法拉第电磁感应定律习题课

合集下载

电磁感应习题课

作业79．一半径r=10cm的圆形闭合导线回路置于均匀磁场B ( B=0.80T)中，B与回路平面正交。若圆形回路的半径从t=0开始以恒定的速率(dr/dt=-80cm/s)收缩，则在t=0时刻闭合回路的感应电动势的大小是多少？如要求感应电动势保持这一数值，则闭合回路面积应以怎样的恒定速率收缩？
作业84．无限长直导线载有电流I，其旁放置一段长度为l与载流导线在同一平面内且成的导线。计算当该导线在平面上以垂直于载流导线的速度v平移到该导线的中点距载流导线为a时，其上的动生电动势，并说明其方向。
a I
60°
l
孙秋华
Harbin Engineering University
Ⅱ 感生电动势的计算利用法拉第电磁感应定律
1. 求长度为L的金属杆在均匀磁场B中绕平行于磁场方向的定轴转动时的动生电动势。已知杆相对于均匀磁场B的方位角为，杆的角速度为，转向如图所示。
B

孙秋华
L
Harbin Engineering University
解： ab
( v B ) dl
b 0
vBdl sin
另外一边产生的动生电动势与２大小相等绕向相同
孙秋华
Harbin Engineering University
2 3 ac 1 2 2 [ ln ] 2π a 3 a
其方向为顺时针
0 Iv l
C I D a A
孙秋华
Harbin Engineering University
6.理解涡旋电场和位移电流的概念。理解变化磁场引起电场和变化电场引起磁场的两个基本规律，是电磁感应定律和安培环路定律相应的推广。掌握麦克斯韦方程组的积分形式。掌握电磁波的性质及波印廷矢量

第2节法拉第电磁感应定律课时作业

[A级——基础达标练]1．穿过某闭合回路的磁通量Φ随时间t变化的图像分别如图中的①～④所示，下列说法正确的是()A．图①有感应电动势，且大小恒定不变B．图②产生的感应电动势一直在变大C．图③在0～t1时间内的感应电动势是t1～t2时间内产生的感应电动势的2倍D．图④中，回路产生的感应电动势先变大后变小解析：选C。

由E＝ΔΦΔt可知，题图①中磁通量没有变化，因此没有感应电动势，故A错误；题图②中图像的斜率不变，磁通量均匀增加，则感应电动势不变，故B错误；题图③在0～t1时间内的斜率是t1～t2时间内斜率绝对值的2倍，所以在0～t1时间内感应电动势是t1～t2时间内感应电动势的2倍，故C正确；题图④的斜率绝对值先减小后增大，故产生的感应电动势先变小再变大，故D错误。

2．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() A．线圈中感应电动势每秒钟增加2 VB．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解析：选D。

由E＝ΔΦΔt可知当磁通量始终保持每秒钟均匀地减少2 Wb时，磁通量的变化率即感应电动势是2 Wb/s＝2 V。

3．(多选)将一磁铁缓慢或者迅速地插到闭合线圈中的同一位置处，不会发生变化的物理量是( )A ．磁通量的变化量B ．磁通量的变化率C ．感应电流的大小D ．流过线圈横截面的电荷量解析：选AD 。

将磁铁插到闭合线圈的同一位置，磁通量的变化量相同，而用的时间不同，所以磁通量的变化率不同。

感应电流I ＝E R ＝ΔΦΔt ·R ，故感应电流的大小不同。

流过线圈横截面的电荷量q ＝I ·Δt ＝ΔΦR ·Δt ·Δt ＝ΔΦR ，由于两次磁通量的变化量相同，电阻不变，所以q 也不变，即流过线圈横截面的电荷量与磁铁插入线圈的快慢无关。

4．(多选)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( )A ．一定为0.1 VB ．可能为0C ．可能为0.01 VD ．最大值为0.1 V解析：选BCD 。

法拉第电磁感应定律(专题训练)

法拉第电磁感应定律一：感应电流（电动势)产生的条件（1）感应电流产生条件：（2）感应电动势产生条件：1.关于电磁感应，下列说法正确的是()A. 线圈中磁通量变化越大，产生的感应电动势越大B. 在电磁感应现象中，有感应电动势，就一定有感应电流产生C. 闭合电路内只要有磁通量，就有感应电流产生D. 磁感应强度与导体棒及其运动方向相互垂直时，可以用右手定则判断感应电流的方向2.图中能产生感应电流的是()A. B. C. D.3.如图所示，一个闭合三角形导线框位于竖直平面内，其下方固定一根与线框所在的竖直平面平行且相距很近(但不重叠)的水平直导线，导线中通以图示方向的恒定电流。

不计阻力，线框从实线位置由静止释放至运动到直导线下方虚线位置过程中()A. 线框中的磁通量为零时其感应电流也为零B. 线框中感应电流方向先为顺时针后为逆时针C. 线框减少的重力势能全部转化为电能D. 线框受到的安培力方向始终竖直向上4.如图所示，一个U形金属导轨水平放置，其上放有一根金属导体棒ab，有一磁感应强度为B的匀强磁场斜向上穿过轨道平面，且与竖直方向的夹角为θ。

