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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)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=nΔΦΔt,其中n是线圈的匝数.3.E=nΔΦΔt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ΔΦΔt没有直接关系.(1)Φ很大时,ΔΦΔt可能很小,也可能很大;(2)Φ=0时,ΔΦΔt可能不为0.5.磁通量的变化率ΔΦΔt是Φ-t图象上某点切线的斜率.常见感应电动势的计算式有:(1)线圈面积S不变,磁感应强度B均匀变化:E=nΔBΔt·S.(ΔBΔt为B-t图象上某点切线的斜率)(2)磁感应强度B不变,线圈面积S均匀变化:E=nB·ΔSΔt.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,但电动势依然存在.5.当导线切割磁感线产生感应电动势时,E=Blv(B、l、v两两垂直时),E=Blvsin_θ(v⊥l,但v与B夹角为θ).6.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.7.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,可能会把电动机烧毁,这时应立即切断电源,进行检查.1.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2.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3.穿过一个单匝线圈的磁通量始终保持每秒钟均匀地减少2Wb,则(D)A.线圈中感应电动势每秒钟增加2VB.线圈中感应电动势每秒钟减少2VC.线圈中无感应电动势D.线圈中感应电动势保持不变4.一根导体棒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且与磁场方向垂直.如图所示,则有(D)A.Uab=0B.UaUb,Uab保持不变C.Ua≥Ub,Uab越来越大D.UaUb,Uab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=12vBl,流过固定电阻R的感应电流由b到d2B.U=12vBl,流过固定电阻R的感应电流由d到bC.U=vBl,流过固定电阻R的感应电流由b到dD.U=vBl,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R2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.BavB.12BavC.23BavD.43Bav7.一个200匝、面积为20cm2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通量的变化量是________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.解析磁通量的变化量是由磁场的变化引起的,应该用公式ΔΦ=ΔBSsinθ来计算,所以ΔΦ=ΔBSsinθ=(0.5-0.1)×20×10-4×0.5Wb=4×10-4Wb磁通量的变化率为ΔΦΔt=4×10-40.05Wb/s=8×10-3Wb/s,感应电动势的大小可根据法拉第电磁感应定律得E=nΔΦΔt=200×8×10-3V=1.6V8.如图所示,在磁感应强度为1T的匀强磁场中,一根跟磁场垂直长20cm的导线以2m/s的速度运动,运动方向垂直导线与磁感线成30°角,则导线中的感应电动势为多少?解析E=Blvsin30°=(1×0.2×2×sin30°)V=0.2V9.在磁感应强度为B的匀强磁场中,长为l的金属棒OA在垂直于磁场方向的平面内绕O点以角速度ω匀速转动,如图3所示,求:金属棒OA上产生的感应电动势.解析E=Blv=Bl·l2ω=12Bl2ω.10.如图所示,A、B两个闭合线圈用同样的导线制成,匝数都为10匝,半径rA=2rB,图示区域内有磁感应强度均匀减小的匀强磁场,则A、B线圈中产生的感应电动势之比为EA∶EB=________,线圈中的感应电流之比为IA∶IB=________.答案1∶11∶2解析A、B两环中磁通量的变化率相同,线圈匝数相同,由E=nΔΦΔt可得EA∶EB=1∶1;又因为R=ρlS,故RA∶RB=2∶1,所以IA∶IB=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=Bl2t(2)E=Blv,此时求的是瞬时感应电动势.3《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.如图所示,闭合开关S,将条形磁铁插入闭合线圈,第一次用0.2s,第二次用0.4s,并且两次的起始和终止位置相同,则(AB)A.第一次磁通量变化较快B.第一次G的最大偏角较大C.第二次G的最大偏角较大D.若断开S,G均不偏转,故均无感应电动势4.一闭合线圈放在随时间均匀变化的磁场中,线圈平面和磁场方向垂直.若想使线圈中的感应电流增强一倍,下述方法可行的是(D)A.使线圈匝数增加一倍B.使线圈面积增加一倍C.使线圈匝数减少一半D.使磁感应强度的变化率增大一倍5.在图中,EF、GH为平行的金属导轨,其电阻不计,R为电阻,C为电容器,AB为可在EF和GH上滑动的导体横杆.有匀强磁场垂直于导轨平面.若用I1和I2分别表示图中该处导线中的电流,则当横杆AB(D)A.匀速滑动时,I1=0,I2=0B.匀速滑动时,I1≠0,I2≠0C.加速滑动时,I1=0,I2=0D.加速滑动时,I1≠0,I2≠06.如图所示,一导线弯成半径为a的半圆形闭合回路.虚线MN右侧有磁感应强度为B的匀强磁场.方向垂直于回路所在的平面.回路以速度v向右匀速进入磁场,直径CD始终与MN垂直.从D点到达边界开始到C点进入磁场为止,下列结论正确的是(ACD)A.感应电流方向不变B.CD段直导线始终不受安培力C.感应电动势最大值Em=BavD.感应电动势平均值E=14πBav7.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,该同学在计算机上得到了如图乙所示的图象.该同4学猜测磁感应强度传感器内有一线圈,当测得磁感应强度最大时就是穿过线圈的磁通量最大时.按照这种猜测(AC)A.在t=0.1s时刻,线圈内产生的感应电流的方向发生了变化B.在t=0.15s时刻,线圈内产生的感应电流的方向发生了变化C.在t=0.1s时刻,线圈内产生的感应电流的大小达到了最大值D.在t=0.15s时刻,线圈内产生的感应电流的大小达到了最大值10.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(B)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~t1时间内感应电动势小于t1~t2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11.夏天将到,在北半球,当我们抬头观看教室内的电扇时,发现电扇正在逆时针转动。金属材质的电扇示意图如图所示,由于地磁场的存在,下列关于A、O两点的电势及电势差的说法,正确的是(ACD)A.A点电势比O点电势高B.A点电势比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:10213.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3Blv4BlvBlv415.如图所示,水平放置的平行金属导轨,相距l=0.50m,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=4.0m/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)维持ab棒做匀速运动的水平外力F的大小.解析(1)E=Blv=0.40×0.50×4.0V=0.80V(2)感应电流大小为I4.0A(3)由于ab棒受安培力F=IlB=0.8N,故外力的大小也为0.8N.5《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(三)1.当穿过线圈的磁通量发生变化时,下列说法中正确的是(B)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2.一根直导线长0.1m,在磁感应强度为0.1T的匀强磁场中以
本文标题:五年级上经典诵读
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