2019_2020版高中物理第四章電磁感應(yīng)4法拉第電磁感應(yīng)定律教案新人教版.docx

4法拉第電磁感應(yīng)定律學(xué)科素養(yǎng)與目標(biāo)要求物理觀(guān)念：1.知道感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)和反電動(dòng)勢(shì)的概念.2.理解和掌握法拉第電磁感應(yīng)定律.科學(xué)思維：1.通過(guò)比較區(qū)分、和.2.運(yùn)用法拉第電磁感應(yīng)定律推導(dǎo)出導(dǎo)線(xiàn)切割磁感線(xiàn)的電動(dòng)勢(shì)公式.3.在進(jìn)行感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的計(jì)算時(shí)培養(yǎng)綜合分析能力.一、電磁感應(yīng)定律1.感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)電磁感應(yīng)現(xiàn)象中產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)叫做感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的那部分導(dǎo)體相當(dāng)于電源.2.法拉第電磁感應(yīng)定律(1)內(nèi)容：閉合電路中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小，跟穿過(guò)這一電路的磁通量的變化率成正比.(2)公式：E.若閉合電路是一個(gè)匝數(shù)為n的線(xiàn)圈，則En.(3)在國(guó)際單位制中，磁通量的單位是韋伯(Wb)，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的單位是伏(V).二、導(dǎo)線(xiàn)切割磁感線(xiàn)時(shí)的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)反電動(dòng)勢(shì)1.導(dǎo)線(xiàn)垂直于磁場(chǎng)運(yùn)動(dòng)，B、l、v兩兩垂直時(shí)，如圖1所示，EBlv.2.導(dǎo)線(xiàn)的運(yùn)動(dòng)方向與導(dǎo)線(xiàn)本身垂直，但與磁感線(xiàn)方向夾角為時(shí)，如圖2所示，EBlvsin .圖1圖23.反電動(dòng)勢(shì)(1)定義：電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，由于切割磁感線(xiàn)，線(xiàn)圈中產(chǎn)生的削弱電源電動(dòng)勢(shì)作用的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì).(2)作用：反電動(dòng)勢(shì)的作用是阻礙線(xiàn)圈的轉(zhuǎn)動(dòng).1.判斷下列說(shuō)法的正誤.(1)在電磁感應(yīng)現(xiàn)象中，有感應(yīng)電流，就一定有感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)；反之，有感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，就一定有感應(yīng)電流.()(2)線(xiàn)圈中磁通量的變化量越大，線(xiàn)圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)一定越大.()(3)線(xiàn)圈放在磁場(chǎng)越強(qiáng)的位置，線(xiàn)圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)一定越大.()(4)線(xiàn)圈中磁通量變化越快，線(xiàn)圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)一定越大.()2.圖3甲、乙中，金屬導(dǎo)體中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)分別為E甲_，E乙_.圖3答案BlvBlvsin 一、對(duì)電磁感應(yīng)定律的理解如圖所示，將條形磁鐵從同一高度插入線(xiàn)圈的實(shí)驗(yàn)中.(1)快速插入和緩慢插入磁通量的變化量相同嗎？指針偏轉(zhuǎn)角度相同嗎？(2)分別用一根磁鐵和兩根磁鐵以同樣速度快速插入，磁通量的變化量相同嗎？指針偏轉(zhuǎn)角度相同嗎？(3)指針偏轉(zhuǎn)角度取決于什么？答案(1)磁通量變化相同，但磁通量變化的快慢不同，快速插入比緩慢插入時(shí)指針偏轉(zhuǎn)角度大.(2)用兩根磁鐵快速插入時(shí)磁通量變化量較大，磁通量變化率也較大，指針偏轉(zhuǎn)角度較大.(3)指針偏轉(zhuǎn)角度大小取決于的大小.1.感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小由穿過(guò)電路的磁通量的變化率和線(xiàn)圈的匝數(shù)n共同決定，而與磁通量、磁通量的變化量的大小沒(méi)有必然聯(lián)系，和電路的電阻R無(wú)關(guān).2.當(dāng)僅由B的變化引起時(shí)，則En；當(dāng)僅由S的變化引起時(shí)，則En；當(dāng)由B、S的變化同時(shí)引起時(shí)，則Enn.3.在t圖象中，圖象上某點(diǎn)切線(xiàn)的斜率表示磁通量的變化率；在Bt圖象中，某點(diǎn)切線(xiàn)的斜率表示磁感應(yīng)強(qiáng)度的變化率.例1關(guān)于感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小，下列說(shuō)法中正確的是 ()A.穿過(guò)線(xiàn)圈的磁通量最大時(shí)，所產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)就一定最大B.穿過(guò)線(xiàn)圈的磁通量的變化量增大時(shí)，所產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)也增大C.