在下列各过程中，一定能在闭合回路中产生感应电流的是()A. ab向右运动，同时使θ角增大(0<θ<90°)B. 磁感应强度B减小，同时使θ角减小C. ab向左运动，同时减小磁感应强度BD. ab向右运动，同时增大磁感应强度B和角θ(0<θ<90°)5.如图所示，有一矩形闭合导体线圈，在范围足够大的匀强磁场中运动、下列图中回路能产生感应电动势的是()A. 水平运动B. 水平运动C. 绕轴转动D. 绕轴转动二：楞次定律（右手定则）内容：6.如图所示，在磁感应强度大小为B、方向竖直向上的匀强磁场中，有一质量为m、阻值为R的闭合矩形金属线框abcd用绝缘轻质细杆悬挂在O点，并可绕O点摆动。

金属线框从右侧某一位置静止开始释放，在摆动到左侧最高点的过程中，细杆和金属线框平面始终处于同一平面，且垂直纸面。

法拉第电磁感应定律(课时1)

解析：磁通量由磁感应强度矢量在垂直于线框面方向上的分量决定。开始时B与线框面成θ角，磁通量为
1 BS sin
2
a
b c θ
d
线框面按题意方向转动时，磁通量减少，当转动90°时，磁通量变为“负”值，磁通量为 BS cos 可见，磁通量的变化量为
2 1 BS (cos sin )
E t
注意：公式中Δφ应取绝对值，不涉及正负，感应电流的方向另行判断。物理量都取国际单位
磁通量的变化问题
【例1】在磁感应强度为B的匀强磁场中,有一矩形线框, 边长ab=L1,bc=L2线框绕中心轴00'以角速度ω由图示位置逆时针方向转动。求: (1)线圈转过1/4周的过程中的平均感应电动势
E
2 BL1 L2
0ω
a b

0'
d B c
(2)线圈转过1/2周的过程中的平均感应电动势
磁通量的变化问题
【例2.】面积为S的矩形线框abcd水平放置在磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场方向与水平面成θ角（见图），当线框以ab为轴顺时针转90°过程中，穿过abcd面的磁通量变化量Δφ 等于多少？
ABD
A、线圈中0时刻感应电动势最大 B、线圈中D时刻感应电动势为零 C、线圈中D时刻感应电动势最大 D、线圈中0到D时间内 Φ/10-2Wb 平均感应电动势为0.4V 2
斜率表示Φ 的变化率
1
0 A B D
t/s
0.1
3、理解:Φ、△Φ、ΔΦ/Δt的意义
物理意义
磁通量Ф 穿过回路的磁感线的条数多少穿过回路的磁通量变化了多少穿过回路的磁通量变化的快慢与电磁感应关系
无直接关系产生感应电动势的条件决定感应电动势的大小

13 电磁学：第20、21章习题课及部分习题解答

Zhang Shihui
2) dΨmA = M dI = 6.28×10−4 × (−50) = −3.14×10−6 (Wb/s)
dt
dt
3) ε = − dΨmA = 3.14 ×10−4 (V)
dt
题.一螺绕环单位长度上的线圈匝数为n =10匝/cm。环
心材料的磁导率μ =μ0。求在电流强度I为多大时，线圈中磁场的能量密度w =1J/m3？ (μ0 =4π×10-7 T·m/A)
正方向如箭头所示，求直导线中的感生电动势。
解：设直导线中通电流i，计算直导
线在线圈中产生的磁通量ϕ ；通过 y
计算互感系数M=ϕ/i，进而求感生电
A yDI
动势。
O
x E Cx
建立如图所示的坐标系，y沿直导线。 b
取如图所示的窄带作为微元 dS = 2 ydx
B
h
其中 y = tan 30ο = 3
解： ε ac = ε ab + εbc
而
εab
=
−
d Φ扇形Oab dt
=
−
d dt
⎛ ⎜⎜⎝
−
3 4
R2B
⎞ ⎟⎟⎠
=
3R2 d B 4 dt
第20、21章电磁感应电磁波
练习册·第20章电磁感应·第8题
εbc
=
−
d ΦΔObc dt
= − d [− π R2
dt 12
B] =
π R2
12
解：根据充电方向知Æ极板间场强竖直向下。
由于充电电流 i 的增加 dD向下且
变大。
dt
+i
P⊗H E
−
由方向成右手螺旋定则。

