【物理】1.6《法拉第电磁感应定律的应用(二)》同步测试(粤教版选修3-2)

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物理粤教版高二年级选修3-2第一章第6节法拉第电磁感应定律的应用二教学课件1

（5）计算线框的感应电动势：E=BLv 物体受力平衡时：P电=P外即：E2/R=F外v 得：E= (F外v R)1/2
还有什么方法？
直流发电机P22例
反电动势：E’
演示
反电动势
• 1、判断电源在电动机线圈中产生的电流的方向以及 ab.cd两个边受力的方向. • 2、既然线圈在磁场中转动,线圈中就会产生感应电动势.感应电动势加强了电源产生的电流,还是削弱了它? 是有利于线圈的转动,还是阻碍了线圈的转动? 电动机转动时产生的感应电动势削弱了电源的电流，这个电动势称为反电动势。反电动势的作用是阻碍线圈的转动。这样，线圈要维持原来的转动就必须向电动机提供电能，电能转化为其它形式的能。
（1）E=BLv
a
F B 安 d （3）电功率： I V
b
F c
I=E/R
F安=BIL
得：F安=B2L2v/R
（2）由受力平衡得： F=F安得：P=Fv=B2L2v2/R P’=E2/R=B2L2v2/R (4)拉力F的功率P和通过线框电流的电功率P’相等。电磁感应现象中产生的电能是通过克服安培力做功而来的，又通过电流做功使电阻发热转变成内能当物体受力平衡，外力等于安培力时，外力做的功，就等于感应电路中释放的热量。
3、如果电动机因机械阻力过大而停止转动，会发生什么情况？这时应采取什么措施？
电动机停止转动，这时就没有了反电动势，线圈电阻一般都很小，线圈中电流会很大，电动机可能会烧毁。这时，应立即切断电源，进行检查。
法拉第电磁感应定律的应用（二）
电磁流量计
流量（Q）：单位时间内流过的体积。
V
水 d L
设感应电动势为E,磁感应强度为B，测量管截面
内平均流速为v，流量计导管内径为d。

高中物理法拉第电磁感应定律的应用(二)同步练习(一)粤教版选修3-2

法拉第电磁感应定律的应用(二）同步练习(一)1、一匀强磁场，磁场方向垂直纸面，规定向里的方向为正，在磁场中一细金属圆环，线圈平面位于纸面内，如图(a)所示。

现令磁感应强度B随时间t的变化，先按图(b)中所示Oa图线变化，后来又按图线bc和cd变化，令E1、E2、E3分别表示这三段变化过程中感应电动势的大小，I1、I2、I3分别表示对应的感应电流，则( )A.E1>E2，I1沿逆时针方向，I2沿顺时针方向.B.E1<E2，I1沿逆时针方向，I2沿顺时针方向.C.E1<E2，I2沿顺时针方向，I3沿逆时针方向.D.E2＝E3，I2沿顺时针方向，I3沿顺时针方向.2、用同种材料、同样粗细的导线制成的单匝圆形线圈，如图所示.R1＝2R2。

当磁感应强度以1T/s的变化率变化时，求内外线圈的电流之比和电流的热功率之比。

3、如图所示，圆线圈Ⅰ和正方形线圈Ⅱ，它们的平面都与磁感线垂直。

线圈由同种导线绕制，匝数相等。

当磁场均匀变化时，它们产生的感应电流相等，则它们的导线长度之比是多少?4.如图所示，用均匀导线做成的长方形线框ABCD中，AB＝CD＝L，AD＝BC＝2L，E、F分别为AD与BC的中点，在长方形的下半部分EFCD区域内有垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度随时间均匀增加，其变化率大小为k，则E、F两点的电势差UEF 是多少?5.如图所示，磁感应强度为B的匀强磁场充满在半径为r的圆柱形区域内，其方向与圆柱的轴线平行，其大小以ΔB/Δt的速率增加，一根长为r3的细金属棒与磁场方向垂直地放在磁场区域内，金属棒的两端恰好在圆周上，求棒中感应电动势。

6.如图所示，一端开口的平行导电导轨，轨距ab＝0.1m，放置于B＝0.6T的匀强磁场中，金属杆cd垂直搁置在导轨上，且ac＝0.3m.现cd以v＝0.1m/s的速度平行于导轨运动，若磁感应强度同时以0.2T/s的速度递减，求2s内电路中产生的平均感应电动势.7.边长为L的正方形导线框ABCD垂直磁场放置，并恰好有一半处于磁场中，E、F 为AB、CD两边上的中点，且E、F恰好处在磁场的边界处，导线框每边电阻均为r。

