第九章第2單元法拉第電磁感應定律自感和渦流

1、第九章第2單元法拉第電磁 感應定律自感和渦流第九章 第2單元 法拉第電磁感應定律自感和渦流1某地的地磁場磁感應強度的豎直分量方向向下，大小為4.5X105 t。一靈敏電壓表連接在當地入海河段的兩岸，河寬100 m,該河段漲潮和落潮時有海水（視為導體）流過。設落潮時, 海水自西向東流，流速為2 m/So下列說法正確的是（）A. 河北岸的電勢較高B. 河南岸的電勢較高C電壓表記錄的電壓為10 mVD電壓表記錄的電壓為5 mV2.矩形導線框血cd固定在勻強磁場中，如 圖1甲所示，磁感線的方向與導線框所在平面垂 直，規(guī)定磁場的正方向垂直于紙面向里，磁感應 強度隨時間t變化的規(guī)律如圖乙所示，則（）A.

2、從0到ti時間內，導線框中電流的方向 為 adcbaB. 從0到力時間內，導線框中電流越來越 小C. 從到/2時間內，導線框中電流越來越 大D. 從力到仇時間內，導線框方C邊受到安培力大小保持不變3.如圖2所示，讓線由位置1通過一個6勻強磁場的區(qū)域運動到位置2,下列說法中正確的是（）圖2A. 線圈進入勻強磁場區(qū)域的過程中，線圈中有感應電流，而且進入時的速度越大，感應電流越大B. 整個線圈在勻強磁場中勻速運動時，線中有感應電流，而且感應電流是恒定的C. 整個線圈在勻強磁場中加速運動時，線圈中有感應電流，而且感應電流越來越大D.線圈穿出勻強磁場區(qū)域的過程中，線圈中有感應電流，而且感應電流越來越大4

3、. 如圖3所示的電路中，三個相同的燈泡a、b、C和電感線圈厶、乙2與直流電源連接，電感線圈的電阻忽略不計。開關S從閉合狀態(tài)突然 斷開時，下列判斷正確的是（）A。先變亮，然后逐漸變暗B. 萬先變亮，然后逐漸變暗C. c先變亮，然后逐漸變暗D. b、c都逐漸變亮5. 如圖4所示，豎直平面內有一金屬環(huán), 半徑為a,總電阻為R（指拉直時兩端的電阻）,磁感應強度為B的勻強磁場垂直穿過環(huán)平面，與 環(huán)的最高點A用較鏈連接長度為勿、電阻為的 導體棒AB, AB由水平位置緊貼環(huán)面擺下，當擺 到豎直位置時，B點的線速度為“則這時 兩端的電壓大小為（Bav)Bav2BavC3D BavA6如圖5所示，L是直流電阻為

4、零、自感系數很大的線圈，A和是兩個相同的小燈泡, 某時刻閉合開關S,通過A、B兩燈泡中的電流Ia. 隨時間I變化的圖像如圖6所示，正確的 是（）圖5o F 7| i 0 i o tA.BC.D圖67.如圖7所示，平行導軌間有一.WM1N9A.B.CI).圖8矩形的勻強磁場區(qū)域，細金屬棒PQ 沿導軌從MN處勻速運動到N的過程中, 棒上感應電動勢E隨時間t變化的圖示，可能正 確的是圖8中的（）8一矩形線框置于勻強磁場中，線框平面與磁場方向垂直。先保持線框的面積不變，將磁 感應強度在1 s時間內均勻地增大到原來的兩倍。接著保持增大后的磁感應強度不變，在1 時間內，再將線框的面積均勻地減小到原來的一

5、半。先后兩個過程中，線框中感應電動勢的比值 為（）C2B19如圖9所示，平行導軌間距為一端跨接個電阻16勻強磁場D419的磁感應強度為方向垂直于平行金屬導軌所在平面。一根金屬棒與導軌成角放置，金屬棒 與導軌的電阻均不計。當金屬棒垂直于棒的方向以恒定的速度e在金屬導軌上滑行時，通過電阻 磁場，磁感應強度大小均為方向相反且垂直 紙面，MN、P0為其邊界，O(T為其對稱軸。 一導線折成邊長為I的正方形閉合回路abed. | 路在紙面內以恒定速度P0向右運動，當運動到的電流是（）圖9ABdvcosOB.BdvsmO10如圖10所示,BdvD/sinO空間存在兩個關于03對稱的位置時，下列判斷錯誤的是)

6、A.穿過回路的磁通量為零圖10路中感應電動勢大小為2B臥C.回路中感應電流的方向為順時針方向D. 回路中血邊與皿邊所受安培力方向相11 輕質細線吊著一質量為m=0.32 kg,邊長為 jL=08m、匝數比=10的正方形線，總電阻為邊長為彳的正方形磁場區(qū)域對稱分布在線圈下邊的兩側，如圖11甲所示，磁場方向垂直紙面向里，大小隨時間變化如圖乙所示, 從r=0開始經ro時間細線開始松弛，取g=iom/s2o 求：(1) 在前t.時間內線圈中產生的電動勢;圖11(2) 在前A)時間內線圈的電功率;伽的值。12.如圖12甲所示，在水平面上固定有長為L=2 m、寬為d=l m的金屬型導軌,在型導軌右側1=0