鲁科版高中物理选择性必修第2册课后习题第2章电磁感应及其应用第2节法拉第电磁感应定律

第2节法拉第电磁感应定律课后篇巩固提升必备知识基础练1.(贵州锦屏中学期末)两根足够长的光滑导轨竖直放置,间距为L,底端接阻值为R的电阻,将质量为m的金属棒悬挂在一个固定的轻弹簧下端,金属棒和导轨接触良好,导轨所在平面与磁感应强度为B的匀强磁场垂直,如图所示,除电阻R外其余电阻不计,现将金属棒从弹簧原长位置由静止释放,则( )A.金属棒向下运动时,流过电阻R的电流方向为a→bB.金属棒向下运动时弹簧弹力和安培力一直在增大C.金属棒运动过程中所受安培力的方向始终与运动方向相反D.金属棒减少的重力势能全部转化为回路中增加的内能,金属棒向下运动时,流过电阻R的电流方向为b→a,故A错误;导体棒向下运动过程中速度先增大后减小,故产生的安培力先增大后减小,B错误;金属棒向下运动过程中,产生的安培力向上,向上运动过程中,产生的安培力向下,故C正确;金属棒减少的重力势能转化为回路中增加的内能、弹性势能以及金属棒的动能,D错误。

2.(重庆一中期末)在水平桌面上,一个圆形金属框置于匀强磁场中,线框平面与磁场垂直,磁感应强度B1随时间t的变化关系如图甲所示,0~1 s内磁场方向垂直线框平面向下,圆形金属框与两根水平的平行金属导轨相连接,导轨上放置一根导体棒,且与导轨接触良好,导体棒处于另一匀强磁场B2中,如图乙所示,导体棒始终保持静止,则其所受的摩擦力F f随时间变化的图像是下图中的(设向右的方向为摩擦力的正方向)( ),在0~1s内磁场方向垂直线框平面向下,且大小变大,则由楞次定律可得线圈感应电流的方向是逆时针,再由左手定则可得导体棒安培力方向水平向左,所以静摩擦力的方向是水平向右,即为正方向;在0~1s内磁场方向垂直线框平面向下,且大小变大,则由法拉第电磁感应定律可得线圈感应电流的大小是恒定的,即导体棒的电流大小是不变的;因为磁场B2是不变的,则安培力大小不变,所以静摩擦力的大小也是不变的。

故A正确,B、C、D错误。

电磁感应定律习题含答案

法拉第电磁感应定律练习题1．闭合电路的一部分导线ab处于匀强磁场中，图1中各情况下导线都在纸面内运动，那么下列判断中正确的是[ ] A．都会产生感应电流B．都不会产生感应电流C．甲、乙不会产生感应电流，丙、丁会产生感应电流D．甲、丙会产生感应电流，乙、丁不会产生感应电流1．关于感应电动势大小的下列说法中，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．线圈中磁通量越大，产生的感应电动势一定越大C．线圈放在磁感强度越强的地方，产生的感应电动势一定越大D．线圈中磁通量变化越快，产生的感应电动势越大2．与x轴夹角为30°的匀强磁场磁感强度为B(图1)，一根长l的金属棒在此磁场中运动时始终与z轴平行，以下哪些情况可在棒中得到方向相同、大小为Blv的电动势[ ]A．以2v速率向+x轴方向运动B．以速率v垂直磁场方向运动4．单匝矩形线圈在匀强磁场中匀速转动，转轴垂直于磁场，若线圈所围面积里磁通量随时间变化的规律如图3所示[ ]A．线圈中O时刻感应电动势最大B．线圈中D时刻感应电动势为零C．线圈中D时刻感应电动势最大D．线圈中O至D时间内平均感电动势为0.4V5．一个N匝圆线圈，放在磁感强度为B的匀强磁场中，线圈平面跟磁感强度方向成30°角，磁感强度随时间均匀变化，线圈导线规格不变，下列方法中可使线圈中感应电流增加一倍的是[ ] A．将线圈匝数增加一倍B．将线圈面积增加一倍C．将线圈半径增加一倍D．适当改变线圈的取向6．如图4所示，圆环a与圆环b半径之比为2∶1，两环用同样粗细的、同种材料的导线连成闭合回路，连接两圆环电阻不计，匀强磁场的磁感强度变化率恒定，则在a环单独置于磁场中与b环单独置于磁场中两种情况下，M、N两点的电势差之比为[ ]A．4∶1B．1∶4C．2∶1D．1∶28．如图5所示，相距为l，在足够长度的两条光滑平行导轨上，平行放置着质量与电阻均相同的两根滑杆ab与cd，导轨的电阻不计，磁感强度为B的匀强磁场的方向垂直于导轨平面竖直向下，开始时，ab与cd都处于静止状态，现ab杆上作用一个水平方向的恒力F，下列说法中正确的是[ ]A．cd向左运动B．cd向右运动C．ab与cd均先做变加速运动，后作匀速运动D．ab与cd均先做交加速运动，后作匀加速运动9．如图6所示，RQRS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，MN线与线框的边成45°角，E、F分别为PS与PQ的中点，关于线框中的感应电流[ ]A．当E点经过边界MN时，感应电流最大B．当P点经过边界MN时，感应电流最大C．当F点经过边界MN时，感应电流最大D．当Q点经过边界MN时，感应电流最大10．如图7所示，平行金属导轨的间距为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，方向垂直于平行轨道所在平面。

法拉第电磁感应定律(练习)