粤教版高中物理选修3-21.4法拉第电磁感应定律每课一练2

高中物理学习材料金戈铁骑整理制作1.4 法拉第电磁感应定律每课一练2（粤教版选修3-2）一、基础练1．当穿过线圈的磁通量发生变化时，下列说法中正确的是()A．线圈中一定有感应电流B．线圈中一定有感应电动势C．感应电动势的大小跟磁通量的变化成正比D．感应电动势的大小跟线圈的电阻有关答案 B解析穿过闭合电路的磁通量发生变化时才会产生感应电流，感应电动势与电路是否闭合无关，且感应电动势的大小跟磁通量的变化率成正比．2．一根直导线长0.1 m，在磁感应强度为0.1 T的匀强磁场中以10 m/s的速度匀速运动，则导线中产生的感应电动势的说法错误的是()A．一定为0.1 V B．可能为零C．可能为0.01 V D．最大值为0.1 V答案 A解析当公式E＝BL v中B、L、v互相垂直而导体切割磁感线运动时感应电动势最大：E m＝BL v＝0.1×0.1×10 V＝0.1 V，考虑到它们三者的空间位置关系，B、C、D正确，A错．3．(双选)无线电力传输目前取得重大突破，在日本展出了一种非接触式电源供应系统．这种系统基于电磁感应原理可无线传输电力．两个感应线圈可以放置在左右相邻或上下相对的位置，原理示意图如图1所示．下列说法正确的是()图1A．若A线圈中输入电流，B线圈中就会产生感应电动势B．只有A线圈中输入变化的电流，B线圈中才会产生感应电动势C．A中电流越大，B中感应电动势越大D．A中电流变化越快，B中感应电动势越大答案BD解析根据产生感应电动势的条件，只有处于变化的磁场中，B线圈才能产生感应电动势，A错，B对；根据法拉第电磁感应定律，感应电动势的大小取决于磁通量变化率，所以C错，D对．4．闭合回路的磁通量Φ随时间t的变化图象分别如图2所示，关于回路中产生的感应电动势的下列论述，其中正确的是()图2 A ．图甲回路中感应电动势恒定不变B ．图乙回路中感应电动势恒定不变C ．图丙回路中0～t 1时间内感应电动势小于t 1～t 2时间内感应电动势D ．图丁回路中感应电动势先变大后变小答案 B解析因E ＝ΔΦΔt ，则可据图象斜率判断知图甲中ΔΦΔt ＝0，即电动势E 为0；图乙中ΔΦΔt＝恒量，即电动势E 为一恒定值；图丙中E 前>E 后；图丁中图象斜率ΔΦΔt先减后增，即回路中感应电动势先减后增，故只有B 选项正确．5．如图3所示，PQRS 为一正方形导线框，它以恒定速度向右进入以MN 为边界的匀强磁场，磁场方向垂直线框平面向里，MN 线与线框的边成45°角，E 、F 分别是PS 和PQ 的中点．关于线框中的感应电流，正确的说法是( )图3A ．当E 点经过边界MN 时，线框中感应电流最大B ．当P 点经过边界MN 时，线框中感应电流最大C ．当F 点经过边界MN 时，线框中感应电流最大D ．当Q 点经过边界MN 时，线框中感应电流最大答案 B解析当P 点经过边界MN 时，切割磁感线的有效长度最大为SR ，感应电流达到最大．6．如图4(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R 1连接成闭合回路．线圈的半径为r 1.在线圈中半径为r 2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t 0和B 0.导线的电阻不计．图4 求0至t 1时间内(1)通过电阻R 1上的电流大小和方向；(2)通过电阻R 1上的电荷量q 及电阻R 1上产生的热量．答案 (1)nB 0πr 223Rt 0 从b 到a (2)nB 0πr 22t 13Rt 0 2n 2B 20π2r 42t 19Rt 20解析 (1)由图象分析可知，0至t 1时间内ΔB Δt ＝B 0t 0.由法拉第电磁感应定律有E ＝n ΔΦΔt＝n ΔB Δt ·S ，而S ＝πr 22.由闭合电路欧姆定律有I 1＝E R 1＋R.联立以上各式得，通过电阻R 1上的电流大小I 1＝nB 0πr 223Rt 0.由楞次定律可判断通过电阻R 1上的电流方向从b 到a .(2)通过电阻R 1上的电量：q ＝I 1t 1＝nB 0πr 22t 13Rt 0 电阻R 1上产生的热量：Q ＝I 21R 1t 1＝2n 2B 20π2r 42t 19Rt 20二、提升练7．(双选)如图5所示，A 、B 两闭合线圈为同样导线绕成，A 有10匝，B 有20匝，两圆线圈半径之比为2∶1.均匀磁场只分布在B 线圈内．当磁场随时间均匀减弱时( )图5 A ．A 中无感应电流B ．A 、B 中均有恒定的感应电流C ．A 、B 中感应电动势之比为2∶1D ．A 、B 中感应电流之比为1∶2答案 BD解析只要穿过线圈内的磁通量发生变化，线圈中就有感应电动势和感应电流，因为磁场变化情况相同，有效面积也相同，所以，每匝线圈产生的感应电动势相同，又由于两线圈的匝数和半径不同，电阻值不同，根据欧姆定律，单匝线圈电阻之比为2∶1，所以，感应电流之比为1∶2.因此正确的答案是B 、D. 8．在匀强磁场中，有一个接有电容器的导线回路，如图6所示，已知电容C ＝30 μF ，回路的长和宽分别为l 1＝5 cm ，l 2＝8 cm ，磁场变化率为5×10－2 T/s ，则( )图6A ．电容器带电荷量为2×10－9 CB ．电容器带电荷量为4×10－9 CC ．电容器带电荷量为6×10－9 CD ．电容器带电荷量为8×10－9 C答案 C 解析回路中感应电动势等于电容器两板间的电压，U ＝E ＝ΔΦΔt ＝ΔB Δt·l 1l 2＝5×10－2×0.05×0.08 V ＝2×10－4 V ．电容器的电荷量为q ＝CU ＝CE ＝30×10－6×2×10－4 C ＝6×10－9 C ，C 选项正确．9．(双选)如图7所示，一正方形线圈abcd 在匀强磁场中绕垂直于磁感线的对称轴OO ′匀速运动，沿着OO ′观察，线圈沿逆时针方向转动．已知匀强磁场的磁感应强度为B ，线圈匝数为n ，边长为l ，电阻为R ，转动的角速度为ω.则当线圈转至图示位置时( )图7A ．线圈中感应电流的方向为abcdaB ．线圈中的感应电流为nBl 2ωRC ．穿过线圈的磁通量为0D ．穿过线圈的磁通量的变化率为0答案 BC解析图示位置bc 和ad 的瞬时切割速度均为v ＝ωl 2，ad 边与bc 边产生的感应电动势都是E ＝Bl v ＝12Bl 2ω且bd 为高电势端，故整个线圈此时的感应电动势e ＝2×n 12Bl 2ω＝nBl 2ω，感应电流为nBl 2ωR，B 正确．由右手定则可知线圈中的电流方向为adcba ，A 错误．此时磁通量为0，但磁通量变化率最大，故选项为B 、C.10．(双选)如图8所示，空间存在两个磁场，磁感应强度大小均为B ，方向相反且垂直纸面，MN 、PQ 为其边界，OO ′为其对称轴．一导线折成边长为l 的正方形闭合回路abcd ，回路在纸面内以恒定速度v 0向右运动，当运动到关于OO ′对称的位置时( )图8 A ．穿过回路的磁通量为零B ．回路中感应电动势大小为Bl v 0C ．回路中感应电流的方向为顺时针方向D ．回路中ab 边与cd 边所受安培力方向相同答案 AD解析线框关于OO ′对称时，左右两侧磁通量大小相等，磁场方向相反，合磁通量为0；根据右手定则，cd 的电动势方向由c 到d ，ab 的电动势方向由a 到b ，且大小均为Bl v 0，闭合电路的电动势为2Bl v 0，电流方向为逆时针；根据左手定则，ab 和cd 边所受安培力方向均向左，方向相同，故正确的选项为A 、D.11．用均匀导线做成的正方形线框边长为0.2 m ，正方形的一半放在垂直纸面向里的匀强磁场中，如图9甲所示．当磁场以10 T/s 的变化率增强时，线框中点a 、b 两点间的电势差是( )图9A ．U ab ＝0.1 VB ．U ab ＝－0.1 VC ．U ab ＝0.2 VD ．U ab ＝－0.2 V答案 B解析题中正方形线框的左半部分磁通量变化而产生感应电动势，从而在线框中有感应电流，把左半部分线框看成电源，设其电动势为E ，内电阻为r 2，画出等效电路如图乙所示．则ab 两点间的电势差即为电源的路端电压，设l 是边长，正方形线框的总电阻为r ，且依题意知ΔB Δt ＝10 T/s. 由E ＝ΔΦΔt 得E ＝ΔBS Δt ＝ΔBl 22Δt ＝10×0.222V ＝0.2 V ，所以U ＝I r 2＝E r 2＋r 2·r 2＝0.2r ×r 2 V ＝0.1 V . 由于a 点电势低于b 点电势，故U ab ＝－0.1 V ，即B 选项正确．点评处理此类问题要分清内、外电路(哪部分相当于电源)，画出等效电路图．12．如图10所示，在空间中存在两个相邻的、磁感应强度大小相等、方向相反的有界匀强磁场，其宽度均为L .现将宽度也为L 的矩形闭合线圈，从图示位置垂直于磁场方向匀速拉过磁场区域，则在该过程中，能正确反映线圈中所产生的感应电流或其所受的安培力随时间变化的图象是( )图10答案 D解析由楞次定律可知，当矩形导线框进入磁场和出磁场时，磁场力总是阻碍物体的运动，方向始终向左，所以外力F 始终水平向右，因安培力的大小不同，故选项D 是正确的，选项C 是错误的．当矩形导线框进入磁场时，由法拉第电磁感应定律判断，感应电流的大小在中间时是最大的，所以选项A 、B 是错误的．点评题中并没有明确电流或安培力的正方向，所以开始时取正值或负值都可以，关键是图象能否正确反映过程的特点．13．如图11所示，处于匀强磁场中的两根足够长、电阻不计的平行金属导轨相距1 m ，导轨平面与水平面成θ＝37°角，下端连接阻值为R 的电阻．匀强磁场方向与导轨平面垂直，质量为0.2 kg 、电阻不计的金属棒放在两导轨上，棒与导轨垂直并保持良好接触，它们之间的动摩擦因数为0.25.图11(1)求金属棒沿导轨由静止开始下滑时的加速度大小．(2)当金属棒下滑速度达到稳定时，电阻R 消耗的功率为8 W ，求该速度的大小．(3)在上问中，若R ＝2 Ω，金属棒中的电流方向由a 到b ，求磁感应强度的大小与方向．(g 取10 m/s 2，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8)答案 (1)4 m/s 2 (2)10 m/s (3)0.4 T 方向垂直导轨平面向上解析 (1)金属棒开始下滑的初速度为零，根据牛顿第二定律得mg sin θ－μmg cos θ＝ma ①由①式解得a ＝10×(0.6－0.25×0.8) m/s 2＝4 m/s 2②(2)设金属棒运动达到稳定时，速度为v ，所受安培力为F ，棒在沿导轨方向受力平衡 mg sin θ－μmg cos θ－F ＝0③此时金属棒克服安培力做功的功率等于电路中电阻R 消耗的电功率F v ＝P ④ 由③④两式解得：v ＝P F ＝80.2×10×(0.6－0.25×0.8)m/s ＝10 m/s ⑤(3)设电路中电流为I ，两导轨间金属棒的长为L ，磁场的磁感应强度为B I ＝BL v R⑥ P ＝I 2R ⑦由⑥⑦两式解得：B ＝PR v L ＝8×210×1T ＝0.4 T ⑧ 磁场方向垂直导轨平面向上。

