82巩固练习法拉第电磁感应定律(基础)

1、圆盘圆心处固定一个摇柄， 边缘3、（2014 河南名校联考）图中L是绕在铁心上的线圈,它与电阻R、Ro、开关Si和电池E当电流的流向与箭头所示的方向相物理总复习：法拉第电磁感应定律【巩固练习】 一、选择题1、（ 2014 江苏卷）如图所示，在线圈上端放置一盛有冷水的金属杯，现接通交流电源， 过了几分钟，杯内的水沸腾起来若要缩短上述加热时间，下列措施可行的有（）A .增加线圈的匝数C.将金属杯换为瓷杯B .提高交流电源的频率D .取走线圈中的铁芯图所示，紫铜做的圆盘水平放置在竖直向下的匀强磁场中,和圆心处各与一个黄铜电刷紧贴，用导线将电刷与电流表连接起来形成回路。转动摇柄，使圆盘逆时针匀速转动，

2、电流表的指针发生偏转。下列说法正确的是A.回路中电流大小变化，方向不变B.回路中电流大小不变，方向变化C.回路中电流的大小和方向都周期性变化D.回路中电流方向不变，从 b导线流进电流表构成闭合回路。线圈上的箭头表示线圈中电流的正方向,同，该电流为正，否则为负。开关S1和S2都处于断开状态。设在t=0时刻，接通开关S1,经2、（2014河北石家庄质检法拉第发明了世界上第一台发电机法拉第圆盘发电机。如同.设地球自转角速度为0，航天飞机做圆周运动的角速度为。下列说法中正确的是C.，悬绳上端的电势高于下端的电势过一段时间，在t=ti时刻，再接通开关则能正确表示L中的电流I随时间t的变化图线的是（）I，

3、2 24、美国宇航局曾在航天飞机上做过悬绳发电实验当时从航天飞机上将一根很长的绝缘金属绳连着一个金属球， 向指向地球球心方向释放， 悬挂在航天飞机下方. 当时航天飞机正在 赤道上空离地面几百公里高的电离层绕地球做匀速圆周运动，绕行方向与地球自转方向相，悬绳上端的电势高于下端的电势，悬绳上端的电势低于下端的电势，悬绳上端的电势低于下端的电势5、如图中，闭合矩形线框abed位于磁感应强度为 B的匀强磁中，ab边位于磁场边缘，线框平面与磁场垂直，ab边和be边分别用Li和L2,线框电阻为R。若把线框沿v的方向匀 速拉出磁场所用时间为 t,则通过框导线截面的电量是（）0 00 0C.警D. BL丄22

4、L，短边的长度为L,在两短边上均接有电阻 R，2A 8BLA. -3R2B. 4Bk 3R2BL2C. -3Rd *h K K X XX X1 1X X X X K K 对t tX XX XK K KJCM M 0 0 fifip pItIt h，磁感应强6、如图所示，两个互连的金属圆环，粗金属环的电阻为细金属环电阻的二分之一。磁场垂 直穿过粗金属环所在区域。当磁感应强度随时间均匀变化时，在粗环内产生的感应电动势为E。贝U a、b两点间的电势差为（）7、在如图所示的电路中， 两个相同的小灯泡 Li和L2分别串联一个带铁芯的电感线圈L和一个滑动变阻器R .闭合开关S后，调整R，使Li和L2发光的

5、亮度一样，此时流过两个灯泡 的电流均为I，然后，断开S,若t时刻再闭合S,则在t前后的一小段时间内，正确反映流过Li的电流ii，流过L2的电流i2，随时间t变化的图像是（8、如图，矩形裸导线框abed的长边长度为其余部分电阻不计。导线框一长边与x轴重合，左边的坐标 x=0,线框内有一垂直于线框平面的匀强磁场，磁场的磁感应强度为B。一质量为 m、电阻也为R的光滑导体棒 MN与短边平行且与长边接触良好。开始时导体棒静止于x=0处，从t=0时刻起，导体棒 MN在沿x轴正方向的一拉力作用下，从x=0处匀加速运动到x =2L处。则导体棒 MN从x=0处运动到x=2L处的过程中通过电阻 R的电量为（）9、

6、如图所示，在空中有一水平方向的匀强磁场区域，区域的上下边缘间距为A AD D度为B。有一宽度为b (bh)、长度为L、电阻为R、质量为m的矩形导体线圈紧贴磁场区 域的上边缘由静止起竖直下落，当线圈的PQ边到达磁场下边缘时，线圈恰好开始做匀速运动。设线圈进入磁场过程中产生的热量为Q1，通过导体截面的电荷量为q1；线脚离开磁场过程中产生的热量为Q2，通过导体截面的电荷量为q2 ，则()Q1 = Q2 QK Q2q1= q2 qy q2A.B.C.D.10、如图所示的电路中，线圈L的自感系数足够大，其直流电阻忽略不计,相同的灯泡，下列说法正确的是()A . S闭合后，LA、LB同时发光且亮度不变B.