如图所示,用两根相同的导线绕成匝数分别为n1和n2的圆形闭合线圈A和B,两线圈平面与匀强磁场垂直。当磁感应强度随时间均匀变化时,两线圈中的感应电流之比 IA∶IB为( B )
n1 A. n2
n2 B. n1
n 12 C. 2 n2
n 22 D. 2 n1
(多选)(2012· 四川高考)半径为a右端开小口的导体圆环和长为2a的导体直杆,单位长度电阻均为R0。圆环水平固定放置,整个内部区域分布着竖直向下的匀强磁场,磁感应强度为B。杆在圆环上以速度v平行于直径CD向右做匀速直线运动,杆始终有两点与圆环良好接触,从圆环中心O开始, 杆的位置由θ确定,如图所示。则 ( AD ) A.θ=0时，杆产生的电动势为2Bav B.θ= 时，杆产生的电动势为 3Bav 2B2 av 3 C.θ=0时，杆受的安培力大小为 ( 2)R 0 3B2 av D.θ= 时，杆受的安培力大小为
如图所示,导线全部为裸导线,半径为r的圆内有垂直于圆平面的匀强磁场,磁感应强度为B,一根长度大于2r的导线MN以速率v在圆环上无摩擦地自左端匀速滑到右端,电路的固定电阻为R,其余电阻不计,试求:
(1)MN从圆环左端滑到右端的过程中,电阻R上的电流的平均值及通过 Bvr Br 2 I , q It 。的电荷量。 2R R R (2)MN从圆环左端滑到右端的过程中,电阻R上的电流的最大值。 E I m
R

2Brv 。 R
【解析】（1）从左端到右端磁通量变化量ΔΦ=Bπr2，平均电动势 E Bvr ，因此平均电流为 I Bvr , 通过R的电量
t 2 2 Br q It 。 R R 2R
(2)导线运动到圆环的圆心处时，切割的有效长度最大，产生的感应电动势最大。Em=B·2r·v，因此，I E m 2Brv 。答案：（1） Bvr

《法拉第电磁感应定律》习题课

过程中通过电阻R的电量的大小依次为Q1、 Q2、 Q3和Q4 ，则
A.Q1＝ Q2 ＝Q3＝ Q4 B.Q1＝ Q2 ＝2Q3＝2 Q4 C. 2Q1＝ Q2 ＝Q3＝ Q4 D. Q1≠ Q2 ＝Q3≠ Q4
× b × d ×× × R ×
×
× × ×
×
× × ×
×
× c × × a
如图，在匀强磁场中固定放置一根串接一电阻R的直角形金属导轨aob（在纸面内），磁场方向垂直纸面朝里，另有两根
金属导轨c、d分别平行于oa、ob放置。保持导轨之间接触良
好，金属导轨的电阻不计。现经历以下四个过程：①以速率v 移动d，使它与ob的距离增大一倍；②再以速率v移动c，使它与oa的距离减小一半；③然后，再以速率2v移动c，使它回到原处；④最后以速率2v移动d，使它也回到原处。设上述四个
法拉第电磁感应定律习题课
知识回顾:
感应电动势的有无取决于: 磁通量是否变化
感应电动势的大小取决于: 磁通量的变化率的大小 t Φ 法拉第电磁感应定律: E n t
(n为线圈的匝数) 通常计算平均感应电动势 E求解

重要的推论: E BLv1 BLvsin
（θ为v与B夹角）多用于计算瞬时感应电动势
1.磁感应强度以10T／s的变化率均匀增加 2.磁感应强度随时间变化满足以下关系: B=(10+10t)T 3.磁场的磁感应强度随时间变化的图象如图所示:
通过电阻R的电流又各为为多少？
练习1
练习3
练习3：如下图所示，导线全部为裸导线，半径为r的圆内有垂直于圆平面的匀强磁场，磁感应强度为B。一根长度大于2r的导线MN以速度v在圆环上无摩擦地自左端匀速滑动到右端，电路的固定电阻为R，其余电阻忽略不计。试求MN从圆环的左端滑到右端的过程中电阻R上的电流强度的平均值以及通过的电量。

法拉第电磁感应定律(含答案解析)

8 电动势的论述，正确的是( )
老师 8182 3.1-9 9 A．图甲中回路产生的感应电动势恒定不变亮 4 B．图乙中回路产生的感应电动势一直在变大 8 C．图丙中回路在 0〜t0 时间内产生的感应电动势大于 t0〜2t0 时间内产生的感应电动势许 2 D．图丁回路产生的感应电动势先变小再变大
3.1-8
A．恒为nS(B2－B1)
B．从
0
nS(B2－B1) 均匀变化到
t2－t1
t2－t1
7.
C．恒为－nS(B2－B1) t2－t1
D．从
0
nS(B2－B1) 均匀变化到－
t2－t1
8 (多选)穿过闭合回路的磁通量 Φ 随时间 t 变化的图象分别如图 3.1-9 甲、乙、丙、丁所示，下列关于回路中产生的感应
y t 【注意】
B a 产生感应电动势的那部分导体相当于电源，感应电动势即该电源的电动势。
h 3.1.1.2.3
ΔΦ
c 3.1-1
Φ
ΔΦ
Δt
3.1-1
/We 磁通量 Φ
Wb
表示某时刻或某位置时穿过某一面积
的磁感线条数的多少
Q 磁通量的变化量 QΔΦ
Wb
表示在某一过程中穿过某一面积磁通量变化的多少
Φ＝B·S⊥ ΔΦ＝Φ2－Φ1
W (1) S 闭合后，通过 R2 的电流大小；
QQ/ (2) S 闭合后一段时间又断开，则 S 切断后通过 R2 的电量是多少？
3.1-7
第3⻚
3
3.1.3.2
6. 如图 3.1-8 为无线充电技术中使用的受电线圈示意图，线圈匝数为 n，面积为 S。若在 t1 到 t2 时间内，匀强磁场平行于线圈轴线向右穿过线圈，其磁感应强度大小由 B1 均匀增加到 B2，则该段时间线圈两端 a 和 b 之间的电势差 φa－φb( )