新课标粤教版3-2选修三1.6《法拉弟电磁感应定律应用》WORD教案3

法拉第电磁感应定律的应用(二)•教案一、教学目标1在物理知识方面要求.(1) 通过复习，进一步理解感生电动势的概念，明确感生电动势的作用;(2) 在复习巩固的基础上，熟练掌握法拉第电磁感应定律.2. 通过本节复习，培养学生运用物理知识，分析和解决一些实际问题的能力. ——、重点、难点分析［来源："科网］1 .重点是对法拉第电磁感应定律的进一步理解和运用; 2.难点是法拉第电磁感应定律的综合运用.三、教具投影片(或小黑板).四、主要教学过程(一)复习引入新课1. 叙述法拉第电磁感应定律的内容.2. 写出其表达式.3. 说明；-N和& =BLv 的区别和联系.A t4. 由；-N ——推导；-BLvA t由图1所示，讲清图中各示意，引导学生共同推导.设在△ t 时间内，导体MN 以速度v 切割磁感线，移动距离为这一过程中，回路磁通量变化为△①二① 2-① i =B(s+d)L-BsL=BLd . 根据法拉第电磁感应定律，说明：+上述推导需条件：磁感应强度B 导线切割速度 v 与长度L 三者互 .- ,相垂直，若上述三垂直中只有二垂直，而 v 与B 不垂直，设夹角为0 , " 再请全体学生推导&的计算式.教师指点方法：将 v 分解，其中与磁感 ......................... ” 线平行的速度分量没有作用，有效切割速度为 vsin 0 (图2)，因此得：习.：e =BLvsin 0 .指出上式中当 0 =90° 时，& =BLvsin90 ° =BLv.5.关于e =BLvsin 0的意义.(1)sin 0的意义是把公式中的 B L 、v 转化为两两垂直：① vsin 0 =v 」，是将切割磁感线的速度 v 分解为垂直于B 和L 的有效分量; ② Bsin 0 =B L ，是将磁感应强度 B 分解为垂直于 v 和L 的有效分量； ③ Lsin 0 =L 」，是将导体长L 等价成垂直于B 和v 的有效长度. 在上述分解和转化的方法是等价的，所得结果完全相同.△① _BLd_BL 讪At At At= BLv.[来源:Z+xx+]d=v △ t，设 MN 长为 L,(2)在上式中，若速度 v是即时速度，则电动势 e即为即时电动势；若速度 v是平均速度，则电动势e即为平均电动势.(二)主要教学过程设计输出电功率适当归纳解答本题的思路，然后提出作为导体转动的情况其感生电动势应如何求.例1如图3所示, 的匀强磁场磁感应强度与导轨间滑动摩擦因数触电阻不计(取sin37 ' 宽L=0.5m 的平行长金属导轨与水平面夹角 0 =37.与导轨平面垂直B=1.0T.质量m=100g 的金属棒ab 垂直两导轨放置，其电阻 r=1 Q , 卩=0.25 .两导轨由R=9Q 的电阻在下端相连.导轨及导轨与=0.6 , cos37 ° =0.8, g=10m/s ).求: ab 棒接(1) 当ab 沿轨道向下运动，速度 v=10m/s 时，ab 棒运动的加速度. (2) a b 棒沿轨道下滑的最大速度. (3) ab 棒以最大速度运动时，重力对ab 棒做功的功率，的电功率以及输出电功率.首先留出点时间，让学生认真审题、分析和思考，并能写出初步的解答方案.对较困难的学生，教师可适当引导，然后找两个典型解答，请同学在黑板上板演. B 2L 2V②其中磁场力F = BIL =摩擦力f == ^mgcosv ，根据牛顿第二定律，在沿轨道方向上B 2 L ?Vmg sin)- -'mg cosmaR + r当v=10m/s 时，ab 棒运动的加速度大小是B 'I ?站a — 2sin B -卩 cos B ---占(R+r)m ②当ab 棒在导轨上运动加速度变为零时，开始做匀速运动，这时值•由上述方程可知：ab 运动速度有最大2 2mgsin 0 -卩 mcos0 -B L v/(R +mg(a ne^cos0)(R + r) 0,1X10(0.6 - 0.25X 08)(9 +1)加以，v BB 2L2I 2 x 0.52=16(m/s).③重力做功的功率.P 1=mgvsin 0 =0.1 x 10X 16X 0.6=9.6(W).金属棒ab 产生的电功率咕玮二(BL%)'(1X0.5X16)二 6.4(W).“ f BLv 2I 2R -L• R =iR +1X05X16X9 = 5,8(W).ab 棒产生图4例2如图5所示，长L=10cm 的金属棒ab 在磁感应强度 B=2T 的匀强磁场中以a 端为轴，在垂直磁场方向的平面内以角速度 3 =10rad/s 做顺时针方向的匀速转动. ab 两端的电势差是 _____ V , a 、b 两端 _________端电势高， _____ 端电势低.若ab 以中点为轴转动，其它条件不变，ab两端电势差为 _____ V.组织同学审题后，学生会发现，本题中金属棒 ab 转动时，棒上各点速率不同•因此欲求其感生电动势 £ ,需要找出一个等效点，采用求平均的方法，这时采用表达式；-BLv另外有的同学也可能提出运用表达式 £ =△①/△t 的方法.这时，教师应按同学的思路，找在△ t 时间内，棒ab 转过的角度△ 0 =3 △ t，扫过的面积△ S.相应的磁通量变化 △①=B △ S.然后利用方法(1)ab 导体以a 端为轴做切割磁感线运动时，导体上各点速度大小不同. b 端速度v b =3 L, a 端速度为零.其它各点的速度与该点到a 点的距离成正比.计算ab 切割磁感线产生感生电动势时的速度可采用a 、b 两点速度的平均值，即时耳—写空詁叫沁的感生电动势1 3 1£ =BL V =-BL 20)=-X2X012X10=01(V).uu点速率不同.到底选哪个点合适，可提出等效取平均的方法. 可仿效例2解法一.当然还可以用其它方法.但因有两根又如何?方法导线Ob 在磁场中绕着 O 点旋转，切割磁感线产生感应电动势 £不变△t At来求解-若在a 、b 两端接上外电路，由右手定则可知感生电流由 b 端流出, 电势高.若没有构成闭合电路时， ab 两端电势差就是电动势 £ .(2)以ab 中点为轴转动时，a 端、b 端电势都比中点电势高.而且势相等，a 、b 两点电势相等，电势差为零.四个空依次填：0.1 , b, a, 0. 方法二：(略”Z”S归纳本题解答思路，提出将本题改造如下. 例3 投影片.一导体圆环的电阻为平面垂直匀强磁场，如图ab 作为电源，b 端a 、b 与中点的电动为2Q 的导线 Oa 和Ob Oa 固定，的角速度逆时针沿圆环转动.求：当通过导线Oa 中的电流是多少？组织学生审题后，学生会发现， 4Q ，半径为0.05m ，圆环 6所示放置.磁感应强度为 4T,两根电阻均 a 端b 端均与环接触， Ob 以4rad/sOb 的b 端从a 端滑过180°时， X 7 XX \ X (°JxV歹 b XaX XXX本题是金属导线Oa Ob 绕O 轴转动.，应该选用哪个表达式会感到困惑.这时可引导学生，由于棒上各 X / XXr —亠 BX X X Xxx屋XB£ = Blv,其中-. 11 co /2=4X O.053X4/2=0.02(V),= =B2方法二：由法拉第电磁感应定律来看，导线Ob在单位时间内扫过的面积是：AS 虽.—=-------- X 0)二/2.△① BAS磁感应強度E是定值，由法拉第电磁感应定律£三士＜詈・AS 所以感应电动势E =B —= BR2(0 / 2 = 0 02(V).*讥图7Ob导线b端在圆环上的位置变化，只改变了图7中R与R2的阻值.由闭合电路欧姆定律，Oa中的电流：Ri + &当Ob从Oa转180。