7、.5 m范圍內存在垂直紙面向里的勻強磁場，且磁感應強度隨時間變化規(guī) 律如圖乙所示。在r=0時刻,質量為m=Q.l kg 的導體棒以v.=l m/s的初速度從導軌的左端開始向右運動，導體棒與導軌之間的動摩擦因數為“=02,導軌與導體棒單位長度的電阻均為入 = 0.1 Q/m ,不計導體棒與導軌之間的接觸電阻 及地球磁場的影響(取g=10m/s2)。 t?oX X X X XX X X X X圖12(1)通過計算分析4 s內導體棒的運動情況;計算4內回路中電流的大小，并判斷電流方向;(3) 計算4s內回路產生的焦耳熱。詳解答案1解析：由右手定則知，感應電流方向由南指向北,所以河北岸電勢高，由E =

8、 BLv得E= 9X10-3Ve答案：A2解析：從0到h時間內,垂直于紙面向里的磁感應強度減小,磁通量減小，根據楞次定 律可判斷f導線框內產生順時針方向的感應電 流,故A項正確；由公式E =晉=S晉,1 = , 由于磁場均勻減小，晉為一恒定值，線框中產 生的感應電流大小不變，故B. C項錯誤；磁感應強度B均勻變化r由公式F = BILbc知：阮邊 受的安培力是變化的，故D項錯誤。答案：A3 解析：線圈進入勻強磁場區(qū)域的過程中,磁通量發(fā)生變化,線圈中有感應電流,而且進入 時的速度趣大，感應電動勢越大,感應電流越大,A對；整個線圈在勻強磁場中無論是勻速.加速還是減速運動,磁通量都不發(fā)生變化,線圈中

9、沒 有感應電流產生C錯；線圈穿岀勻強磁場 區(qū)域的過程中,磁通量發(fā)生變化，線圈中有感應 電流,感應電流大小與運動的速度有關,勻速運 動感應電流不變，加速運動感應電流増大小錯。答案：A4.解析：S斷開前,燈泡a、b、c中的電流相同，均為八厶中的電流/i = 2Zr Li中的電 流y 當S斷開后f電源被撤除f剩下燈泡 與線圈形成新的閉合回路。燈泡b. c中的電流 由I逐漸減小f兩燈逐漸變暗。燈a里的電流先由I增至21 r然后逐漸減小f所以燈a先變亮后 變暗。答案：A5-解析：當擺到豎直位置時MB切割磁感線的瞬時感應電動勢E = B2a(*e) = Bag由閉 合電路歐姆走律,Uab =斤氣手=Bav

10、，故選A。+ 24答案：A6解析：乙是直流電阻為零.自感系數彳大的線,當閉合開關S時r電流先從燈泡B所在支路流過，最后自感線把燈泡B短路,流過燈泡A的電流逐漸增大至穩(wěn)定,流過燈泡B的 電流最后減小到零r故A對。答案:A7 解析:金屬棒勻速運動,進入磁場前和 經過磁場后感應電動勢均為零,經過磁場過程中 產生的感應電動勢大小恒定,故A正確。答案：A8解析：本題考查法拉第電磁感應定律，意在考查考生對基本規(guī)律和基本概念的理解和 應用能力。根據法拉第電磁感應定律=詈= 警，設初始時刻磁感應強度為Bo f線圈面積為 r則第一種情況下的感應電動勢為Ei =A(BS) (2肌 Bo)SoAt 二 1= BoS

11、o ；則第二種情況下的感應電動勢為Ei =A(BS) 2Bo(S0 - Sp/2) t = i=BoSo f所以兩種情況下線圈中的感應電動勢相等，比值為故選項B正確。答案:B9 解析：導體棒與磁場垂直f速度與磁場垂直且與棒長度方向垂直，由E二Blv ,1 =品箱得E BdvR = RsinO 1 正確。答案:D10. 解析：當回路運動到關于O，對稱的位置時，穿過回路的兩個相反方向的磁場面積相 等f且磁感應強度大小均為Bt穿過回路的磁通 量為零,選項A正確；ab% cd兩個邊均切割磁 感線產生感應電動勢,由右手定則可判斷岀，兩 個邊產生的感應電流的方向均為逆時針方向,所 以回路中感應電動勢大小為

12、2Blg，選項B正確f選項c錯誤；根據左手定則可判斷岀回路中ab、 cd兩個邊所受安培力的方向相同f選項D正確。答案：C11. 解析：由法拉第電磁感應定律得：A01 L . XB1E = nir = WX-X(-)- = 10X-0.8 .X()2X0.5V = 0.4 Ve(2 = = 04A f P = Z2r = 0.16 Wo分析線圈受力可知,當細線松弛時有:E2mgrnEL=2T由圖像知:= 1 + O5fo f解得:fo = 2 s。答案：(1)04 V (2)0.16 W (3)2 s12. 解析：(1)導體棒先在無磁場區(qū)域做勻減 速運動，有-ymg = ma vt = vq + at x =+ at2代入數據解得:r=ls,x = 0.5m,導體棒沒有進入磁場區(qū)域。導體棒在1 S末已停止運動f以后一直保持靜止,離左端位置