高中物理辅导材料：法拉第电磁感应定律答案

1、新课标高二物理（人教版） 第三章电磁感应第四讲 法拉第电磁感应定律（一）课前葩习练.在电磁感应现象中产生的电动势叫做感应电动势.法拉第电磁感应定律：闭合电路中感应电动势的大小，跟穿过这一电路的磁通量的变化率成正比，表达 式为E=nZT，其中n是线圈的匝数. E=n等一般用来求 At时间内感应电动势的平均值.其中n为线圈匝数,A总是取绝对值.磁通量 和磁通量的变化率 号没有直接关系.（1）很大时，号可能很小，也可能很大；（2）=0时，号可能不为0.5,磁通量的变化率等是一t图象上某点切线的斜率.常见感应电动势的计算式有: ARAB、.一 （1）线圈面积S不变，磁感应强度 B均匀变化：E=nS.（

2、五为Bt图象上某点切线的斜率）AS（2）磁感应强度B不变，线圈面积 S均匀变化：E=nB.在电磁感应现象中产生的电动势，叫做感应电动势.产生感应电动势的那部分导体就相当于电源,导体 的电阻相当于电源的内阻.如果电路没有闭合，这时虽然没有感应电流，但电动势依然存在.当导线切割磁感线产生感应电动势时，E=Bjv（B、l、v两两垂直时）,E=Blvsin J（v l,但v与B夹角为0）.电动机转动时，线圈中会产生反电动势，它的作用是阻碍线圈的转动.要使线圈维持原来的转动,电源 就要向电动机提供能量.这正是电能转化为其他形式能的过程.若电动机工作中由于机械阻力过大而停止转动，这时就没有了反电动势，线圈

3、中电流会很大,可能会把 电动机烧毁,这时应立即切断电源，进行检查课堂探究城.关于感应电动势，下列说法中正确的是（B ）A.电源电动势就是感应电动势B.产生感应电动势的那部分导体相当于电源C.在电磁感应现象中没有感应电流就一定没有感应电动势D.电路中有电流就一定有感应电动势.下列说法正确的是 （D ）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，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.穿过一个单匝线圈的磁通量始终保持每秒钟均匀地减少2 Wb,则（D ）A.线圈中

4、感应电动势每秒钟增加2V B.线圈中感应电动势每秒钟减少2 VC.线圈中无感应电动势D.线圈中感应电动势保持不变. 一根导体棒ab在水平方向的匀强磁场中自由下落，并始终保持水平方向x 口 x e x且与磁场方向垂直.如图所示，则有 （D ）. Uab = 0UaUb, Uab保持不变UaUb, Uab越来越大Ua/(xlO-3Wb)机翼保持水平，飞行高度不变。U1,右方机翼未端处的电势力A.若飞机从西往东飞， Ui比U2高B.若飞机从东往西飞，U2比Ui高C.若飞机从南往北飞，Ui比U2高D.若飞机从北往南飞，U2比Ui高.三根电阻丝和不计电阻的导线如图连接，虚线框内存在大小随时间均匀变化的匀

5、强磁场，三个电阻的电Si断开时，闭合的回路中感应电流为5I,当S、S3闭合，S2断开时,闭合的回路中感应电流是 （ D ）03I6I7I13.如图是法拉第研制成的世界上第一台发电机模型的原理图.将铜盘放 在磁场中，让磁感线垂直穿过铜盘，图中 a、b导线与铜盘的中轴线处在同一平面内，转动铜盘，就可以使闭合电路获得电流.若图中铜盘半径为r,匀强磁场的磁感应强度为 B,回路总电阻为 R匀速转动铜盘的角速度为A.3 .则电路的功率是(BVr4D BVr4B.zz-R2RC.B2Jr44RD.B2co8R阻大小之比Ri ： R2： R3=1： 2： 3,当Si、S2闭合，S3断开时，闭合的回路中感应电流

6、为I,当&、弓闭合,t0和B0.导线的电阻不计.求 0至t1时间内R1上的电流方向从b到a.如图（a）所示，一个电阻值为 R,匝数为n的圆形金属线圈与阻值为2R的电阻Ri连接成闭合回路.线圈的半径为r1.在线圈中半径为 r2的圆形区域内存在垂直于线圈平面向里的匀强磁场，磁感应强度B随时间t变化的关系图线如图（b）所示.图线与横、纵轴的截距分别为（1）通过电阻Ri上的电流大小和方向；（2）通过电阻Ri上的电荷量q及电阻Ri上产生的热量.解析（1）由图象分析可知，0至t1时间内 号=竽.t t0由法拉第电磁感应定律有E=n号=nftS，而S=#2.由闭合电路欧姆定律有 i1 = rEtr.联立以上

7、各式得，通过nB0 10V则 I = ：E=1.0X 10 3 A 2R由楞次定律可知电流方向为顺时针方向(2)导体棒在水平方向上受丝线拉力和安培力平衡由题图乙可知 t=1.0 s 时 B= 0.1 T贝U Ft= Fa= BId = 1.0X 10 5 n.新课标高二物理（人教版） 第三章电磁感应第四讲 法拉第电磁感应定律（五）.将闭合多匝线圈置于仅随时间变化的磁场中，线圈平面与磁场方向垂直， 关于线圈中产生的感应电动势,下列表述正确的是 （BC ）A.感应电动势的大小与线圈的匝数无关B.当穿过线圈的磁通量为零时，感应电动势可能不为零C.当穿过线圈的磁通量变化越快时，感应电动势越大D.感应电