物理粤教版选修3-2课后训练：第一章第四节法拉第电磁

法拉第电磁感应定律练习一、单项选择题1．穿过一个单匝线圈的磁通量，始终为每秒钟均匀地增加2 Wb，则（）．A．线圈中的感应电动势每秒钟增加2 VB．线圈中的感应电动势每秒钟减少2 VC．线圈中的感应电动势始终为2 VD．线圈中不产生感应电动势2．如图所示的几种情况中，金属导体中产生的感应电动势为BLv的是（）．A．甲和乙 B．乙和丙 C．甲和丙 D．只有甲3．如下图所示，在竖直向下的匀强磁场中，将一水平放置的金属棒ab以水平初速v0抛出．设在整个过程中棒始终与原抛出位置平行，且不计空气阻力，则在金属棒运动的过程中，产生的感应电动势大小的变化情况是（）．A．越来越大 B．越来越小 C．保持不变 D．无法判断4．如下图所示，abcd为一匀强磁场区域，现在给竖直方位的金属环以某种约束，以保持它不转动地匀速下落，在下落过程中，它的左半部通过磁场．圆环用均匀电阻丝做成，F、O、E为环的上、中、下三点，则下列说法中正确的是（）．A．当E和d重合时，感应电动势最大B．当O和d重合时，感应电动势最大C．当F和d重合时，感应电动势最大D．以上说法都不对二、双项选择题5．图中a～d所示分别为穿过某一闭合回路的磁通量Φ随时间t变化的图象，关于回路中产生的感应电动势下列论述正确的是（）．A．图a中回路产生的感应电动势恒定不变B．图b中回路产生的感应电动势恒定不变C．图c中回路在0～t1时间内产生的感应电动势大于在t1～t2时间内产生的感应电动势D．图d中回路产生的感应电动势一直变大6．（2011·普宁中学高二检测）一个面积S＝4×10－2m2，匝数n＝100的线圈，放在匀强磁场中，磁场方向垂直于线圈平面，磁感应强度B随时间t变化的规律如图所示，则下列判断正确的是（）．A．在开始2 s内穿过线圈的磁通量变化率等于－0.08 Wb/sB．在开始2 s内穿过线圈的磁通量的变化量等于0C．在开始2 s内线圈中产生的感应电动势等于8 VD．在第3 s末线圈中的感应电动势等于零三、非选择题7．一个200匝、面积为20 cm2的线圈．放在磁场中，磁场方向与线圈平面成30°角，若磁感应强度在0.05 s内由0.1 T增加到0.5 T．在此过程中穿过线圈的磁通量的变化是__________Wb，磁通量的平均变化率是__________Wb/s，线圈中感应电动势的大小是__________V．8．如图所示，有一弯成θ角的光滑金属导轨POQ，水平放置在磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场方向与导轨平面垂直，有一金属棒MN与导轨的OQ边垂直放置，当金属棒从O 点开始以加速度a向右匀加速运动t时，棒与导轨所构成的回路中的感应电动势是多少？参考答案1．答案：C 解析：由题意可知=2 Wb/s t Φ∆∆．根据法拉第电磁感应定律==2 V E n tΦ∆∆． 2．答案：C解析：公式E ＝BLv 的适用条件是：导体所在处的磁感应强度相同，且导体沿与自身垂直的方向运动．L 为切割磁感线的有效长度．甲、丙正确．3．答案：C解析：金属棒ab 以水平速度v 0抛出后，做平抛运动，速度在不断增大，但由于在垂直于磁场方向的速度不变，所产生的感应电动势大小不变，虽然在竖直方向上金属棒的分速度在不断增大，但由于该分运动平行于磁场，不切割磁感线，不产生感应电动势，故感应电动势不变．4．答案：B解析：金属环在匀速下落，其中竖直直径FOE 的左侧部分匀速通过匀强磁场，图中水平虚线间的部分表示线圈匀速通过磁场时面积的变化量ΔS ，环中产生的感应电动势E ＝B ΔS /Δt ＝BLv ，由此可知当O 和d 重合时金属环产生的感应电动势E 最大．5．答案：BC解析：图a 中Φ不变．不产生感应电动势，A 项错；图b 中tΦ∆∆恒定，则感应电动势恒定不变．B 项正确；图c 中0～t 1时间内图象的斜率大于t 1～t 2时间内的斜率，所以C 项正确；图d 中图线的斜率先变小后变大．则感应电动势应先变小后变大．D 项错误．6．答案：AC解析：22·=2B S t t Φ∆∆--=∆∆×4×10－2Wb/s ＝－0.08Wb/s ，A 项正确；ΔΦ＝ΔB ·S ＝（－2－2）×4×10－2Wb ＝－0.16Wb ．B 项错误；E ＝n tΦ∆∆＝100×0.08 V＝8 V ．C 项正确；第3 s 末，磁感应强度B 等于0，但Bt∆∆不等于零，所以感应电动势不为零．D 项错误．7．答案：4×10－48×10－31.6解析：磁通量的变化量是由磁场的变化引起的，所以ΔΦ＝ΔBS ·sin 30°＝（0.5－0.1）×20×10－4×12Wb ＝4×10－4Wb 磁通量的变化率为44100.05t Φ-∆⨯=∆Wb/s ＝8×10－3Wb/s感应电动势E n t Φ∆∆＝＝200×8×10－3V ＝1.6 V8．答案：231tan 2Ba t θ解析：由于导轨的夹角为θ，开始运动t 时，金属棒切割磁感线的有效长度为：L ＝s tan θ＝12at 2tan θ，据运动学公式，这时金属棒切割磁感线的速度为v＝at，由题意知B、L、v三者互相垂直，有E＝BLv＝B 12at2tan θ·at＝12Ba2t3tan θ，即金属棒运动t时，棒与导轨所构成的回路中的感应电动势是E＝12Ba2t3tan θ．。

粤教版高中物理选修3-2磁场、电磁感应综合测试.docx

bc d a N M高中物理学习材料桑水制作廉江中学磁场、电磁感应综合测试一、单项选择题：（每小题4分，共16分）1．有关磁场的物理概念，下列说法中错误的是（） A ．磁感应强度是描述磁场强弱的物理量，是矢量 B ．磁感应强度的方向跟产生磁场的电流方向有关C ．磁感应强度的方向跟放入磁场中的受磁场力作用的电流方向有关D ．磁感线的切线方向表示磁场的方向，其疏密表示磁感应强度的大小2. 当一段导线在磁场中做切割磁感线的匀速运动时，下面说法中正确的是（） A 、导线会产生感应电动势 B 、导线一定受安培力作用 C 、导线中一定有感应电流 D 、以上说法都不正确3.如图，闭合线圈上方有一竖直放置的条形磁铁，磁铁的N 极朝下。

当磁铁向下运动时（但未插入线圈内部）（） A.线圈中感应电流的方向与图中箭头方向相同，磁铁与线圈相互吸引 B.线圈中感应电流的方向与图中箭头方向相同，磁铁与线圈相互排斥 C.线圈中感应电流的方向与图中箭头方向相反，磁铁与线圈相互吸引 D.线圈中感应电流的方向与图中箭头方向相反，磁铁与线圈相互排斥4. 三个电子各具有与磁场方向垂直的速度v 、2v 、3v ，则它们在匀强磁场中回旋的半径之比和频率之比为（）A.1∶2∶3，1∶2∶3B. 1∶1∶1，1∶1∶1C.1∶1∶1，1∶2∶3D. 1∶2∶3，1∶1∶1 二、双项选择（每小题6分，共30分，选全对得6分，漏选得3分） 5．带电量为+q 的粒子在匀强磁场中运动，下面说法中正确的是（） A ．只要速度大小相同，所受洛伦兹力就相同B ．如果把粒子所带电荷由+q 换为 -q ，且速度反向而大小不变，则洛伦兹力的大小、方向均不变C ．洛伦兹力方向一定与带电粒子速度方向垂直，磁场方向一定与电荷运动方向垂直D ．粒子只受到洛伦兹力作用，则运动的动能不变6、如图所示，直导线MN 竖直放置并通以向上的电流I ，矩形金属线框abcd 与MN 处在同一平面，边ab 与MN 平行，则（）A 、线框向左平移时，线框中有感应电流B 、线框竖直向上平移时，线框中有感应电流C 、线框以MN 为轴转动时，线框中有感应电流D 、MN 中电流突然变化时，线框中有感应电流7．在如图所示的匀强电场和匀强磁场共存的区域内，电子可能沿水平方向向右作直线运动的是（）N S8．如图所示，虚线框内是磁感应强度为B 的匀强磁场，导线框的三条竖直边的电阻均为r ，长均为L ，两横边电阻不计，线框平面与磁场方向垂直。

高中物理第一章电磁感应习题课：法拉第电磁感应定律的应用学案粤教版选修3_2

习题课：法拉第电磁感应定律的应用——两个公式的对比及电荷量的计算[学习目标]1.理解公式E ＝n ΔΦΔt与E ＝BLv 的区别和联系，能够应用这两个公式求解感应电动势.2.理解电磁感应电路中电荷量求解的基本思路和方法．一、E ＝nΔΦΔt和E ＝BLv 的比较应用例1 如图1所示，导轨OM 和ON 都在纸面内，导体AB 可在导轨上无摩擦滑动，若AB 以5m/s 的速度从O 点开始沿导轨匀速右滑，导体与导轨都足够长，磁场的磁感应强度为0.2T ．问：图1(1)3s 末夹在导轨间的导体长度是多少？此时导体切割磁感线产生的感应电动势多大？(2)3s 内回路中的磁通量变化了多少？此过程中的平均感应电动势为多少？答案 (1)53m53V(2)1532Wb 523V 解析 (1)夹在导轨间的部分导体切割磁感线产生的电动势才是电路中的感应电动势． 3s 末，夹在导轨间导体的长度为：l ＝vt ·tan30°＝5×3×tan30°m＝53m此时：E ＝Blv ＝0.2×53×5V ＝53V(2)3s 内回路中磁通量的变化量ΔΦ＝BS －0＝0.2×12×15×53Wb ＝1532Wb 3s 内电路产生的平均感应电动势为： E ＝ΔΦΔt ＝15323V ＝523V.E ＝BLv 和E ＝n ΔΦΔt本质上是统一的，前者是后者的一种特殊情况．当导体做切割磁感线运动时，用E ＝BLv 求E 比较方便；当穿过电路的磁通量发生变化时，用E ＝n ΔΦΔt求E 比较方便．二、电磁感应中的电荷量问题例2 面积S ＝0.2m 2、n ＝100匝的圆形线圈，处在如图2所示的磁场内，磁感应强度B 随时间t 变化的规律是B ＝0.02t T ，R ＝3Ω，C ＝30μF ，线圈电阻r ＝1Ω，求：图2(1)通过R 的电流方向和4s 内通过导线横截面的电荷量；(2)电容器的电荷量．答案 (1)方向由b →a 0.4C(2)9×10－6C解析 (1)由楞次定律可求得电流的方向为逆时针，通过R 的电流方向为b →a ， q ＝I Δt ＝E R ＋rΔt ＝n 错误!Δt ＝n 错误!＝0.4C. (2)由E ＝n ΔΦΔt ＝nS ΔB Δt ＝100×0.2×0.02V ＝0.4V ，。