穿過(guò)線(xiàn)圈的磁通量等于0，所產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)就一定為0D.穿過(guò)線(xiàn)圈的磁通量的變化率越大，所產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)就越大答案D解析根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律可知，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小與磁通量的變化率成正比，與磁通量及磁通量的變化量沒(méi)有必然聯(lián)系.當(dāng)磁通量很大時(shí)，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)可能很小，甚至為0.當(dāng)磁通量等于0時(shí)，其變化率可能很大，產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)也可能很大，而增大時(shí)，可能減小.如圖所示，t1時(shí)刻，最大，但E0；0t1時(shí)間內(nèi)增大，但減小，E減?。籺2時(shí)刻，0，但最大，E最大.故D正確.例2如圖4甲所示，一個(gè)圓形線(xiàn)圈的匝數(shù)n1 000匝，線(xiàn)圈面積S200 cm2，線(xiàn)圈的電阻r1 ，線(xiàn)圈外接一個(gè)阻值R4 的電阻，把線(xiàn)圈放入一方向垂直于線(xiàn)圈平面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間變化的規(guī)律如圖乙所示，求：圖4(1)前4 s內(nèi)的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小及電阻R上消耗的功率；(2)前5 s內(nèi)的平均感應(yīng)電動(dòng)勢(shì).答案(1)1 V0.16 W(2)0解析(1)前4 s內(nèi)磁通量的變化量21S(B2B1)200104(0.40.2) Wb4103 Wb由法拉第電磁感應(yīng)定律得En1 000 V1 V.I APRI2R24 W0.16 W(2)由題圖乙知，46 s內(nèi)的0.1 T/s，則第5 s末的磁感應(yīng)強(qiáng)度B20.2 T，前5 s內(nèi)磁通量的變化量21S(B2B1)200104(0.20.2) Wb0由法拉第電磁感應(yīng)定律得n0.二、導(dǎo)線(xiàn)切割磁感線(xiàn)時(shí)的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)1.導(dǎo)線(xiàn)切割磁感線(xiàn)時(shí)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)表達(dá)式的推導(dǎo)如圖5所示，閉合電路一部分導(dǎo)線(xiàn)ab處于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，ab的長(zhǎng)度為l，ab以速度v勻速垂直切割磁感線(xiàn).圖5則在t內(nèi)穿過(guò)閉合電路磁通量的變化量為BSBlvt根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律得EBlv.2.對(duì)公式的理解(1)當(dāng)B、l、v三個(gè)量方向互相垂直時(shí)，EBlv；當(dāng)有任意兩個(gè)量的方向互相平行時(shí)，E0.(2)當(dāng)l垂直B、l垂直v，而v與B成角時(shí)，導(dǎo)線(xiàn)切割磁感線(xiàn)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小為EBlvsin .(3)若導(dǎo)線(xiàn)是曲折的，或l與v不垂直時(shí)，EBlv中的l應(yīng)為導(dǎo)線(xiàn)在與v垂直的方向上的投影長(zhǎng)度，即有效切割長(zhǎng)度.例3如圖6所示的情況中，金屬導(dǎo)體中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為Blv的是()圖6A.丙和丁B.甲、乙、丁C.甲、乙、丙、丁D.只有乙答案B解析公式EBlv中的l應(yīng)指導(dǎo)體的有效切割長(zhǎng)度，甲、乙、丁中的有效切割長(zhǎng)度均為l，電動(dòng)勢(shì)EBlv；而丙的有效切割長(zhǎng)度為0，電動(dòng)勢(shì)為0，故選項(xiàng)B正確.例4如圖7所示，導(dǎo)軌OM和ON都在紙面內(nèi)，導(dǎo)體AB可在導(dǎo)軌上無(wú)摩擦滑動(dòng)，ABON，若AB以5 m/s的速度從O點(diǎn)開(kāi)始沿導(dǎo)軌勻速右滑，導(dǎo)體與導(dǎo)軌都足夠長(zhǎng)，勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為0.2 T.問(wèn)：圖7(1)第3 s末夾在導(dǎo)軌間的導(dǎo)體長(zhǎng)度是多少？此時(shí)導(dǎo)體切割磁感線(xiàn)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)多大？(2)3 s內(nèi)回路中的磁通量變化了多少？此過(guò)程中的平均感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為多少？答案(1)5 m5 V(2) Wb V解析(1)第3 s末，夾在導(dǎo)軌間導(dǎo)體的長(zhǎng)度為：lvttan 3053tan 30 m5 m此時(shí)：EBlv0.255 V5 V(2)3 s內(nèi)回路中磁通量的變化量BS00.2155 Wb Wb3 s內(nèi)電路中產(chǎn)生的平均感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為： V V.