8、动势的大小与磁通量的变化量成正比.关于感应电动势的大小，下列说法正确的是（ D ）A.穿过闭合电路的磁通量最大时，其感应电动势一定最大B.穿过闭合电路的磁通量为零时，其感应电动势一定为零C.穿过闭合电路的磁通量由不为零变为零时，其感应电动势一定为零D.穿过闭合电路的磁通量由不为零变为零时，其感应电动势一定不为零.如图2所示的情况中，金属导体中产生的感应电动势为 Blv的是（B ）X X X XX X X X甲乙丙丁A.乙和丁 B.甲、乙、丁C.甲、乙、丙、丁D.只有乙.某地的地磁场磁感应强度的竖直分量方向向下，大小为 4.5X10 5 T. 一灵敏电压表连接在当地入海河段的两岸，河宽100 m

9、,该河段涨潮和落潮时有海水 （视为导体）流过.设落潮时，海水自西向东流，流速为2 m/s.卜列说法正确的是 （BD ）B.电压表记录的电压为 9 mVA .电压表记录的电压为 5mVC.河南岸的电势较高5.如图所示，平行金属导轨的间距为D .河北岸的电势较高d, 一端跨接一阻值为R的电阻，匀强磁场的磁感应强度为B,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，则当金属棒以垂直于棒的恒定速度v沿金属导轨滑行时，其他电阻不计，电阻R中的电流为 （A ）A或Rsin 60B.BdvRC.Bdvsin 60RD.Bdvcos 60R6.下列各图中，相同的条形磁铁穿过相同的

10、线圈时，线圈中产生的感应电动势最大的是7.如图所示，半径为 r的n匝线圈套在边长为 L的正方形abcd之外，匀强磁场局限在正方形区域内且垂直 AB穿过正方形面积，当磁感应强度以 的变化率均匀变化时，线圈中产生的感应电动势的大小为 （D ）2AB71r五2ABB-，2 ABn At2 ABnL8. 一单匝矩形线框置于匀强磁场中，线框平面与磁场方向垂直.先保持线框的面积不变，将磁感应强度在s时间内均匀地增大到原来的两倍.接着保持增大后的磁感应强度不变，在地减小到原来的一半.先后两个过程中，线框中感应电动势的比值为( 1一，一-一A，2B. 1C. 2D. 49.单匝线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴

11、匀速转动，穿过线圈的磁通量 随时间t的变化图象如图所示，则 ( BC )A.在t=0时，线圈中磁通量最大，感应电动势也最大,- 2，八、-.B.在t=1X10 s时，感应电动势最大2C.在t=2X10 s时，感应电动势为零, 2. 一 . . 一 、 “. . _D.在02X10 s时间内，线圈中感应电动势的平均值为零1 s时间内，再将线框的面积均匀B )jy（xioiwb）/Axioms）10.如图甲所示，环形线圈的匝数B的变化规律如图乙所示，线圈面积n= 1000,它的两个端点 a和b间接有一理想电压表，线圈内磁感应强度 S= 100 cm2,则 Uab =,电压表本数为 V. . . 一

12、 . . AB解析由B t图象可知胃甲上AB5 T/s 由 E=n-S(2)第5 s末：v =at=10 m/s,此时感应电动势:E =Blv,则回路电流为 I = = 0.8 A.R R(3)杆做匀加速运动，则 F-F安=ma,即F = BIl + ma= 0.164 N.12 .如图所示，倾角为 “的光滑导轨上端接入一定值电阻，I和H是边长都为 L的两正方形磁场区域，其区 域内的磁场方向都垂直于导轨平面向上，区域I中磁场的磁感应强度为B1,恒定不变，区域n中磁场随时间按B2=kt变化，一质量为m、电阻为r的金属杆穿过区域I垂直地跨放在两导轨上,并恰能保持静止.试求:(1)通过金属杆的电流大

13、小；(2)定值电阻的阻值为多大?解析 (1)对金属杆：mgsin a= B1IL解得：I =（2）E= =L2=kL2mgsin aB1LkBL3r =. rmgsin a13.如图所示，竖直向上的匀强磁场，磁感应强度 B=0.5 T,并且以B一 =0.1 T/s t在均匀增加，水平轨道电阻不方t,且不计摩擦阻力，宽 0.5 m的导轨上放一电阻 R0=0.1 的导体棒，并用水 平线通过定滑轮吊着质量 M=0.2 kg的重物，轨道左端连接的电阻 R=0.4 Q ,图中的l=0.8 m,求至少经过多长时间才能吊起重物.解：由法拉第电磁感应定律可求出回路感应电动势：j八 BE- 二 Q tt由闭合电路欧姆定律可求出回路中电流I =R0 R10乙得：E= 1000X 5X 100X 10 4 V = 50 V11.在范围足够大、方向竖直向下的匀强磁场中，B=0.2 T,有一水平放置的光滑框架，宽度为 l=0.4 m,如图7所示，框架上放置一质量为0.05 kg、电阻为1 的金属杆cd,框架电阻不计.若cd杆以恒定加速度=2 m/s2由静止开始做匀变速运动，则：(1)在5 s内平均感应电动势是多少？(2)第5 s末，回路中的电流多大？(3)第5 s末，作用在cd杆上的水平外力多大?1