物理(粤教版)选修3-2试题：第一章第五节电磁感应规律的应用

第一章电磁感应第五节电磁感应规律的应用A 级抓基础1．穿过闭合回路的磁通量Φ随时间t 变化的图象分别如图所示．下列关于回路中产生的感应电动势的论述中正确的是( )A ．图①中回路产生的感应电动势恒定不变B ．图②中回路产生的感应电动势一直在变大C ．图③中回路0～t 1时间内产生感应电动势小于在t 1～t 2时间内产生感应电动势D ．图④中回路产生的感应电动势先变小后变大解析：根据法拉第电磁感应定律我们知道感应电动势与磁通量的变化率成正比，即E ＝n ΔΦΔt，结合数学知识我们知道：穿过闭合回路的磁通量Φ随时间t 变化的图象的斜率k ＝ΔΦΔt.图①中磁通量Φ不变，无感应电动势，故A 错误；图②中磁通量Φ随时间t 均匀增大，图象的斜率k 不变，也就是说产生的感应电动势不变，故B 错误；图③中回路在0～t 1时间内磁通量Φ随时间t 变化的图象的斜率为k 1，在t l ～t 2时间内磁通量Φ随时间t 变化的图象的斜率为k 2，从图象中发现： k 1大于k 2的绝对值．所以在0～t 1时间内产生的感应电动势大于在t l ～t 2时间内产生的感应电动势，故C 错误；图④中磁通量Φ随时间t变化的图象的斜率先变小后变大，所以感应电动势先变小后变大，故D正确．答案：D2．如图所示，一闭合线圈从高处自由落下，穿过一个有界的水平方向的匀强磁场区(磁场方向与线圈平面垂直)，线圈的一个边始终与磁场区的边界平行，且保持竖直的状态不变．在下落过程中，当线圈先后经过位置Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ时，其加速度的大小分别为a1、a2、a3.下列关系正确的是()A．a1<g，a2＝0，a3＝g B．a1<g，a2<g，a3<gC．a1<g，a2＝g，a3<g D．a1<g，a2>g，a3<g解析：当线圈刚进入磁场时，由于穿过线圈的磁通量增大，根据楞次定律可知此时的感应电流产生的磁场要阻碍物体间的相对运动，即线圈受到向上的安培力，此过程中有mg－F＝ma，所以a1<g，当线圈完全进入磁场后，磁通量不变，此过程中无感应电流产生，即线圈只受重力作用，故a2＝g；当线圈穿出磁场过程中，根据楞次定律可知，产生的磁场要阻碍线圈离开磁场，即产生向上的安培力，所以此时有mg－F＝ma，即a3<g，C正确．答案：C3.(多选)如图所示，有两根和水平方向成α角的光滑平行的金属轨道，上端接有可变电阻R，下端足够长，空间有垂直于轨道平面的匀强磁场，磁感强度为B.一根质量为m的金属杆从轨道上由静止滑下，经过足够长的时间后，金属杆的速度会趋近于一个最大速度v m，则()A ．如果B 增大，v m 将变大B ．如果α变大，v m 将变大C ．如果R 变大，v m 将变大D ．如果m 变小，v m 将变大解析：金属杆做加速度减小的加速运动，当加速度为零时速度达到最大，此时mg sin α＝F 安＝B BL v m R L ，所以v m ＝mgR sin αB 2L 2.可知B 、C 对．答案：BC4.如图所示，竖直放置的两根平行金属导轨之间接有定值电阻R ，金属棒与两导轨始终保持垂直并接触良好，金属棒与导轨的电阻均不计，整个装置放在与导轨平面垂直的匀强磁场中，金属棒在竖直向上的恒力F 作用下加速上升，此过程中力F 做的功与安培力做的功的代数和等于( )A ．棒的机械能增加量B ．棒的动能增加量C ．棒的重力势能增加量D ．电阻R 上放出的热量解析：棒受到重力、安培力、恒力F 的作用，安培力和恒力F 做功的代数和(安培力做负功)等于棒的机械能的增加量，故A 正确；棒加速上升过程中，根据动能定理，棒的动能增加量等于棒受到的重力、安培力、恒力F 的合力做的功，故B 错误；棒加速上升过程中，棒的重力做负功，棒的重力势能增加，棒克服重力做的功就等于棒重力势能的增加量，故C错误；导轨克服安培力做的功等于电阻R上放出的热量，故D错误．答案：A5．一架直升机停在南半球的地磁极上空，该处地磁场的方向竖直向上，磁感应强度为B.直升机螺旋桨叶片的长度为l，螺旋桨转动的频率为f，顺着地磁场的方向看螺旋桨，螺旋桨按顺时针方向转动．螺旋桨叶片的近轴端为a，远轴端为b，如图所示．如果忽略a 到转轴中心线的距离，用ε表示每个叶片中的感应电动势，则()A．ε＝πfl2B，且a点电势低于b点电势B．ε＝2πfl2B，且a点电势低于b点电势C．ε＝πfl2B，且a点电势高于b点电势D．ε＝2πfl2B，且a点电势高于b点电势解析：每个叶片都切割磁感线，根据右手定则，a点电势低于b点电势．又v＝lω＝2πfl，所以电动势为E＝12Bl2ω＝12Bl2×2πf＝πfl2B.故A正确，B、C、D错误．答案：AB级提能力6．有人把自行车进行了改装，在后车轮上装上了一个小型发电机，想看电视时，就骑在自行车上不停地蹬车，可供电视、照明用电．发电机原理如图甲所示，在匀强磁场中，磁感应强度为B，放置一个有固定转轴的发电轮，如图乙所示，发电轮平面与磁感应强度垂直，发电轮半径为r，轮轴和轮缘为两个输出电极，该发电机输出电压接一理想变压器，再给一小灯泡供电，则下列说法中正确的是( )图甲图乙A ．当人蹬车的速度增大时，小灯泡两端的电压降低B ．当人蹬车的速度增大时，小灯泡两端的电压不变C ．小灯泡的功率与发电机转速无关D ．小灯泡的功率随发电机转速的增大而增大解析：PQ 输出端的电压为U ＝12B ωr 2，当人蹬车的速度增大时，小灯泡两端的电压增大，选项AB 错误；小灯泡的功率： P ＝U 2R ＝B 2ω2r 44R，则小灯泡的功率随发电机转速的增大而增大，选项C 错误，D 正确．答案：D7.(多选)如图所示，将边长为l 的正方形闭合线圈以不同速度v 1、v 2向右匀速拉出磁场时(v 1<v 2)，下列结论正确的是( )A ．拉力所做的功W 2>W 1B ．拉力的功率P 2>P 1C ．流过线框的电荷量Q 2>Q 1D ．线框中的感应电流I 2>I 1解析：速度越大，感应电动势、感应电流越大，拉力等于安培力，安培力F ＝BIL ，可知拉力越大，由W ＝Fs 可知A 对；拉力的功率等于安培力的功率P＝F v，B对；电荷量q＝It＝ΔΦRΔtΔt＝ΔΦR＝BSR相同，C错、D对．答案：ABD8.(多选)如图所示，让闭合线圈abcd从高h处下落时，进入匀强磁场中，在bc边开始进入磁场到ad边刚进入磁场的这一段时间内，线圈可能的运动情况是()A．匀加速运动B．匀速运动C．变加速运动D．变减速运动解析：如果刚开始进入时，重力和安培力相等，则线圈受力平衡，做匀速直线运动，若重力大于安培力，进入磁场后，线圈速度增大，安培力F＝B2L2vR随着速度增大而增大，所以合力减小，做变加速直线运动，若安培力大于重力，线圈进入磁场时，合力向上，速度减小，安培力减小，所以合力减小，加速度减小，故做变减速直线运动，故B、C、D正确．答案：BCD9．如图甲所示，用粗细均匀的导线制成的一只圆形金属圈，现被一根绝缘丝线悬挂在竖直平面内处于静止状态，已知金属圈的质量为m＝0.1 kg，半径为r＝0.1 m，导线单位长度的阻值为ρ＝0.1 Ω/m，金属圈的上半部分处在一方向垂直圈面向里的有界匀强磁场中，磁感应强度B随时间t的变化关系如图乙所示，金属圈下半部分在磁场外．已知从t＝0时刻起，测得经过10 s丝线刚好被拉断．重力加速度g取10 m/s2.求：图甲图乙(1)导体圆中感应电流的大小及方向；(2)丝线所能承受的最大拉力F；(3)此过程中金属圈中产生的焦耳热Q.解析：(1)由楞次定律可知，导体圆中电流方向为逆时针方向，由图乙知：ΔBΔt＝0.8 T/s导体圆的电阻为：R＝2πrρ圆中感应电流为：I＝ΔΦΔtR＝ΔBΔt·πr222πrρ＝ΔBΔt·r4ρ＝0.8×0.14×0.1A＝0.2 A.(2)t时刻磁感应强度为：B＝ΔBΔtt，导体圆受到的安培力为：F安＝BI·2r，细线的拉力F＝F安＋mg＝2BIr＋mg，当t＝10 s时，代入数据，得F＝1.32 N.(3)金属圈内产生的焦耳热为：Q＝I2Rt，代入数据，得Q＝0.025 J.答案：(1)0.2 A逆时针方向(2)1.32 N(3)0.025 J10．如图所示，光滑且足够长的平行金属导轨MN、PQ固定在竖直平面内，两导轨间的距离为L＝1 m，导轨间连接的定值电阻R ＝3 Ω，导轨上放一质量为m＝0.1 kg的金属杆ab，金属杆始终与导轨连接良好，杆的电阻r＝1 Ω，其余电阻不计，整个装置处于磁感应强度为B＝1.0 T的匀强磁场中，磁场的方向垂直导轨平面向里．重力加速度g＝10 m/s2，现让金属杆从AB水平位置由静止释放，求：(1)金属杆的最大速度；(2)当金属杆的加速度是5 m/s2，安培力的功率是多大？(3)若从金属杆开始下落到刚好达到最大速度的过程中，电阻R 上产生的焦耳热Q＝0.6 J，则通过电阻R的电量是多少？解析：(1)设金属杆下落时速度为v，感应电动势为E＝BL v，电路中的电流为I＝ER＋r，金属杆受到的安培力F＝BIL，当安培力与重力等大反向时，金属杆速度最大，即F＝mg，联立可得v＝4 m/s.(2)设此时金属杆的速度为v1，安培力为F1，则有F1＝B2L2v1 R＋r，根据牛顿第二定律有mg－F1＝ma，安培力的功率为P＝F1v1，已知a＝5 m/s2，联立可得P＝1 W.(3)电路中总焦耳热Q总＝R＋rR Q＝0.8 J，由能量守恒可得mgh＝12m v2＋Q总，所以金属杆下落的高度为h＝1.6 m，此过程中平均感应电动势为E＝ΔΦΔt＝BLhΔt，平均电流为I＝ER＋r，通过电阻R的电量为q＝It，联立解得q＝0.4 C.答案：(1)4 m/s(2)1 W(3)0.4 C。