學(xué)科素養(yǎng)本題通過(guò)對(duì)瞬時(shí)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)和平均感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的計(jì)算，加深了學(xué)生對(duì)公式En和EBlv適用條件的理解.知道En研究整個(gè)閉合回路，適用于計(jì)算各種電磁感應(yīng)現(xiàn)象中t內(nèi)的平均感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)；EBlv研究的是閉合回路的一部分，即做切割磁感線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的導(dǎo)體，只適用于計(jì)算導(dǎo)體切割磁感線(xiàn)運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，可以是平均感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，也可以是瞬時(shí)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì).通過(guò)這樣的訓(xùn)練，鍛煉了學(xué)生的綜合分析能力，體現(xiàn)了“科學(xué)思維”的學(xué)科素養(yǎng).En與EBlv的比較1.區(qū)別En研究的是整個(gè)閉合回路，適用于計(jì)算各種電磁感應(yīng)現(xiàn)象中t內(nèi)的平均感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)；EBlv研究的是閉合回路的一部分，即做切割磁感線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的導(dǎo)體，只適用于計(jì)算導(dǎo)體切割磁感線(xiàn)運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，可以是平均感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，也可以是瞬時(shí)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì).2.聯(lián)系EBlv是由En在一定條件下推導(dǎo)出來(lái)的，該公式可看做法拉第電磁感應(yīng)定律的一個(gè)推論.1.(對(duì)法拉第電磁感應(yīng)定律的理解)如圖8所示，半徑為R的n匝線(xiàn)圈套在邊長(zhǎng)為a的正方形abcd之外，勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直穿過(guò)該正方形，當(dāng)磁場(chǎng)以的變化率變化時(shí)，線(xiàn)圈產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小為()圖8A.R2 B.a2C.nR2 D.na2答案D解析由題意可知，線(xiàn)圈中磁場(chǎng)的面積為a2，根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律可知，線(xiàn)圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小為Enna2，故只有選項(xiàng)D正確.2.(公式En的應(yīng)用)(多選)如圖9甲所示，線(xiàn)圈的匝數(shù)n100匝，橫截面積S50 cm2，線(xiàn)圈總電阻r10 ，沿軸向有勻強(qiáng)磁場(chǎng)，設(shè)圖示磁場(chǎng)方向?yàn)檎较?，磁?chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間按如圖乙所示規(guī)律變化，則在開(kāi)始的0.1 s內(nèi)()圖9A.磁通量的變化量為0.25 WbB.磁通量的變化率為2.5102 Wb/sC.a、b間電壓為0D.在a、b間接一個(gè)理想電流表時(shí)，電流表的示數(shù)為0.25 A答案BD解析通過(guò)線(xiàn)圈的磁通量與線(xiàn)圈的匝數(shù)無(wú)關(guān)，由于0時(shí)刻和0.1 s時(shí)刻的磁場(chǎng)方向相反，磁通量穿入的方向不同，則(0.10.4)50104 Wb2.5103 Wb，A項(xiàng)錯(cuò)誤；磁通量的變化率 Wb/s2.5102 Wb/s，B項(xiàng)正確；根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律可知，當(dāng)a、b間斷開(kāi)時(shí)，其間電壓等于線(xiàn)圈產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小為En2.5 V且恒定，C項(xiàng)錯(cuò)誤；在a、b間接一個(gè)理想電流表時(shí)相當(dāng)于a、b間接通而形成回路，回路總電阻即為線(xiàn)圈的總電阻，故感應(yīng)電流大小I A0.25 A，D項(xiàng)正確.3.(公式EBlv的應(yīng)用)如圖10所示，空間有一勻強(qiáng)磁場(chǎng)，一直金屬棒與磁感應(yīng)強(qiáng)度方向垂直，當(dāng)它以速度v沿與棒和磁感應(yīng)強(qiáng)度都垂直的方向運(yùn)動(dòng)時(shí)，棒兩端的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小為E，將此棒彎成兩段長(zhǎng)度相等且相互垂直的折線(xiàn)，置于與磁感應(yīng)強(qiáng)度相互垂直的平面內(nèi)，當(dāng)它沿兩段折線(xiàn)夾角平分線(xiàn)的方向以速度v運(yùn)動(dòng)時(shí)，棒兩端的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小為E.則等于()圖10A. B. C.1 D.