1、2016習(xí)題43 法拉第電磁感應(yīng)定律abB1如圖所示，為無線充電技術(shù)中使用的受電線圈示意圖，線圈匝數(shù)為n，面積為S。若在t1到t2時(shí)間內(nèi)，勻強(qiáng)磁場(chǎng)平行于線圈軸線向右穿過線圈，其磁感應(yīng)強(qiáng)度大小由B1均勻增加到B2，則該段時(shí)間線圈兩端a和b之間的電勢(shì)差a-b A恒為 B從0均勻變化到 C恒為 D從0均勻變化到acRbdvBMN2如圖，在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B、方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，金屬桿MN在平行金屬導(dǎo)軌上以速度v向右勻速滑動(dòng)，MN中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為El；若磁感應(yīng)強(qiáng)度增為2B，其他條件不變，MN中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)變?yōu)镋2。則通過電阻R的電流方向及E1與E2之比ElE2分別為Aca，21 Bac，

2、21Cac，12 Dca，12磁條刷卡器OtEE0t03磁卡的磁條中有用于存儲(chǔ)信息的磁極方向不同的磁化區(qū)，刷卡器中有檢測(cè)線圈，當(dāng)以速度v0刷卡時(shí)，在線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。其E-t關(guān)系如右圖所示。如果只將刷卡速度改為v0/2，線圈中的E-t關(guān)系可能是OtEE0t02OtEE0t02OtEE02t0OtEE02t0A B C DB+q4英國物理學(xué)家麥克斯韋認(rèn)為，磁場(chǎng)變化時(shí)會(huì)在空間激發(fā)感生電場(chǎng)。如圖所示，一個(gè)半徑為r的絕緣細(xì)圓環(huán)水平放置，環(huán)內(nèi)存在豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)B，環(huán)上套一帶電量為+q的小球。已知磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間均勻增加，其變化率為k，若小球在環(huán)上運(yùn)動(dòng)一周，則感生電場(chǎng)對(duì)小球的作用力所做功的大小是

3、 A0 B C DPQSMNBF5如圖所示，固定在水平面上的三角形導(dǎo)線框PQS頂角為，處于垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中。一根用與導(dǎo)線框同樣材料制作的導(dǎo)線棒MN放在導(dǎo)線框上，保持MNQS，用水平力F拉MN向右勻速運(yùn)動(dòng)，MN與導(dǎo)軌間的接觸電阻和摩擦都忽略不計(jì)。則下列說法中正確的是A回路中的感應(yīng)電流方向不變，大小逐漸增大B回路中的感應(yīng)電流方向不變，大小逐漸減小C回路中的感應(yīng)電流方向和大小都保持不變D水平力F的大小逐漸增大abcB6如圖，直角三角形金屬框abc放置在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，方向平行于ab邊向上。當(dāng)金屬框繞ab邊以角速度逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，a、b、c三點(diǎn)的電勢(shì)分別為Ua、Ub、Uc。已知

4、bc邊的長(zhǎng)度為l。下列判斷正確的是 AUa>Uc，金屬框中無電流 BUb>Uc，金屬框中電流方向沿a-b-c-aC，金屬框中無電流 D，金屬框中電流方向沿a-c-b-a l7如圖，勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向垂直于紙面向里，大小隨時(shí)間的變化率，k為正的常量。用電阻率為，橫截面積為S的硬導(dǎo)線做成一邊長(zhǎng)為l的方框，將方框固定于紙面內(nèi)，其右半部位于磁場(chǎng)區(qū)域中。求：導(dǎo)線中感應(yīng)電流的大小；磁場(chǎng)對(duì)方框的作用力的大小隨時(shí)間的變化率。8兩根光滑的長(zhǎng)直金屬導(dǎo)軌MN、M´N´平行置于同一水平面內(nèi)，導(dǎo)軌間距為l，電阻不計(jì)。M、M´處接有如圖所示的電路，電路中各電阻的阻值均為R，

5、電容器的電容為C。長(zhǎng)度也為l，電阻同為R的金屬棒ab垂直于導(dǎo)軌放置，導(dǎo)軌處于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B、方向豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中。ab在外力作用下向右勻速運(yùn)動(dòng)且與導(dǎo)軌保持良好接觸，在ab在運(yùn)動(dòng)距離為s的過程中，整個(gè)回路中產(chǎn)生的焦耳熱為Q。求：ab運(yùn)動(dòng)速度v的大小；電容器所帶的電荷量q。abMNM´N´RRRC9如圖所示，U型導(dǎo)線框abcd固定在絕緣水平面上，ab、cd兩邊平行，線框的寬度為L(zhǎng)。垂直于線框平面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度為B。長(zhǎng)度也為L(zhǎng)的導(dǎo)體棒MN搭在線框上，與線框接觸良好，MN保持與ab、cd兩邊垂直。MN以速度v向右勻速運(yùn)動(dòng)。試根據(jù)法拉第電磁電磁感應(yīng)定律，推導(dǎo)MN中產(chǎn)生

6、的動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)E的大小；bcadvBMNL試用微觀分析的方法，從導(dǎo)體棒MN中自由電子在電場(chǎng)、磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)入手，推導(dǎo)MN中產(chǎn)生的動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)E的大小。2016習(xí)題43答案1C（感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小為，方向?yàn)閺挠蚁蜃罂错槙r(shí)針，因此b點(diǎn)電勢(shì)高于a點(diǎn)。）2C（由右手定則得電流方向?yàn)槟鏁r(shí)針；E=BlvB。） 3D（t=s/v1/v，因此經(jīng)歷時(shí)間增為2倍；e=Blvv，因此最大值減小為一半。）4D（感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)一周內(nèi)電場(chǎng)力做功W=qE。）5CD（設(shè)MN在PQS內(nèi)的部分長(zhǎng)為l，而MN與PQS圍成的封閉三角形的周長(zhǎng)為c，由幾何知識(shí)可知lc。回路電動(dòng)勢(shì)E=Blvl ，回路總電阻Rc，因此ER，電流大小方向都恒定；拉力與安培

7、力平衡，F(xiàn)=BlIl，因此增大。）6C（由右手定則bc、ac上的電動(dòng)勢(shì)大小相同為，方向均指向c，因此c點(diǎn)電勢(shì)高，回路磁通量不發(fā)生變化，沒有感應(yīng)電流產(chǎn)生。）7解：感生電動(dòng)勢(shì)得 安培力F=BI l其中I、l恒定因此F=BI l 代入后得8解：該過程拉力做功等于克服安培力做功，而克服安培力做功等于回路產(chǎn)生的總電能，總電能全部轉(zhuǎn)化為回路的焦耳熱。感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E=Blv感應(yīng)電流 安培力F=BI l因此得電容器兩端電壓U=E/4q=CU得bcadvBMNL9如圖所示，經(jīng)過時(shí)間t閉合回路的磁通量變化為=BLvt根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律=BLv如圖所示，將外電路斷開。導(dǎo)體棒內(nèi)的自由電子隨導(dǎo)體棒向右勻速運(yùn)動(dòng)的速度為v，受到的洛倫茲力大小為f=evB，方向向下，MN間產(chǎn)生電壓，且電壓隨著自由電子向下移動(dòng)而逐漸升高。bca