高二物理电磁感应现象问题归纳同步练习粤教版选修3-2

高二物理粤教版电磁感应现象问题归纳同步练习（答题时间：40分钟）1 恒定的匀强磁场中有一圆形的闭合导体线圈，线圈平面垂直于磁场方向，当线圈在此磁场中做下列哪种运动时，线圈中能产生感应电流（）A 线圈沿自身所在的平面做匀速运动B 线圈沿自身所在平面做加速运动C 线圈绕任意一条直径做匀速转动D 线圈绕任意一条直径做变速转动2 如图所示，矩形线框abcd 放置在水平面内，磁场方向与水平方向成角，已知54sin =α，回路面积为S ，磁感强度为B ，则通过线框的磁通量为（）A BSB 4BS/5C 3BS/5D 3BS/43 如图所示，若想电流计中有电流流过，则条形磁铁的运动是（）A 向上运动B 向右运动C 向纸外运动D 绕N 极转动4 如图所示，一闭合矩形线框从左向右匀速地通过垂直与运动方向的匀强有界磁场，关于线框中感应电流的说法中正确的是（）A 线框进入磁场时感应电流为顺时针方向B 线框进入磁场时感应电流为逆时针方向C 线框出磁场时感应电流为顺时针方向D 从线框左边进入磁场到右边出磁场前没有感应电流5 如图所示，下列几种运动中，可使线圈A 中产生感应电流的是（）A ab 杆向右匀速运动B ab 杆向右匀加速运动C ab 杆向右匀减速运动D ab 杆由静止开始向右运动的瞬间6 如图所示的条形磁铁的上方，放置一矩形线框，线框平面水平且与条形磁铁平行，则线框在由N 端匀速平移到S 端的过程中，线框中的感应电流的情况是（）A 线框中始终无感应电流B 线框中始终有感应电流C 线框中开始有感应电流，当线框运动到磁铁上方中部时无感应电流，以后又有了感应电流D 开始无电流，当运动到磁铁中部的上方时有感应电流，后来又没有感应电流7 如图所示，在匀强磁场中的U形导轨上，有两根等长的平行导线ab和cd，以相同的速度v匀速向右滑动。

为使ab中有感应电流产生，对开关S来说（）A 打开和闭合都可以B 应打开C 打开和闭合都不行D 应闭合8 通电直导线穿过闭合线圈L，如图所示，则（）A 当电流I增大时，线圈L中有感应电流B 当L左右平动时，L中有感应电流C 当L上下平动时，L中有感应电流D 以上各种情况下都不会产生感应电流【试题答案】1 C 、D提示：A 、B 两种情况下，穿过线圈的磁通量没有改变。

《第二节法拉第电磁感应定律》(同步训练)高中物理选择性必修第二册_粤教版

《第二节法拉第电磁感应定律》同步训练(答案在后面)一、单项选择题（本大题有7小题，每小题4分，共28分）1、法拉第电磁感应定律表达式为哪种形式？)A.(E=nΔΦΔt)B.(E=ΔΦΔt)C.(E=ΦtD.(E=nΦ)2、在法拉第电磁感应实验中，闭合电路中的磁通量发生变化时，会产生感应电动势。

当穿过闭合电路的磁场方向不变，只改变线圈的匝数时，下列关于感应电动势的说法哪一个是正确的？A. 感应电动势大小与线圈的匝数成反比。

B. 感应电动势大小与线圈的匝数成正比。

C. 感应电动势与线圈的匝数无关。

D. 无法确定感应电动势与线圈匝数的关系。

3、题干：根据法拉第电磁感应定律，下列说法正确的是（）A、当闭合线圈与磁场的磁通量变化时，线圈的电动势一定不为零B、均匀磁场中，如果线圈完全处于磁场内，线圈电动势等于磁通量变化率C、感应电流的方向与磁场方向无关D、感应电流的方向只能根据右手定则确定，不能由左手定则确定4、题干：一个面积S为0.1m²的平面线圈，与一起始磁通量为2Wb的均匀磁场平行放置。

当磁场以0.5T/s的均匀速率向线圈平面垂直进入时，则在1s内感应电动势的大小约为（）A、0.1VB、0.2VC、0.4VD、0.8V5、一个闭合回路中的导体在磁场中运动时，如果磁通量发生变化，则根据法拉第电磁感应定律，回路中会产生：A. 电荷B. 电流C. 磁场D. 电动势6、以下哪个物理量是法拉第电磁感应定律中的关键参数？A. 电流B. 磁通量C. 电阻D. 磁场强度7、在研究法拉第电磁感应定律的实验中，某一闭合线圈的磁通量从0均匀增加到最大值的过程中，磁通量的变化率为0.5韦伯/秒。

如果线圈中的电阻是5欧姆，那么在这一过程中产生的感应电流大小为（）。

A、0.1安培B、0.2安培C、0.5安培D、1安培二、多项选择题（本大题有3小题，每小题6分，共18分）1、以下哪些现象符合法拉第电磁感应定律？（）A、闭合电路的一部分导体在磁场中切割磁感线时，电路中产生感应电流B、当磁感线穿过闭合回路的面积发生变化时，电路中产生感应电流C、在一个稳定的磁场中，将该磁场Een垂直变压器线圈时，变压器线圈中产生感应电流D、电路断开瞬间，闭合回路中的感应电动势与电流变化率成正比2、根据法拉第电磁感应定律，下列关于感应电动势大小的描述正确的是（）。