答案B解析設(shè)折彎前金屬棒切割磁感線(xiàn)的長(zhǎng)度為L(zhǎng)，EBLv；折彎后，金屬棒切割磁感線(xiàn)的有效長(zhǎng)度為lL，故產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為EBlvBLvE，所以，B正確.4.(兩公式的對(duì)比應(yīng)用)(多選)如圖11所示，一導(dǎo)線(xiàn)彎成半徑為a的半圓形閉合回路.虛線(xiàn)MN右側(cè)有磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，方向垂直于回路所在的平面向下.回路以速度v向右勻速進(jìn)入磁場(chǎng)，直徑CD始終與MN垂直.從D點(diǎn)到達(dá)邊界開(kāi)始到C點(diǎn)進(jìn)入磁場(chǎng)為止，下列結(jié)論正確的是()圖11A.感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大值E2BavB.感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大值EBavC.感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的平均值BavD.感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的平均值Bav答案BD解析在半圓形閉合回路進(jìn)入磁場(chǎng)的過(guò)程中，有效切割長(zhǎng)度如圖所示，所以進(jìn)入過(guò)程中l(wèi)先逐漸增大到a，然后再逐漸減小為0，由EBlv可知，最大值EmaxBav，最小值為0，A錯(cuò)誤，B正確；平均感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為Bav，故選項(xiàng)D正確，C錯(cuò)誤.5.(公式En的應(yīng)用)(2018南通中學(xué)高二上學(xué)期期中)如圖12甲所示，在一個(gè)正方形金屬線(xiàn)圈區(qū)域內(nèi)存在著磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間變化的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)的方向與線(xiàn)圈平面垂直.金屬線(xiàn)圈所圍的面積S200 cm2，匝數(shù)n1 000，線(xiàn)圈電阻r2.0 .線(xiàn)圈與電阻R構(gòu)成閉合回路，電阻的阻值R8.0 .勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間變化的情況如圖乙所示，求：圖12(1)t12.0 s時(shí)線(xiàn)圈產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小；(2)在t12.0 s時(shí)通過(guò)電阻R的感應(yīng)電流的大小和方向；(3)在t25.0 s時(shí)刻，線(xiàn)圈端點(diǎn)a、b間的電壓.答案(1)1 V(2)0.1 A方向bRa(3)3.2 V解析(1)根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律，04.0 s時(shí)間內(nèi)線(xiàn)圈中磁通量均勻變化，產(chǎn)生恒定的感應(yīng)電流，t12.0 s時(shí)的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E1nn1 V(2)根據(jù)閉合電路歐姆定律，閉合回路中的感應(yīng)電流I1解得I10.1 A，由楞次定律可判斷流過(guò)電阻R的感應(yīng)電流方向?yàn)閎Ra(3)由題圖乙可知，在4.06.0 s時(shí)間內(nèi)，線(xiàn)圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E2nnS4 V根據(jù)閉合電路歐姆定律，t25.0 s時(shí)閉合回路中的感應(yīng)電流I20.4 A，方向aRbUabI2R3.2 V.一、選擇題考點(diǎn)一公式En的理解和應(yīng)用1.將多匝閉合線(xiàn)圈置于僅隨時(shí)間變化的磁場(chǎng)中，關(guān)于線(xiàn)圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)和感應(yīng)電流，下列表述正確的是()A.感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小與線(xiàn)圈的匝數(shù)無(wú)關(guān)B.穿過(guò)線(xiàn)圈的磁通量越大，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)越大C.穿過(guò)線(xiàn)圈的磁通量變化越快，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)越大D.穿過(guò)線(xiàn)圈的磁通量變化率為0，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)不一定為0答案C解析由法拉第電磁感應(yīng)定律En知，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小與線(xiàn)圈匝數(shù)有關(guān)，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)正比于磁通量變化率，與磁通量的大小無(wú)直接關(guān)系，選項(xiàng)B、D錯(cuò)誤，C正確.2.(2018會(huì)寧一中高二下學(xué)期期末)如圖1所示，一半徑為a、電阻為R的金屬圓環(huán)(被固定)與勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直，且一半處在磁場(chǎng)中.在t時(shí)間內(nèi)，磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向不變，大小由B均勻地增大到3B，在此過(guò)程中()圖1A.