法拉第电磁感应定律练习(含答案)

法拉第电磁感应定律练习(含答案)A。

穿过线圈的磁通量越大，感应电动势越大；C。

穿过线圈的磁通量变化越大，感应电动势越大；D。

线圈中磁通量变化越快，产生的感应电动势越大。

改写：根据法拉第电磁感应定律，当磁通量穿过线圈越大时，感应电动势也越大；当穿过线圈的磁通量变化越大时，感应电动势也越大；线圈中磁通量变化越快，产生的感应电动势也越大。

3、如图所示，在一匀强磁场中有一U形导线框abcd，线框处于水平面内，磁场与线框平面垂直，R为一电阻，ef为垂直于ab的一根导体杆，它可以在ab、cd上无摩擦地滑动．杆ef及线框中导线的电阻都可不计．开始时，给ef一个向右的初速度，则ef将往返运动。

改写：在一匀强磁场中，有一U形导线框abcd，线框位于水平面内，磁场与线框平面垂直。

R是一个电阻，ef是一根垂直于ab的导体杆，它可以在ab、cd上无摩擦地滑动。

忽略杆ef和线框中导线的电阻。

当给ef一个向右的初速度时，ef 将开始往返运动。

4、如图(a)、(b)所示的电路中，电阻R和自感线圈L的电阻值都很小，且小于灯A的电阻，接通S，使电路达到稳定，灯泡A发光，则在电路(a)中，断开S后，A将逐渐变暗。

改写：在图(a)、(b)所示的电路中，电阻R和自感线圈L的电阻值都很小，且小于灯A的电阻。

接通S，使电路达到稳定，灯泡A发光。

当断开S后，在电路(a)中，灯A将逐渐变暗。

5、如图8中，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b。

改写：在图8中，闭合矩形线框abcd位于磁感应强度为B的匀强磁场中，其中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表示。

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b。

3Ω。

金属棒以匀速v=2m/s向右滑动，垂直于框架和磁场。

人教版高二选修3-2第四章第4节法拉第电磁感应定律课时练习

人教版高二选修3-2第四章第4节法拉第电磁感应定律课时练习一、单选题1. 下列关于电磁感应现象的说法中，正确的是（）A．穿过闭合电路中的磁通量增大，但闭合电路中感应电流可能减小B．穿过闭合电路中的磁通量为零的瞬间，闭合电路中不可能有感应电流C．穿过闭合电路中的磁通量减小，则闭合电路中的感应电动势一定减小D．穿过闭合电路中的磁通量变化越来越快，但闭合电路中感应电动势可能不变2. 如图所示，导线OA长为l，在方向竖直向上，磁感应强度为B的匀强磁场中以角速度ω沿图中所示方向绕通过悬点O的竖直轴旋转，导线OA与竖直方向的夹角为θ。

则OA导线中的感应电动势大小和O、A两点电势高低情况分别是()A．Bl2ω，O点电势高B．Bl2ω，A点电势高C ．Bl2ωsin2θ，O点电势高D ．Bl2ωsin2θ，A点电势高3. 一闭合圆形线圈放在匀强磁场中，线圈的轴线与磁场方向成30°角，磁感应强度随时间均匀变化。

在下列方法中能使线圈中感应电流增大一倍的是A．把线圈匝数增大一倍B．把线圈面积增大一倍C．把线圈半径增大一倍D．把线圈匝数减少到原来的一半4. 如图，直角三角形金属框abc放置在匀强磁场中，磁感应强度大小为B，方向平行于ab边向上．当金属框绕ab边以角速度ω逆时针转动时，a、b 、c三点的电势分别为φa、φb、φc.已知bc边的长度为l.下列判断正确的是( )A．，金属框中无电流B．，金属框中电流方向为a→b→c→aC．，金属框中无电流D．，金属框中电流方向为a→c→b→a5. 中国空军八一飞行表演队应邀参加于2019年3月举行的巴基斯坦国庆日飞行表演。