【金版学案】高中物理 1.6 法拉第电磁感应定律(二)知能演练粤教版选修3-2

第六节法拉第电磁感应定律(二)一、单项选择题1．如图所示，粗糙水平桌面上有一质量为m的铜质矩形线圈．当一竖直放置的条形磁铁从线圈中线AB 正上方等高快速经过时，若线圈始终不动，则关于线圈受到的支持力F N及在水平方向的运动趋势判断正确的是( )A．F N先小于mg后大于mg，运动趋势向左B．F N先大于mg后小于mg，运动趋势向左C．F N先小于mg后大于mg，运动趋势向右D．F N先大于mg后小于mg，运动趋势向右解析：当磁铁向右移动时磁通量增大，线圈中有顺时针电流而排斥，F N大于mg，线圈受安培力向右，运动趋势向右；经过中间后，当磁铁向右移动时磁通量减小，线圈中有顺时针电流而吸引，F N小于mg，线圈受安培力向右，运动趋势向右．答案：D2. 如右图，均匀磁场中有一由半圆弧及其直径构成的导线框，半圆直径与磁场边缘重合；磁场方向垂直于半圆面(纸面)向里，磁感应强度大小为B 0.使该线框从静止开始绕过圆心O 、垂直于半圆面的轴以角速度ω匀速转动半周，在线框中产生感应电流．现使线框保持图中所示位置，磁感应强度大小随时间线性变化．为了产生与线框转动半周过程中同样大小的电流，磁感应强度随时间的变化率ΔBΔt的大小应为( ) A.4ωB 0π B.2ωB 0π C.ωB 0π D.ωB 02π解析：匀速转动时感应电动势与磁场变化时感应电动势相同即可．匀速转动时感应电动势E ＝12BR 2 ω，式中R 为半径．磁场变化时感应电动势E ＝ΔB Δt ·πR 22.二者相等可得答案．答案：C3．如右图所示,质量为m ，电量为q 的带电粒子从平行板电容器左侧一端的中点处以速度v 0沿垂直于电场线方向进入电容器，恰能从下边缘处飞出，飞出时速度大小为v 1，若其他条件不变，而在电容器内加上垂直纸面向里的匀强磁场，则带电粒子恰能从上极板边缘处飞出，飞出时速度大小为v2，不计粒子的重力，则以下速度大小的关系正确的是( )A．2v0＝v1＋v2 B．v0＝C．v0＝v1v2 D．v0 <v1＝v2解析：粒子在向下偏的过程中做类平抛运动，粒子在向上偏的过程中做复杂的曲线运动，洛伦兹力不做功，，解以上两式可得B正确．答案：B4．铁路上使用一种电磁装置向控制中心传输信号以确定火车的位置．能产生匀强磁场的磁铁，被安装在火车首节车厢下面，如图甲所示(俯视图)．当它经过安放在两铁轨间的线圈时，便会产生一电信号，被控制中心接收．当火车通过线圈时，若控制中心接收到的线圈两端的电压信号为图乙所示，则说明火车在做( )A．匀速直线运动B．匀加速直线运动C．匀减速直线运动D．加速度逐渐增大的变加速直线运动解析：从图中产生的为直线可知速度均匀增加，所以做匀加速直线运动．答案：B二、双项选择题5．如右图所示，闭合金属环从曲面上h高处滚下，又沿曲面的另一侧上升，设环的初速度为零，摩擦不计，曲面处在图示磁场中，则( )A．若是匀强磁场，环滚上的高度小于hB．若是匀强磁场，环滚上的高度等于hC．若是非匀强磁场，环滚上的高度等于hD．若是非匀强磁场，环滚上的高度小于h解析：匀强磁场时线圈磁通量没有变化，没有感应电流，所以没有热量产生，环滚上的高度等于h；非匀强磁场时，线圈磁通量有变化，有感应电流，所以有热量产生，环滚上的高度小于h.答案：BD6．两根光滑的金属导轨，平行放置在倾角为θ的斜面上，导轨的左端接有电阻R，导轨的电阻可忽略不计．斜面处在一匀强磁场中，磁场方向垂直于斜面向上，质量为m、电阻可不计的金属棒ab，在沿着斜面与棒垂直的恒力F作用下沿导轨匀速上滑，上升h高度．如右图所示，在这过程中( )A．作用在金属棒上的各个力的合力所做的功等于零B．作用在金属棒上的各个力的合力所做的功等于mgh与电阻R上产生的焦耳热之和C．恒力F与安培力的合力所做的功等于零D．恒力F与重力的合力所做的功等于电阻R上产生的焦耳热解析：导轨匀速上滑，动能不变，合外力做功等于零，恒力F与重力的合力所做的功等于安培力所做的功，克服安培力做功转化成焦耳热．答案：AD7．有一竖直“”形金属框架置于水平匀强磁场中，滑杆MN可沿框架无摩擦滑动(如下图)，回路中除R外其他电阻不计，空气阻力不计．当MN由静止释放后( )A．它受到的磁场力不可能大于它的重力B．它的加速度可能大于重力加速度C．它的动能增加等于它减少的重力势能D．当框架竖直双杆足够长时，它最后将做匀速运动解析：滑杆做加速度逐渐减小的加速运动，最后匀速运动，D对，开始时加速度最大为g，B错，重力势能的减小等于动能与内能之和，C错．答案：AD8．如图所示，金属杆ab以恒定的速率v在光滑的平行导轨上向右滑行，设整个电路中总电阻为R(恒定不变)，整个装置置于垂直于纸面向里的匀强磁场中，下列说法正确的是( )A．ab杆中的电流与速率v成正比B．磁场作用于ab杆的安培力与速率v成正比C．电阻R上产生的电热功率与速率v成正比D．外力对ab杆做功的功率与速率v成正比解析：电流强度安培力F＝BIL＝电热Q＝电功率P＝答案：AB三、非选择题(按题目要求作答．解答题应写出必要的文字说明、方程和重要演算步骤，答案中必须明确写出数值和单位．)9．如图所示，两根足够长的光滑平行金属导轨MN、PQ间距为l＝0.5 m，其电阻不计，两导轨及其构成的平面均与水平面成30°角，完全相同的两金属棒ab、cd分别垂直导轨放置，每棒两端都与导轨始终有良好接触，已知两棒质量均为m＝0.02 kg，电阻均为R＝0.1 Ω，整个装置处在垂直于导轨平面向上的匀强磁场中，磁感应强度B＝0.2 T，棒ab在平行于导轨向上的力F作用下，沿导轨向上匀速运动，而棒cd恰好能够保持静止．取g＝10 m/s2，问：(1)通过棒cd的电流I是多少，方向如何？(2)棒ab受到的力F多大？(3)棒cd每产生Q＝0.1 J的热量，力F做的功W是多少？解析：(1)棒cd受到的安培力为：F cd＝IlB①棒cd在共点力作用下平衡，则：F cd＝mg sin 30°②由①②式，代入数据解得：I＝1 A根据楞次定律可知，棒cd中的电流方向由d至c(2)棒ab与棒cd受到的安培力大小相等，即：F ab＝F cd对棒ab，由共点力平衡知：F＝mg sin 30°＋IlB代入数据解得：F＝0.2 N(3)设在时间t内棒cd产生Q＝0.1 J热量，由焦耳定律知：Q＝I2Rt设棒ab匀速运动的速度大小为v，其产生的感应电动势为：E＝Blv由闭合电路欧姆定律知：I＝E 2R由运动学公式知在时间t内，棒ab沿导轨的位移为：x＝vt 力F做的功为：W＝Fx综合上述各式，代入数据解得：W＝0.4 J答案：见解析10．如右图所示，电阻不计的光滑平行金属导轨MN和OP水平放置，MO间接有阻值为R 的电阻，两导轨相距为L，其间有竖直向下的匀强磁场．质量为m，长度为L，电阻为R0的导体棒CD垂直于导轨放置，并接触良好．用平行于MN向右的水平力拉动CD从静止开始运动，拉力的功率恒为P，经过时间t导体棒CD达到最大速度v0.(1)求出磁场磁感应强度B的大小？(2)求出该过程中电阻R上所产生的电热？解析：(1)最大速度时拉力与安培力合力为零Pv0－BIL＝0①且E＝BLv0②I＝ER＋R0③由①②③得：B＝P R＋RL2v20.(2)由能量关系，产生总电热Q：电阻R上所产生的电热：答案：(1) (2)11．如图所示，两根足够长的光滑平行金属导轨相距为L ，导轨平面与水平面成θ角，上端通过导线连接阻值为R 的电阻，阻值为r 的金属棒ab 放在两导轨上，棒与导轨垂直并保持良好接触，整个装置处在垂直导轨平面向上的磁场中，若所加磁场的磁感应强度大小恒为B ，使金属棒沿导轨由静止向下运动，金属棒运动的v －t 图象如图(b)所示，当t ＝t 0时，物体下滑距离为s .已知重力加速度为g .试求：(1)金属棒ab 匀速运动时电流强度I 的大小和方向； (2)求导体棒质量m 的大小；(3)在t 0时间内电阻R 产生的焦耳热．解析：(1)金属棒ab 匀速运动时电流强度I 的大小：E ＝BLv 0 I ＝ER ＋r ＝BLv 0R ＋r，方向：金属棒a 到b .(2)求导体棒质量m 的大小：mg sin θ＝BIL ＝B 2L 2v 0R ＋r得：m ＝B 2L 2v 0g R ＋r n θ.(3)由能量守恒：总的焦耳热：在t 0时间内电阻R 产生的焦耳热：Q R＝RR＋rQ＝．答案：见解析。