7、 S闭合后，LA立即发光，然后又逐渐熄灭C. S断开的瞬间，LA、LB同时熄灭D . S断开的瞬间，LA再次发光，然后又逐渐熄灭二、填空题1、大金属环半径是小金属环的2倍，当穿过大环的磁通量变化率为感应电动势为E。当穿过小环的磁通量变化率也为X XX X9X XLA、LB是两个LJ-时，大环中产生的t-时，小环中产生的感应电动势为t10匝，半径rA=2rB，内有如图所示的有理想边界A、B环中的感应电动势之比 EA : EB=_，产生的感应3、如图所示为日光灯的工作电路.(1)开关S刚合上前，启动器(2)开关S刚合上时，220V(3)日光灯启辉瞬间，灯管两端电压(4)日光灯正常发光时，启动器2、

8、AB两闭合线圈为同样导线绕成且均为 的匀强磁场，若磁场均匀减小，则 电流之比IA : |B=。D的静触片和动触片是 _(填接通的、断开的).电压加在 _.使 _灯发出红光.220V(填大于、等于、小于).D的静触片和动触片 _(填接触、断开).O如图所示.已 A、C两点间的电势差是其中A、B两点间的电势差 UAB = V .1、如图，水平面上有两根相距0.5m的足够长的平行金属导轨 MN和PQ,它们的电阻可忽略不计，在M和P之间接有阻值为B= 0.4T。现使4、金属杆ABC处于磁感强度 B=0.1T的匀强磁场中，磁场方向垂直纸面向里， 知AB=BC=20cm，当金属杆在图中标明的速度方向运动时

9、，测得3.0V，则可知移动速度 v =_m/s ,K K X X M M X X X XV VA*A*K K X X K K BXBX X X三、计算题R= 3.0 Q的定值电阻，导体棒 ab长=0.5m，其电阻为r = 1.0 Q,与导轨接触良好.整个装置处于方向竖直向上的匀强磁场中, ab以v= 10m/s的速度向右做匀速运动。(1) a b中的电流大？ a b两点间的电压多大?(2)维持a b做匀速运动的外力多大?(3) a b向右运动1m的过程中，外力做的功是多少？电路中产生的热量是多少?2、如图所示，水平桌面上固定一个无电阻的光滑导轨，导轨左端由一个R=0.08 Q的电阻相连，轨距d

10、=50cm。金属杆ab的质量m=0.1kg ,电阻r=0.02 0,横跨导轨。磁感应强度B=0.2T 的匀强磁场垂直穿过导轨平面。现用水平力F=0.1N拉ab向右运动，求：(1 )杆ab匀速前进时速度大小为多少？电路中消耗的电功率为多少？(2)突然撤消外力 F后，电阻R上还能产生的热量为多少？iXXXB Br-* VX XX y ye丘F* B-(1) MN从圆环的左端滑到右端的过程中电阻(2) MN从圆环左端滑到右端的过程中，电阻R上的电流强度的平均值及通过的电荷量。R上的电流强度的最大值。3、如图所示，两根竖直放置的足够长的光滑平行金属导轨间距 I = 0.50m,上端接有阻值R= 0.8

11、0 0的定值电阻，导轨的电阻可忽略不计。导轨处于磁感应强度 B=0.40T、方向垂直于金属导 轨平面向外的有界匀强磁场中，磁场的上边界如图中虚线所示，虚线下方的磁场范围足够大。一根质量m=4.0X 10-2kg、电阻r = 0.20 0的金属杆MN，从距磁场上边界 h=0.20m高处，由静止开始沿着金属导轨下落。已知金属杆下落过程 中始终与两导轨垂直且接触良好，重力加速度g=10m/s2，不计空气阻力。(1) 求金属杆刚进入磁场时通过电阻R的电流大小；(2) 求金属杆刚进入磁场时的加速度大小；(3 )若金属杆进入磁场区域一段时间后开始做匀速直线运动，则金属杆在匀速下落过程中其所受重力对它做功的

12、功率为多大？4、如下图所示，导线全部为裸导线，半径为 r的圆内有垂直于圆平面的匀强磁场，磁感应 为B、一根长度大于2r的导线MN以速度v在圆环上无摩擦地自左端匀速滑动到右端，电 路的固定电阻为 R,其余电阻忽略不计，试求：【答案与解析】 一、选择题.i3【解析】根据法拉第电磁感应定律1【答案】ABn 知，增加线圈的匝数 n,提高交流电源的 tI。2a端为负极、b端为正极，所以只有 D项正确。【解析】【解析】频率即缩短交流电源的周期 （相当于减小 At），这两种方法都能使感应电动势增大故选项 B正确.将金属杯换为瓷杯，则没有闭合电路，也就没有感应电流；取走线圈中的铁芯，则 使线圈中的磁场大大减弱

