C.D.睚面导线切割磁感线的有效长度是

4、仁感应电动势E二2rR中的电流为I=o联立解得/二。建A.如下列图，导体AB的长为2R,绕O点以角速度匀速转动,05长为R,且。04三点在一条直线上，有 一磁感应强度为B的匀强磁场充满转动平面且与转动平面垂直，那么AB两端的电势差为0A.BcoR2B.2BgR2CABcoR2D.6BcoR2解析|A点线速度卜二q3R,8点线速度u户凡45棒切割磁感线的平均速度 尸=2凡由E=Blv得A、 3两端的电势差为48口R2,c正确。1 .(2021江苏卷)如下列图，电阻为0.1 Q的正方形单匝线圈如/的边长为0.2 m力c边与匀强磁场边缘 重合。磁场的宽度等于线圈的边长，磁感应强度大小为0.5T,在水

5、平拉力作用下,线圈以8 m/s的速度 向右穿过磁场区域。求线圈在上述过程中：感应电动势E的大小；所受拉力尸的大小；感应电流产生的热量Q。解困(1)感应电动势E=Blv代入数据得=0.8V。(2)感应电流/二拉力的大小等于安培力F=BIl解得E=，代入数据得F=0.8No(3)运动时间，二,焦耳定律Q=I2Rt解得。=，代入数据得Q=0.32J。客朝0.8 V(2)0.8 N(3)0.32 J.如下列图，边长为的正方形闭合线框A3CD在匀强磁场中绕A3边匀速转动，磁感应强度为民初始时 刻线框所在平面与磁感线垂直，经过时间，转过120角，求：线框内感应电动势在时间段内的大小。转过120。角时感应电

6、动势的大小。解析1( 1)设初始时刻线框向纸外的一面为正面，此时磁通量 k-Ba1,磁感线从反面穿入，时刻后02=加2,磁感线从正面穿出磁通量的变化量为A。二那么。(2)由 E=Bavsin3,v=,3= 120得E=o醇(2)关键能力提升练.如下列图小、3两单匝闭合圆形导线环用相同规格的导线制成，它们的半径之比以:后2 在两导 线环包围的空间内存在一正方形边界的匀强磁场区域，磁场方向垂直于两导线环所在的平面。在磁 场的磁感应强度随时间均匀增大的过程中，流过两导线环的感应电流大小之比为()A.=1B.=2C.D.解析性、B两导线环的半径不同，它们所包围的面积不同，但某一时刻穿过它们的磁通量相等

7、,所以两 导线环上的磁通量变化率是相等的无二相同，得= 1,/=,R=(S为导线的横截面积),/=2兀匕所以，代入数值 得。答案D.铁路上使用一种电磁装置向控制中心传输信号以确定火车的位置。能产生匀强磁场的磁铁被安 装在火车首节车厢下面，如图乙所示(俯视图)。当它经过安放在两铁轨间的线圈时，便会产生一电信 号，被控制中心接收。当火车通过线圈时,假设控制中心接收到的线圈两端的电压信号如图丙所示，那 么说明火车在做()A.匀速直线运动B.匀加速直线运动C.匀减速直线运动D.加速度逐渐增大的变加速直线运动画由U-，图像得到，线圈两端的电压大小与时间成正比。由法拉第电磁感应定律得 均为定值,故速度u与

8、时间，成正比,所以火车做匀加速直线运动，应选B。由B.（多项选择）如图甲所示,水平放置的平行金属导轨连接一个平行板电容器C和电阻凡导体棒MN 放在导轨上且接触良好，整个装置放于垂直导轨平面的磁场中，磁感应强度B的变化情况如图乙所示 （图示磁感应强度方向为正）,始终保持静止，那么072时间内（不计初始时刻）（）A.电容器C的电荷量大小始终没变B.电容器。的板先带正电后带负电C.MN所受安培力的大小始终没变D.MN所受安培力的方向先向右后向左解丽由乙图可知,磁感应强度均匀变化，根据公式2s可知，产生恒定电动势，由。二可知，感应电动势 不变,电容器的电压。不变，那么电荷量大小不变，故A正确;根据楞次

9、定律可知中的感应电流方 向由N到M电容器的Q极板一直带正电，故B错误;感应电流不变，由于磁感应强度的大小变化,MN 所受安培力b=B,所以安培力的大小先减小后增大，方向先向右后向左，故C错误,D正确。客翦AD.在范围足够大、方向竖直向下的匀强磁场中产=0.2 T,有一水平放置的光滑框架,宽度为/=0.4m, 如下列图，框架上垂直放置一质量为0.05 kg、电阻为1 Q的金属杆，框架电阻不计。假设cd杆在水 平外力的作用下以恒定加速度。=2 m/s2由静止开始做匀加速直线运动，求：在5 s内平均感应电动势的大小。第5s末，回路中的电流的大小。第5 s末,作用在cd杆上的水平外力的大小。解析5s内

10、的位移祥=25m,5s内的平均速度v=5m/s（也可用v=m/s=5m/s求解），故平均感应电 动势 E=Bly=O4Y。（2）第5s末时,/=10m/s,此时感应电动势二阴,那么回路中的电流为/=A=0.8A。(3)杆做匀加速直线运动，那么F-F安=ma,即F=BIl-hma=0A64No客朝0.4 V(2)0.8 A(3)0.164 N12 .(2021全国Z卷)如下列图，一边长为4)的正方形金属框abed固定在水平面内,空间存在方向垂直于 水平面、磁感应强度大小为5的匀强磁场。一长度大于/()的均匀导体棒以速率u自左向右在金属框 上匀速滑过，滑动过程中导体棒始终与垂直且中点位于如上,导体棒与金属框接触良好。导体棒 单位长度的电阻为人金属框电阻可忽略。将导体棒与。点之间的距离记为x,求导体棒所受安培力的 大小随x(OWxW/o)变化的关系式。麻相当导体棒与金属框接触的两点间棒的长度为/时，由法拉第电磁感应定律知，导体棒上感应电动势的大小为E=8/u(T)由欧姆定律，流过导体棒的感应电流为1=式中刀为这一段导体棒的电阻。按题意有R=rl此时导体棒所受安培力大小为F=BII(4)由题设和几何关系有1=联立式得F=答案答案F=