高中物理 1.6《法拉第电磁感应定律的应用(二)》学案粤教版选修3-2

图1（b ）法拉第电磁感应定律的应用（二）学案一、双轨道，单导棒单导棒在运动过程中切割磁感应线产生感应电动势，因此单导棒在电路中相当于电源，与轨道构成一个回路。

1. 轨道水平放置例1. 水平面上两根足够长的金属导轨平行固定放置，间距为L ，一端通过导线与阻值为R 的电阻连接；导轨上放一质量为m 的金属杆（如图1（a ）所示），金属杆与导轨的电阻忽略不计。

均匀磁场竖直向下，用与导轨平行的恒定拉力F 作用在金属杆上，杆最终将做匀速运动。

当改变拉力的大小时，相对应的匀速运动速度v 也会变化，v 和F 的关系如图1（b ）所示（取重力加速度g=10m/s 2）（1）金属杆在匀速运动之前做什么运动？（2）若m=0.5㎏，L=0.5m ，R=0.5Ω；则磁感应强度B 为多大？（3）由v-F 图线的截距可求得什么物理量？其值为多少？分析和解：（1）金属杆在运动过程中受到拉力、安培力和阻力作用，拉力和阻力恒定，安培力随着速度的增大而逐渐增大，因此，金属杆的加速度越来越小，即金属杆做加速度越来越小的变加速运动。

（2）金属杆的感应电动势E BLV =感应电流E I R= 所以，金属杆受到的安培力22B L v F BIL R== 金属杆受到拉力、安培力和阻力作用，匀速运动时合力为零，即 22B L v F f R=+ 解得2222R fR v F B L B L =- 由图线可以得到直线的斜率k=2，故1B T == （3）由直线的截距可以求得金属杆受到的阻力f=2N若金属杆受到的阻力仅为动摩擦力，由f 可以求得动摩擦因数μ=0.42. 轨道倾斜放置例2. 如图2（a ）所示，两根足够长的直金属导轨MN 、PQ 平行放置在倾角为θ的绝缘斜面上，两导轨间距为L 。

M 、P 两点间接有阻值为R 的电阻。

一根质量为m 的均匀金属杆ab 放在两导轨上，并与导轨垂直。

整个装置处于磁感应强度为B 的匀强磁场中，磁场方向垂直斜面向下。

物理粤教版高二年级选修3-2第一章第6节法拉第电磁感应定律的应用二课堂练习1

物理粤教版高二年级选修3-2第一章第6节《法拉第电磁感应定律的应用二》课堂练习1 1、如图所示，一边长为L、粗细均匀的n匝正方形线圈在拉力F作用下，以速度V向右匀速进入有理想边界的磁场区。

磁场为匀强磁场，磁感应强度为B，在此过程中，若线圈中感应电流为I，电功率为P，通过线圈导线横截面的电量为Q，拉力做的功为W，则下列说法正确的是：( )A、电流I与线圈匝数n成正比B、电功率P与速度V的平方成正比C、电量Q与速度V成正比D、拉力做功W与线圈面积S成正比2、在图中，A是一边长为L的方形框，电阻为R，今维持线框的恒定的速度v沿x轴运动，并穿过图中所示的匀强磁场区域，若以x轴的正方向作为力的正方向，线框在图示位置时刻作为时间的零点，则磁场对线框的作用力F随时间t的变化图象为3、如图，闭合矩形线框abcd位于磁感应强度为B的匀强磁中，ab边位于磁场边缘，线框平面与磁场垂直，ab边和bc边分别用L1和L2。

若把线框沿v的方向匀速拉出磁场所用时间为△t，则通过框导线截面的电量是：BFA 、t R L BL ∆/21B 、R L BL /21C 、t L BL ∆/21D 、21L BL4、如图所示，矩形线框abcd 的ad 和bc 的中点M 、N 之间连接一电压表，整个装置处于匀强磁场中，磁场的方向与线框平面垂直，当线框向右匀速平动时，以下说法正确的是：A 、穿过线框的磁通量不变化，MN 间无感应电动势B 、MN 这段导体做切割磁力线运动，MN 间有电势差C 、MN 间有电势差，所以电压表有读数D 、因为无电流通过电压表，所以电压表无读数5、如图所示，有一弯成∠型的金属框架POQ ，竖直放置的金属棒MN 以v 匀速在POQ 上水平向右运动，已知α=30°，在POQ 范围内有磁感应强度为B 的匀强磁场.那么当MN 从O 点开始匀速运动过程中，感应电动势和时间的关系式是___________.6、电阻为R 的矩形线框abcd ，边长ab=L ，ad=h ，质量为m ，自某一高度自由落下，通过一匀强磁场，磁场方向垂直纸面向里，磁场区域的宽度为h ，如图所示，若线框恰好以恒定速度通过磁场，线框中产生的焦耳热是______．7、如图示，匀强磁场的磁感应强度B=1T ，光滑导轨宽2m ，电阻不计。

新课标粤教版3-2选修三1.6《法拉弟电磁感应定律应用》同步试题1

法拉第电磁感应定律的应用（二）同步测试题1.如图示，在竖直向下的匀强磁场中，有一闭合导体环，环面与磁场方向垂直，当导体环在磁场中完成下述运动时，可能产生感应电流的是：（） A. 导体环保持水平丄 B. C. B. 刊林;以一条H 外为轴，匸感坳「松」（本题考查感应电流的产生条件）2.两根平行光滑的导轨上，有两根平行金属棒 MN 如图示，当N 棒向右輕劝尸， M 棒将（） A. 向右运动，且 U U N B. 向左运动，且 U M = U N C. 向右运动，且 U M < U N D. 1 （本题考查感应电流的方向和通电导体受力方向的判断）3.如右图示，一水平放置的圆形通电线圈 1固定，另一个较小的圆形线圈 2 从1的正上方下落，在下落的过程中两线圈平面绐终保持平行且共轴，则线圈2从1的正上方下落至1的正下方的过程中，从上向下看线圈 2,应是：（） A.无憊网屯渝产牛, B. cdi 讥忡帖曲匸丿向怡感世1瀟, D.有先逆时针后顺时针方向的感应电沆“ （本题考查感应电流的产生条件）4.当软铁棒沿螺线管轴线方向迅速插入螺线管时，如右图所示，下列判断正确的是：（）A. 灯变亮，R 中有向右的电流，B. 灯变暗，R 中有向右的电流，C. 灯亮度不变，R 中无电流，D. 灯变暗，R 中有向左的电流。

（本题考查感应电流的产生条件） 5.如右图示，螺线管B 置于闭合金属环 A 的轴线上, A. 环A 有缩小的趋势， B. 环A 有扩张的趋势， C. 螺线管B 有缩短的趋势， D. 螺线管B 有伸长的趋势。

hArs ro__（本题考查楞次定律的应用） 6.如下图示，闭合小金属环从高 h 处的光滑曲面上端无初速滚下，又沿曲面的另一侧上升,则（） A. 若是匀强磁场，环在左侧滚上的高度小于 B. 若是匀强磁场，环在左侧滚上的高度等于 C. 若是非匀强磁场，环在左侧滚上的高度等于 D. 若是非匀强磁场，环在左侧滚上的高度小于7. 通电螺线管与电源相连，与螺线管同一轴线上套有二个轻质闭合铝环, A C 位置如右图所示，当 S 闭合时，（本题忽略三环感应电流之间的相互作用力）（）A. A 向左，C 向右运动，B 不动；B. A 向右，C 向左运动，B 不动；C. A 、B 、C 都向左运动；D. A 、B 、C 都向右运动。