線(xiàn)圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為B.線(xiàn)圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為C.線(xiàn)圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電流為0D.線(xiàn)圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電流為答案B解析根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律ESa2，感應(yīng)電流為I，故A、C、D錯(cuò)誤，B正確.3.如圖2所示，勻強(qiáng)磁場(chǎng)中有兩個(gè)導(dǎo)體圓環(huán)a、b，磁場(chǎng)方向與圓環(huán)所在平面垂直.磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間均勻增大.兩圓環(huán)半徑之比為21，圓環(huán)中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)分別為Ea和Eb，不考慮兩圓環(huán)間的相互影響.下列說(shuō)法正確的是()圖2A.EaEb41，感應(yīng)電流均沿逆時(shí)針?lè)较駼.EaEb41，感應(yīng)電流均沿順時(shí)針?lè)较駽.EaEb21，感應(yīng)電流均沿逆時(shí)針?lè)较駾.EaEb21，感應(yīng)電流均沿順時(shí)針?lè)较虼鸢窧解析由法拉第電磁感應(yīng)定律得圓環(huán)中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為Er2，則，由楞次定律可知感應(yīng)電流的方向均沿順時(shí)針?lè)较颍珺項(xiàng)對(duì).4.(多選)單匝矩形線(xiàn)圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)軸垂直于磁場(chǎng)，若穿過(guò)線(xiàn)圈所圍面積的磁通量隨時(shí)間變化的規(guī)律如圖3所示，則OD過(guò)程中()圖3A.線(xiàn)圈中O時(shí)刻感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大B.線(xiàn)圈中D時(shí)刻感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為零C.線(xiàn)圈中D時(shí)刻感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大D.線(xiàn)圈中O至D時(shí)間內(nèi)的平均感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為0.4 V答案ABD解析由于En，為t圖線(xiàn)切線(xiàn)的斜率的大小，故A、B正確，C錯(cuò)誤；線(xiàn)圈中O至D時(shí)間內(nèi)的平均感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)n1 V0.4 V，所以D正確.5.(2018石室中學(xué)高二期中)如圖4所示，半徑為r的金屬圓環(huán)以角速度繞通過(guò)其直徑的軸OO勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B.從金屬環(huán)所在的平面與磁場(chǎng)方向重合時(shí)開(kāi)始計(jì)時(shí)，在轉(zhuǎn)過(guò)30角的過(guò)程中，環(huán)中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的平均值為()圖4A.2Br2 B.2Br2 C.3Br2 D.3Br2答案C解析題圖位置時(shí)穿過(guò)金屬環(huán)的磁通量為10，轉(zhuǎn)過(guò)30角時(shí)穿過(guò)金屬環(huán)的磁通量大小為2BSsin 30BS，轉(zhuǎn)過(guò)30角用的時(shí)間為t，由法拉第電磁感應(yīng)定律得感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的平均值為nn3Br2，故C正確，A、B、D錯(cuò)誤.6.(2018北京工業(yè)大學(xué)附屬中學(xué)上學(xué)期月考)通過(guò)一閉合線(xiàn)圈的磁通量為，隨時(shí)間t的變化規(guī)律如圖5所示，下列說(shuō)法中正確的是()圖5A.00.3 s內(nèi)線(xiàn)圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)在均勻增加B.第0.6 s末線(xiàn)圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)是4 VC.第0.9 s末線(xiàn)圈中的瞬時(shí)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)比第0.2 s末的小D.第0.2 s末和第0.4 s末的瞬時(shí)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的方向相同答案B解析根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律E，00.3 s內(nèi)，E1 V，保持不變，故A錯(cuò)誤.第0.6 s末線(xiàn)圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E24 V，故B正確.第0.9 s末線(xiàn)圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E330 V，大于第0.2 s末的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，故C錯(cuò)誤.