专题四：41电磁感应定律及其应用

1、专题四：4.1电磁感应定律及其应用一、单项选择题1.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答案Dabed在磁场中运动到如图位置时，ab边受到的磁场力竖直向上，此线圈的运动情况可能是 （）A.向右进入磁场B.向左移出磁场C.以ab为轴转动D.以ad为轴转动答案B3.（2012吉林期末质检）2.如图所示，闭合线圈XXXXXXXbXBXCX如图所示，两块水平放置的金属板距离为d,用导线、开关 K与一

2、个n匝的线圈连接，线圈置于方向竖直向上的变化磁场 B中.两板间放一台小压力传感器，压力传感器上表面静止放置一个 质量为m、电荷量为+ q的小球，K断开时传感器上有示数，K闭合稳定后传感器上恰好无示，则线圈中的磁场B的变化情况和磁通量变化率分别是( )A.正在增加， mgd At = qB.正在减弱， _ mgd At nqC.正在减弱， mgd At qD.正在增加， _ mgd At nq答案D5. （2012海南卷）如图，一质量为 m的条形磁铁用细线悬挂在天花板上，细线从一水平金属圆环中穿过.现将环从位置I 释放，环经过磁铁到达位置n.设环经过磁铁上端和下端附近时细线的张力分别为 Ti和T

3、2,重力加速度大小为g,则（）A.Ti>mg,T2>mgB.Ti<mg,T2<mgC.Ti>mg,T2<mgD.Tivmg,T2>mg答案A、双项选择题6如图所示是验证楞次定律实验的示意图，竖直放置的线圈固定不动，将磁铁从线圈上.各图中分别标出了磁铁的极其中正确的是方插入或拔出，线圈和电流表构成的闭合回路中就会产生感应电流 性、磁铁相对线圈的运动方向以及线圈中产生的感应电流的方向等情况,0ABC答案CD7. （2012长沙名校模考）如图所示，通过水平绝缘传送带输送完全相同的铜线圈，线圈等 距离排列，且与传送带以相同的速度匀速运动.为了检测出个别未闭合的

4、不合格线圈，让传送带通过一固定匀强磁场区域，磁场方向垂直于传送带，根据穿过磁场后线圈间的距离，就能够检 测出不合格线圈，通过观察图形.判断下列说法正确的是（）2 / 8传送带运动方向11 tJ Li 1/00096 o o oo o7654321A .若线圈闭合，进入磁场时，线圈相对传送带向后滑动B .若线圈不闭合，进入磁场时，线圈相对传送带向后滑动C 从图中可以看出，第 3个线圈是不合格线圈D 从图中可以看出，第 4个线圈是不合格线圈答案AC8. 利用霍尔效应制作的霍尔元件，广泛应用于测量和自动控制等领域如图是霍尔元件的工作原理示意图，磁感应强度 B垂直于霍尔元件的工作面向下 ，通入图示方向

5、的电流I , C、D两侧面会形成电势差 Ucd,下列说法中正确的是（BC ）A. 电势差UCd仅与材料有关B. 若霍尔元件的载流子是自由电子，则电势差UCd< 0C. 仅增大磁感应强度时，电势差UL变大D. 在测定地球赤道上方的地磁场强弱时，元件的工作面应保持水平9.如图（甲）所示，固定导线 MN和矩形线框abed共面.当MN通以图（乙）所示的电流（NM万向为电流正方向），在0T时间内，下列说法正确的是（AD ）甲乙A .线框感应电流方向沿 abedaB .线框感应电流方向先 abeda后adebaC . ab边始终不受力的作用D . be边受安培力先向右后向左10 . （2012山东济

6、宁）如图所示，两足够长平行金属导轨固ab、cd与导轨构成闭合回路且都可沿定在水平面上，匀强磁场方向垂直导轨平面向下，金属棒导轨无摩擦滑动.两金属棒ab、cd的质量之比为2 : 1.用一沿导轨方向的恒力F水平向右拉金属棒cd,经过足够长时间以后（）A .金属棒ab、cd都做匀速运动B .金属棒ab上的电流方向由 b向aC .金属棒cd所受安培力的大小等于2F /3D 两金属棒间距离保持不变答案BC三、计算题11 (2012辽宁大连双基测试)如图甲所示，足够长的光滑平行金属导轨MN、PQ竖直放置，其宽度L = 1m，一匀强磁场垂直穿过导轨平面，导轨的上端M与P之间连接阻值为 R =0.40 Q的电

