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文档简介
1、电磁感应现象 法拉第电磁感应定律基础测试1下列关于感应电动势大小的说法中,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线圈中磁通量越大,产生的感应电动势一定越大C线圈放在磁感应强度越强的地方,产生的感应电动势一定越大D线圈中磁通量变化越快,产生的感应电动势越大解析:选D.由法拉第电磁感应定律En知,感应电动势与磁通量的变化率成正比,与磁通量的大小、磁通量的变化和磁感应强度无关,故只有D项正确2(2011年陕西汉中调研)一个由电阻均匀的导线绕制成的闭合线圈放在匀强磁场中,如图9111所示,线圈平面与磁场方向成60°角,磁感应强度随时间均匀变化,用下列哪种方法可使
2、感应电流增加一倍()图9111A把线圈匝数增加一倍B把线圈面积增加一倍C把线圈半径增加一倍D改变线圈与磁场方向的夹角解析:选C.设导线的电阻率为,横截面积为S0,线圈的半径为r,则I··sin.可见将r增加一倍,I增加一倍,将线圈与磁场方向的夹角改变时,sin不能变为原来的2倍(因sin最大值为1),若将线圈的面积增加一倍,半径r增加到原来的倍,电流也增加到原来的倍,I与线圈匝数无关综上所述,只有C正确3(2011年福建调研)如图9112所示,半径为r的半圆形金属导线(CD为直径)处于磁感应强度为B的匀强磁场中,磁场方向垂直于线圈平面,有关导线中产生感应电动势的大小,下列说
3、法中错误的是()图9112A导线从图示位置开始绕CD以角速度匀速转动时Er2BsintB导线在纸面内沿与CD成45°角以速度v斜向下匀速运动时ErBvC导线不动,匀强磁场以速度v水平向左匀速运动时E0D导线在纸面内以速度v水平向右运动,同时匀强磁场以速度v沿CD方向向上匀速运动时E2Brv解析:选C.半圆形导线CAD在匀强磁场中以角速度绕CD匀速转动时,EBSsintr2Bsint,A正确;半圆形导线的长度等效为2r,当它在纸面内沿与CD成45°角以速度v斜向下匀速运动时其切割磁感线的有效长度为r,则感应电动势的大小ErBv,B正确;导线不动,匀强磁场以速度v水平向左匀速运
4、动时,等效为导线在纸面内沿垂直CD方向以速度v向右匀速运动,则E2Brv,C错误;导线在纸面内以速度v水平向右运动,同时匀强磁场以速度v沿CD方向向上匀速运动,等效为导线在纸面内以大小为v、方向与CD成45°斜向下匀速运动,则感应电动势的大小E2rBv,D正确4(2010年高考安徽卷)如图9113所示,水平地面上方矩形区域内存在垂直纸面向里的匀强磁场,两个边长相等的单匝闭合正方形线圈和,分别用相同材料、不同粗细的导线绕制(为细导线)两线圈在距磁场上界面h高处由静止开始自由下落,再进入磁场,最后落到地面运动过程中,线圈平面始终保持在竖直平面内且下边缘平行于磁场上边界设线圈、落地时的速度
5、大小分别为v1、v2,在磁场中运动时产生的热量分别为Q1、Q2.不计空气阻力,则()图9113Av1 <v2,Q1< Q2Bv1v2,Q1Q2Cv1 <v2,Q1>Q2 Dv1v2,Q1< Q2解析:选D.由于从同一高度下落,到达磁场边界时具有相同的速度v,切割磁感线产生感应电流同时受到磁场的安培力F,又R(为材料的电阻率,l为线圈的边长),所以安培力F,此时加速度ag,且m0S·4l(0为材料的密度),所以加速度ag是定值,线圈和同步运动,落地速度相等v1v2.由能量守恒可得:Qmg(hH)mv2(H是磁场区域的高度),为细导线,m小,产生的热量小,所
6、以Q1< Q2.正确选项为D.5半径为a的圆形区域内有均匀磁场,磁感应强度为B0.2 T,磁场方向垂直纸面向里,半径为b的金属圆环与磁场同心放置,磁场与环面垂直,其中a0.4 m,b0.6 m,金属圆环上分别接有灯L1、L2,两灯的电阻均为R02 ,一金属棒MN与金属圆环接触良好,棒与环的电阻均忽略不计图9114(1)若棒以v05 m/s的速率在环上向右匀速滑动,求棒滑过圆环直径OO的瞬间(如图9114所示)MN中的电动势和流过灯L1的电流(2)撤去中间的金属棒MN,将右面的半圆环OL2O以OO为轴向上翻转90°,若此时磁场随时间均匀变化,其变化率为 T/s,求L1的功率解析:(1)棒通过圆环直径时切割磁感线的有效长度L2a,棒中产生的感应电动势为EBLvB·2av00.2×0.8×5 V0.8 V.当不计棒和圆环的电阻时,直径OO两端的电压UE0.8 V,通过灯L1的电流为I1 A0.4 A.(2)右半圆环上翻90°后,穿过回路的磁场有效面积为原来的一半,Sa2,磁场变化时回路中产生的感应电动势为Ea2× V0
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