由E可知，00.3 s感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為正，0.30.8 s感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為負(fù)，所以第0.2 s末和第0.4 s末的瞬時(shí)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)方向相反，故D錯(cuò)誤.7.一閉合的正方形線(xiàn)圈放置在水平面上，在線(xiàn)圈所在的空間加一豎直向上的磁場(chǎng)，磁場(chǎng)隨時(shí)間變化的規(guī)律如圖6所示.已知線(xiàn)圈的匝數(shù)為n、邊長(zhǎng)為a、面積為S，圖線(xiàn)的斜率為k，則下列說(shuō)法正確的是()圖6A.線(xiàn)圈的匝數(shù)由n變?yōu)?n，則線(xiàn)圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電流變?yōu)樵瓉?lái)的兩倍B.線(xiàn)圈的面積由S變?yōu)?S，則線(xiàn)圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電流變?yōu)樵瓉?lái)的兩倍C.線(xiàn)圈的邊長(zhǎng)由a變?yōu)?a，則線(xiàn)圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電流變?yōu)樵瓉?lái)的兩倍D.圖線(xiàn)的斜率由k變?yōu)?，則線(xiàn)圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電流變?yōu)樵瓉?lái)的兩倍答案C解析由法拉第電磁感應(yīng)定律得線(xiàn)圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)Ennnka2，設(shè)繞成線(xiàn)圈的導(dǎo)線(xiàn)的橫截面積為S截，導(dǎo)線(xiàn)的電阻率為，由電阻定律可知，線(xiàn)圈的電阻R，則線(xiàn)圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電流I.若要使線(xiàn)圈中的感應(yīng)電流變?yōu)樵瓉?lái)的兩倍，則可使圖線(xiàn)的斜率變?yōu)樵瓉?lái)的兩倍或正方形線(xiàn)圈的邊長(zhǎng)變?yōu)樵瓉?lái)的兩倍，C正確，A、B、D錯(cuò)誤.考點(diǎn)二公式EBlv的應(yīng)用8.如圖7所示，在豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，將一個(gè)水平放置的金屬棒ab以水平初速度v0拋出，設(shè)運(yùn)動(dòng)的整個(gè)過(guò)程中不計(jì)空氣阻力，則金屬棒在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小將()圖7A.越來(lái)越大B.越來(lái)越小C.保持不變D.無(wú)法確定答案C9.如圖8所示，PQRS為一正方形導(dǎo)線(xiàn)框，它以恒定速度向右進(jìn)入以MN為邊界的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向垂直線(xiàn)框平面，MN與水平直線(xiàn)成45角，E、F分別為PS和PQ的中點(diǎn).關(guān)于線(xiàn)框中的感應(yīng)電流()圖8A.當(dāng)E點(diǎn)經(jīng)過(guò)邊界MN時(shí)，感應(yīng)電流最大B.當(dāng)P點(diǎn)經(jīng)過(guò)邊界MN時(shí)，感應(yīng)電流最大C.當(dāng)F點(diǎn)經(jīng)過(guò)邊界MN時(shí)，感應(yīng)電流最大D.當(dāng)Q點(diǎn)經(jīng)過(guò)邊界MN時(shí)，感應(yīng)電流最大答案B解析當(dāng)P點(diǎn)經(jīng)過(guò)邊界MN時(shí)，有效切割長(zhǎng)度最長(zhǎng)，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大，所以感應(yīng)電流最大.10.如圖9所示，平行導(dǎo)軌間距為d，其左端接一個(gè)電阻R，勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，方向垂直于平行金屬導(dǎo)軌所在平面向上，一根金屬棒與導(dǎo)軌成角放置，金屬棒與導(dǎo)軌的電阻均不計(jì).當(dāng)金屬棒沿垂直于棒的方向以恒定的速度v在導(dǎo)軌上滑行時(shí)，通過(guò)電阻R的電流大小是()圖9A. B.C. D.答案D解析金屬棒MN垂直于磁場(chǎng)放置，運(yùn)動(dòng)速度v與棒垂直，且vB，即已構(gòu)成兩兩相互垂直的關(guān)系，MN接入導(dǎo)軌間的有效長(zhǎng)度為l，所以EBlv，I，故選項(xiàng)D正確.11.(多選)(2018駐馬店市高二下學(xué)期期末)如圖10所示，一導(dǎo)線(xiàn)折成邊長(zhǎng)為a的正三角形閉合回路，虛線(xiàn)MN右側(cè)有磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，方向垂直于回路所在的平面向下，回路以速度v向右勻速進(jìn)入磁場(chǎng)，邊長(zhǎng)CD始終與MN垂直，從D點(diǎn)到達(dá)邊界開(kāi)始到C點(diǎn)進(jìn)入磁場(chǎng)為止，下列結(jié)論中正確的是()圖10A.導(dǎo)線(xiàn)框受到的安培力方向始終向上B.導(dǎo)線(xiàn)框受到的安培力方向始終向下C.感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的最大值為BavD.感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的平均值為Bav答案CD二、非選擇題12.如圖11甲所示，光滑平行金屬導(dǎo)軌MN、PQ水平放置，電阻不計(jì)，兩