中国歼﹣10战斗机在广场上方沿水平方向自西向东飞行。

该飞机翼展10m，表演地点位于北半球，该处磁场的竖直分量为5.0×10﹣5T，该机飞行时速度约为300m/s，下列说法正确的是（）A．该机两翼尖端电势差大小约为0.15VB．该机两翼尖端无电势差C．右端机翼电势较高D．若飞机转向为自东向西飞行，机翼右端电势较高6. 如图所示，在竖直向下的匀强磁场中，将一水平放置的金属棒ab以水平初速度v0抛出，设在整个过程中棒一直保持水平，且不计空气阻力，则金属棒在运动过程中产生的感应电动势的大小变化情况是A．越来越大B．越来越小C．保持不变D．无法判断7. 如图所示，U形线框abcd处于匀强磁场中，磁场的磁感应强度为B，方向垂直于纸面向里。

同步备课套餐之物理教科3-4讲义：第1章习题课法拉第电磁感应定律的应用

习题课法拉第电磁感应定律的应用[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.掌握电磁感应电路中感应电荷量求解的基本思路和方法。

3.会求解导体棒转动切割磁感线产生的感应电动势．一、E＝n错误!和E＝BLv的比较应用E＝n错误!E＝BLv区别研究对象整个闭合回路回路中做切割磁感线运动的那部分导体适用范围各种电磁感应现象只适用于导体垂直切割磁感线运动的情况计算结果Δt内的平均感应电动势某一时刻的瞬时感应电动势联系E＝BLv是由E＝n错误!在一定条件下推导出来的，该公式可看做法拉第电磁感应定律的一个推论例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5 m/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。

2 T．问：图1(1)3 s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)3 s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）5错误!m5错误!V(2）错误!Wb错误!错误!V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．3 s末，夹在导轨间导体的长度为：l＝vt·tan 30°＝5×3×tan 30° m＝5错误!m此时:E＝BLv＝0。

2×5错误!×5 V＝5错误!V(2)3 s内回路中磁通量的变化量ΔΦ＝BS－0＝0。

2×错误!×15×5错误!Wb＝错误!Wb3 s内电路产生的平均感应电动势为：错误!＝错误!＝错误!V＝错误!错误!V.例2如图2甲所示，固定在水平面上电阻不计的光滑金属导轨，间距d＝0.5 m．右端接一阻值为4 Ω的小灯泡L,在CDEF矩形区域内有竖直向上的匀强磁场，磁感应强度B按如图乙规律变化．CF 长为2 m．在t＝0时,金属棒ab从图示位置由静止在恒力F作用下向右运动到EF位置，整个过程中小灯泡亮度始终不变．已知ab 金属棒电阻为1 Ω，求：图2（1)通过小灯泡的电流；(2）恒力F的大小；(3）金属棒的质量．答案(1）0。

第4节法拉第电磁感应定律习题课导学案

《§1.4 法拉第电磁感应定律》习题课导学案主备人：张西永审核：授课时间：班级：姓名：C ．穿过导体框的磁通量变化量越大，线框中的感应电动势一定越大D ．穿过导体框的磁通量变化率越大，线框中的感应电动势一定越大【针对训练1】穿过某线圈的磁通量随时间的变化关系如图所示，在线圈内产生感应电动势最大值的时间段是（）A ．0～2sB ．2～4sC ．4～6sD ．6～10s探究2 磁通量ф、磁通量的变化量Δф、磁通量的变化率t∆∆φ的比较【案例探究2】由法拉第电磁感应定律知(设回路的总阻一定)( ) A ．穿过闭合电路的磁通量达最大时，回路中的感应电流达最大 B ．穿过闭合电路的磁通量为零时，回路中的感应电流一定为零 C ．穿过闭合电路的磁通量变化量越大，回路中的感应电流越大 D ．穿过闭合电路的磁通量变化越快，回路中的感应电流越大【针对训练2】有一个n 匝线圈面积为S ，在∆t 时间内垂直线圈平面的磁感应强度变化了∆B ，则这段时间内穿过n 匝线圈的磁通量的变化量为，磁通量的变化率为，线圈中产生的感应电动势为。

探究3 E =BLv 在实际问题中的应用【案例探究3】如图所示，水平放置的平行金属导轨相距l ＝0.50 m ，左端接一电阻R ＝0.20Ω，磁感应强度B ＝0.40 T 的匀强磁场方向垂直于导轨平面．导体棒ab 垂直放在导轨上，并能无摩擦地沿导轨滑动，导轨和导体棒的电阻均可忽略不计，当ab 以v ＝4.0 m/s 的速度水平向右匀速滑动时，求：(1)ab 棒中感应电动势的大小； (2)回路中感应电流的大小；(3)ab 棒中哪端电势高？ab 棒两端的电势差U ab 是多大？； (4)维持ab 棒做匀速运动的水平外力F 的大小．【针对训练3】粗细均匀的电阻丝围成的正方形线框置于有界匀强磁场中,磁场方向垂直于线框平面,其边界与正方形线框的边平行.现使线框以同样大小的速度沿四个不同方向平移出磁场,如图所示,则在移出过程中线框的一边a、b两点间电势差绝对值最大的是()探究4 导体转动切割磁感线产生的感应电动势【案例探究4】如图所示，长为L的金属棒ab，绕b端在垂直于匀强磁场的平面内以角速度ω匀速转动，磁感应强度为B，求ab两端的电势差，并判断出哪端电势高。