13、，则磁通量的变化率减小.感应电动势减小.故选项C、D错误.2、【答案】圆盘在磁场中切割磁感线产生恒定的感应电动势E=BoR 2，由右手定则判断得3、【答案】接通开关 Si后，线圈中会产生自感电动势，以阻碍L中电流I的增大，所以L中的电流I会逐渐增大；电路稳定后，再突然接通开关 S2,线圈与电阻R将会被短路，线圈中电流突然减小，产生自感电动势，以阻碍L中的电流I的减小，所以电流逐渐减小，选项A正确。4、A解析：地球自转周期是24h,航天飞机的周期小于24h，因此0 。赤道上空的地磁场方向是水平向北的，航天飞机从西向东飞行，由右手定则可知，感应电 动势方向向上，因此上端电势高。5、B解析：根据通过

14、框导线截面的电量q n R磁通量的变化量为 BL1L2，所以选B。6、C解析：设粗环电阻为 R，粗环是内电路,应电动势为E，感应电流为I，Uab I细环电阻为2R 3R2R2R，细环是外电路，总电阻为 3R，感2E，故选项C正确。37、B解析：由于小灯泡Li与电感线圈串联，断开S后再闭合,流过Li的电流从无到有（即增大），电感线圈对电流有阻碍作用，所以流过灯泡Li的电流从0开始逐渐增大，最终达到I .故A错误，B正确.由于小灯泡 L2与滑动变阻器串联，断开 S后再闭合，立即有电流通过 L2,C、D错误.故选B.当Li电流逐渐增大时，流过L2的电流逐渐减小，最终减到I.故8、C解析：任一时刻，导

15、体棒中的感应电动势为E BLv，感应电流为IERR2BLV2BLV，因为棒做匀加速运动，所以3R2BLv3RI。2v t 2L，此过程中通过导体棒的电量为q24BLR两电阻并联，所以通过每一电阻的电量为q22BL3R2一。故C对。9、BC解析：线框进入或离开磁场的过程中，通过导体截面的电量为q I t,而 IE ，则 q中有一段加速过程,R ；因为进入或离开时，线框离开磁场时的速度大于进入时的速度,相同，所以qiq2。b h，线框在磁场离开时所受安培力较大。克服安培力做功较多,产生的焦耳热较多，所以Q1 Q2。故选BC。10、BD解析：线圈对变化的电流有阻碍作用，通电时阻碍电流变大, 稳定后使

16、LA被短路，断开电路时，线圈阻碍电流变小，使所以闭合时亮度相同，但电流LA再次发光，然后又逐渐熄灭。二、填空题1、E解析：根据法拉第电磁感应定律E n，匝数都为t1,分别穿过大环、小环的磁通量变化率都为 ，相等，所以产生的感应电动势相等，也为t2、 1 : 1， 1 : 2解析：两闭合线圈磁场穿过的面积相等，磁通量的变化率相等，匝数相等，故A、B环中的感应电动势相等。设B线圈每匝电阻为 R，则A线圈每匝电阻为2R，产生的感应电流IB侖，IAE , 1A10 2R IB(4)断开3、(1)断开，(2)D、氖，(3)大于，4、100m/s，2V解析：AC两点间切割磁感线的等效长度为30cm，U A

17、C EACBLACVE3,金属杆移动速度 vBLAC0.1m/ s0.3100m/ sA、 B两点间的电势差U ABEABBLABV0.1 0.2三、计算题1、( 1) 0.5A ; 1.5V ;(2)0.1N;(3) 0.1J,0.1J。解析：(1)感应电动势EBLV ,EBLV0.4 0.5 10感应电流I -A0.5AR rR r3.0 1.0100V2.0V .a b两点间的电压 Uab IR 0.5 3.0V1.5V解析：(1)感应电动势E BLv，电流I，安培力FA BIL，联立解得安培力FAB2| 2B匕，匀速运动拉力等于安培力FAFR rA R rB2L2v解得速度vF(R r

18、) 0.1(0.08 0.02)2 22 m / s 1 / s B2L22(0.2 0.5)电路中消耗的电功率等于安培力的功率，等于拉力的功率P PA Fv 0.1 1W 0.1W .(2)突然撤消外力F时，电路的总能量为金属杆的动能，到最后停下来，动能全部转化为1内能，Q总= 1mv2，电阻R上产生的热量与ab的电阻按比例分配，总2所以电阻R上还能产生的热量 QR 总=0一 1R r 总 0.08+0.0223、( 1) 0.40A (2) 8.0m/s2 (3) 4.0W.解析：(1)金属杆MN自由下落，设 MN刚进入磁场时的速度为 有 mgh mv22解得 v= J2gh =2.0m/s0.1 12J 0.04J .V,根据机械能守恒定律,2、( 1)1m/S, 0.1W; (2) 0.04J.MN刚进入磁场时产生的感应电动势E=Blv =0.4 X