7、阻，质量为 m= 0.01kg、电阻为r= 0.30 Q的金属棒ab紧贴在导轨上.现使金属棒ab 且与导轨接触良好，其下滑距离x与时间t的由静止开始下滑，下滑过程中ab始终保持水平,关系如图乙所示，图象中的OA段为曲线，AB棒运动过程中对原磁场的影响)，求：心XpXXXX冥XXdXXXXXXfixXXx QX甲(1)磁感应强度B的大小;(2)金属棒ab在开始运动的1.5s内,通过电阻R的电荷量;金属棒ab在开始运动的1.5s内,电阻R上产生的热量.段为直线，导轨电阻不计，取g= 10m/s2(忽略ab答案(1)0.1T(2)1C(3)0.26J解析(1)金属棒在AB段匀速运动，由题中图象得Ax

8、 v = 7m/sBL vI =mg= BILr+ R解得B = 0.1T(2)q= I AtI =(R + r pt解得q= 1C.1 2对OA段，有 0总=mgh?mv解得 Q 总=0.455J Qr = -Q 总=0.26J. r+ R13 . (2012山东潍坊高三质量抽样)如图甲所示，平行金属导轨竖直放置，导轨间距为L =1m，上端接有电阻 R1= 3Q,下端接有电阻 R2= 6Q,虚线00'下方是垂直于导轨平面的匀强 磁场.现将质量m= 0.1kg、电阻不计的金属杆 ab,从OO'上方某处垂直导轨由静止释放，杆下 落0.2m过程中始终与导轨保持良好接触，加速度a与下

9、落距离h的关系图象如图乙所示.求：甲乙(1) 磁感应强度B;(2) 杆下落0.2m过程中通过电阻 R2的电荷量q.答案(1)2T(2)0.05C2解析 由图象知，杆自由下落距离是0.05m，当地重力加速度 g= 10m/s，则杆进入磁场时的速度v = 2gh= 1m/s由图象知，杆进入磁场时加速度2a= g= 10m/s 由牛顿第二定律得 mg F安=ma回路中的电动势 E = BL v杆中的电流I =旦R并R并=R1RRi+ R22 2F 安=BIL =(2)杆在磁场中运动产生的平均感应电动势AtE杆中的平均电流I=R并通过杆的电荷量 Q= I A1通过 艮的电量q= 30= 0.05C.

10、?336. (18分)两根足够长的固定的平行金属导轨位于同一水平面内，两导轨间距为丨导轨上面横放着两根导体棒 PQ和MN，构成矩形回路，如图所示导体棒PQ的质量为m、MN的质量为2m,两者的电阻皆为 R,回路中其余部分的电阻可不计在整个导轨平面内都有竖 直向上的匀强磁场，磁感应强度为B.设两导体棒均可沿导轨无摩擦地滑行开始时，棒MN静止处于距导轨右端为 d处，PQ棒以大小为vo的初速度从导轨左端开始运动 (如图)忽 略回路的电流对磁场产生的影响.(1)求PQ棒刚开始运动时，回路产生的电流大小.Vo(2)若棒MN脱离导轨时的速度大小为0，则回路中产生的焦耳热是多少?4(3)若原来回路中靠近 MN

11、棒一侧的导轨中串联接有一个恒流电源，该电源使回路中的电流 大小始终保持为Io (沿PMNQP方向)，试讨论MN棒脱离导轨时速度 v的大小与d的关 系.bQB小 136. (18分)参考解答：(1 )由法拉第电磁感应定律，棒PQ产生的电动势 , P 2 分)M则回路产生的电流大小,B lvI =2R(2)棒PQ和MN在运动过程中始终受到等大反向的安培力，系统的动量守恒，得mv0 二 m v（2 分）由能量守恒定律,回路中产生的焦耳热为Q Jmv： - -mw2 21vo 2S2m（72 分）5解得Qmvo16(3)回路中的电流始终保持为Io,则棒PQ和长，则棒PQ先向右匀减速运动再向左匀加速运动,(1 分)MN所受的安培力大小保持不变.若d足够返回轨道左端时速度大小仍为vo,而这个过程棒MN 直向右匀加速运动，由动量守恒定律得Imv0 = m（ -v0） 2mv2（ 2 分）设这个过程棒 MN的位移为x，由动能定