法拉第电磁感应定律综合练习题

《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）1．在电磁感应现象中产生的电动势叫做感应电动势．2．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＝n，其中n是线圈的匝数．3．E＝n一般用来求Δt时间内感应电动势的平均值．其中n为线圈匝数，ΔΦ总是取绝对值．4．磁通量Φ和磁通量的变化率没有直接关系．(1)Φ很大时，可能很小，也可能很大；(2)Φ＝0时，可能不为0.5(1))(2)4．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5(B、l67．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，线圈中电流会很大，1ACD2ABCD3AC4且与磁场方向垂直．如图所示，则有(D)A．U ab＝0B．U a>U b，U ab保持不变C．U a≥U b，U ab越来越大D．U a<U b，U ab越来越大5．如图所示，两根相距为l的平行直导轨abdc，bd间连有一固定电阻R，导轨电阻可忽略不计．MN为放在ab和dc上的一导体杆，与ab垂直，其电阻也为R.整个装置处于匀强磁场中，磁感应强度的大小为B，磁场方向垂直于导轨所在平面(指向图中纸面内)．现对MN施力使它沿导轨方向以速度v做匀速运动．令U表示MN两端电压的大小，则(A)A．U＝v Bl，流过固定电阻R的感应电流由b到dB．U＝v Bl，流过固定电阻R的感应电流由d到bC．U＝v Bl，流过固定电阻R的感应电流由b到dD．U＝v Bl，流过固定电阻R的感应电流由d到b6．如图所示，用一阻值为R的均匀细导线围成的金属环半径为a，匀强磁场的磁感应强度为B，垂直穿过金属环所在平面．电阻为的导体杆AB，沿环表面以速度v向右滑至环中央时，杆的端电压为(C)A．Ba v B.Ba vC.Ba vD.Ba v7．一个200匝、面积为20 cm2的线圈，放在磁场中，磁场的方向与线圈平面成30°角，若磁感应强度在0.05s内由0.1T增加到0.5T，在此过程中穿过线圈的磁解析ΔΦ820 cm的导线以线中的感解析9平面内绕解析10．半径r A流之比为I A答案解析可得E A∶E B＝1∶1；又因为R＝ρ，故R A∶R B＝2∶1，所以I A∶I B＝1∶2.11．如图所示，匀强磁场的磁感应强度为B，方向竖直向下，在磁场中有一边长为l的正方形导线框，ab边质量为m，其余边质量不计，cd边有固定的水平轴，导线框可以绕其转动；现将导线框拉至水平位置由静止释放，不计摩擦和空气阻力，金属框经过时间t运动到竖直位置，此时ab边的速度为v，求：(1)此过程中线框产生的平均感应电动势的大小；(2)线框运动到竖直位置时线框感应电动势的大小．解析(1)E＝(2)E＝Bl v，此时求的是瞬时感应电动势．《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（二）1．闭合的金属环处于随时间均匀变化的匀强磁场中，磁场方向垂直于圆环平面，则(C) A．环中产生的感应电动势均匀变化B．环中产生的感应电流均匀变化C．环中产生的感应电动势保持不变D．环上某一小段导体所受的安培力保持不变2．单匝矩形线圈在匀强磁场中匀速运动，转轴垂直于磁场，若线圈所围面积里磁通量随时间变化的规律如图所示，则O～D过程中(ABD)A．线圈中O时刻感应电动势最大B．线圈中D时刻感应电动势为零C．线圈中D时刻感应电动势最大D．线圈中O至D时间内平均感应电动势为0.4V3第二次用ABCD4．想使AC5电容器，直于导轨AB(DABCD6右侧有磁感应强度为B的匀强磁场．直径CD始终与列结论正确的是AB．CD段直导线始终不受安培力C．感应电动势最大值E m＝Ba vD．感应电动势平均值＝πBa v7．如图所示，金属三角形导轨COD上放有一根金属棒MN.拉动MN，使它以速度v向右匀速运动，如果导轨和金属棒都是粗细相同的均匀导体，电阻率都相同，那么在MN运动的过程中，闭合回路的(BC)A．感应电动势保持不变B．感应电流保持不变C．感应电动势逐渐增大D．感应电流逐渐增大8．如图所示，水平放置的两条光滑轨道上有可自由移动的金属棒PQ、MN，当PQ在外力的作用下运动时，MN在磁场力的作用下向右运动，则PQ所做的运动可能是(BC)A．向右加速运动B．向左加速运动C．向右减速运动D．向左减速运动9．某同学在实验室里熟悉各种仪器的使用，他将一条形磁铁放在水平转盘上，如图14甲所示，磁铁可随转盘转动，另将一磁感应强度传感器固定在转盘旁边．当转盘(及磁铁)转动时，引起磁感应强度测量值周期性地变化，该变化的周期与转盘转动周期一致．经过操作，该同学在计算机上应强大时测(ACABCD10ABC．势D11扇正在下列关于A、OA．AB．A O点电势低C．转速越大，的电势差数值越大D．扇叶长度越长，的电势差数值越大12．穿过单匝闭合线圈的磁通量随时间变化的Φ－t图象如图所示，由图知0～5s线圈中感应电动势大小为________V，5s～10s线圈中感应电动势大小为________V,10s～15s线圈中感应电动势大小为________V.答案：10 213．正在转动的电风扇叶片，一旦被卡住，电风扇电动机的温度上升，时间一久，便发生一种焦糊味，十分危险，产生这种现象的原因是_______________________________________________________________解析电风扇叶片一旦卡住，这时反电动势消失，电阻很小的线圈直接连在电源的两端，电流会很大，所以电风扇电动机的温度很快上升，十分危险．14．如图所示，abcd是一边长为l的匀质正方形导线框，总电阻为R，今使线框以恒定速度v水平向右穿过方向垂直于纸面向里的匀强磁场区域．已知磁感应强度为B，磁场宽度为3l，求线框在进入磁区、完全进入磁区和穿出磁区三个过程中a、b两点间电势差的大小．答案Bl v15．如图所示，水平放置的平行金属导轨，相距l＝0.50 m，左端接一电阻R＝0.20Ω，磁感应强度B＝0.40T的匀强磁场方向垂直于导轨平面，导体棒ab垂直放在导轨上，并能无摩擦地沿导轨滑动，导轨和导体棒的电阻均可忽略不计，当ab以v＝4.0 m/s的速度水平向右匀速滑动时，求：(1)ab棒中感应电动势的大小；(2)回路中感应电流的大小；(3)解析(2)(3)1AC2AC3相对的位置，ABC．D．4是PS和PQ的中点．关于线框中的感应电流，正确的说法是(B)A．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5．如图所示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，通入图示方向的电流I，C、D两侧面会形成电势差，下列说法正确的是（AC）A．若元件的载流子是自由电子，则D侧面电势高于C侧面电势B．若元件的载流子是自由电子，则C侧面电势高于D侧面电势C．在测地球赤道上方的地磁场强弱时，元件的工作面应保持竖直D．在测地球赤道上方的地磁场强弱时，元件的工作面应保持水平6．如图所示，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(BD)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∶27．在匀强磁场中，有一个接有电容器的导线回路，如图所示，已知电容C＝30μF，回路的长和宽分别为l1＝5 cm，l2＝8 cm，磁场变化率为5×10－2T/s，则(C)ABCD8OO′，线圈匝数为n置时(BCABCD9且为l动到关于ABCD10围面积的ABC．线圈中D时刻感应电动势最大D．线圈中O至D时间内的平均感应电动势为0.4V11．地磁场磁感线北半球地磁场的竖直分量向下，飞机在我国上空匀速巡航，机翼保持水平，飞行，右方高度不变。

2.2 法拉第电磁感应定律(解析版)-1 (1)

2.2法拉第电磁感应定律一、多选题1．在如图甲所示的电路中，电阻R 1＝R 2＝2R ，单匝圆形金属线圈半径为r 1，线圈的电阻为R ，在半径为r 2（r 2<r 1）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乙所示，图线在横、纵轴的截距分别为t 0和B 0，其余导线的电阻不计。

闭合S ，至t 1时刻，电路中的电流已稳定，下列说法正确的是（）A ．电容器上极板带正电B ．电容器下极板带正电C ．线圈两端的电压为2010B πr tD ．线圈两端的电压为202045B r t π【答案】BD【详解】AB ．由楞次定律知圆形金属线圈中的感应电流方向为顺时针方向，金属线圈相当于电源，电源内部的电流从负极流向正极，则电容器的下极板带正电，上极板带负电，选项A 错误，B 正确；CD ．由法拉第电磁感应定律知感应电动势为2020B BE S r t t t π∆Φ∆===⨯∆∆ 由闭合电路欧姆定律得感应电流为12EI R R R =++所以线圈两端的电压U ＝I （R 1＋R 2）＝202045B r t π选项C 错误，D 正确。

故选BD 。

2．如图所示，一电阻不计的U 型光滑金属导轨，放在光滑绝缘水平面上。

匀强磁场垂直于导轨所在的水平面，方向竖直向下。

一电阻为R 的金属杆ab 跨放在U 型导轨上，且金属杆始终与U 型导轨的两个轨道垂直，整体静止不动。

现在给金属杆ab 一个水平向左的初速度，使其沿金属导轨向左开始运动，则在金属杆ab 沿金属导轨向左运动的过程中（整个装置始终处于磁场内），下列说法正确的是（）A ．金属杆ab 和金属导轨组成的系统机械能守恒B ．金属杆ab 和金属导轨组成的系统动量守恒C ．金属杆ab 和金属导轨组成的系统机械能不守恒D ．金属杆ab 和金属导轨组成的系统动量不守恒【答案】BC【详解】金属杆ab 和金属导轨组成的系统合外力为0，所以动量守恒，由于金属杆运动过程中，产生感应电流，金属杆产生焦耳热，所以金属杆ab 和金属导轨组成的系统机械能不守恒，故BC 正确，AD 错误。