1、第二講 法拉第電磁感應定律自感現象1一個矩形線圈，在勻強磁場中繞一個固定軸做勻速轉動，當線 圈處于如圖所示位置時，此線圈（）11111B11111A .磁通量最大，磁通量變化率最大，感應電動勢最小B. 磁通量最大，磁通量變化率大，感應電動勢最大C .磁通量最小，磁通量變化率最大，感應電動勢最大D .磁通量最小，磁通量變化率最小，感應電動勢最小解析 這時線圈平面與磁場方向平行， 磁通量為零，磁通量的變 化率最大.答案 C2.一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 s 時

2、間內，再將線框的面積均勻地減小到原來的一半. 先后兩個過程中，線框中感應電 動勢的比值為（）1A 2B. 1第二講 法拉第電磁感應定律自感現象C. 2 4BS) )解析 根據法拉第電磁感應定律 E =t= At,設初始時刻磁 感應強度為 Bo，線圈面積為 So，則第一種情況下的感應電動勢為 EiABS | 12BoBoSo=T=1= BoSo;則第二種情況下的感應電動勢為 E2=ABS) )2Bo&) )2So.；At=1= BoSo,所以兩種情況下線圈中的感應電動勢相等，比值為 1,故選項 B 正確.答案 B3如圖所示，A 線圈接一靈敏電流計，B 線框放在勻強磁場中，B 線框的電阻不

3、計，具有一定電阻的導體棒可沿線框無摩擦滑動. 現 用一恒力 F 向右拉 CD 由靜止開始運動，B 線框足夠長，則通過電流 計中的電流方向和大小變化是( () )A.G 中電流向上，強度逐漸增強B.G 中電流向下，強度逐漸增強C.G 中電流向上，強度逐漸減弱，最后為零D.G 中電流向下，強度逐漸減弱，最后為零解析 恒力 F 向右拉 CD 由靜止開始運動時，經過 CD 的電流方 向為 D-C，由安培定則及楞次定律可知 G 中電流向下；水平方向上B2L2VF R= ma，導體棒的加速度逐漸減小，故回路中電流的變化率B2L2V減小，G 中感應電流減弱；當 F = R 時，導體棒中電流恒定，則G 中感應

4、電流為零，選項 D 正確.答案 D4如圖所示的電路中， L 是一個自感系數很大、 直流電阻不計的 線圈，Di、D2、D3是三個完全相同的燈泡，E 是內阻不計的電源.在 t= 0 時刻，閉合開關 S,電路穩定后在 ti時刻斷開開關 S.規定閉合開 關 S,并且電路穩定時通過 Di、D2的電流方向為正方向，分別用 li、 I2表示通過 Di和 D2的電流，則下圖中能定性描述電流 I 隨時間 t 變 化關系的是（）解析 開關閉合時自感線圈產生自感電動勢對電流有阻礙作用， 通過Di的電流逐漸增大，最后穩定，當開關斷開時通過 Di的電流方 向不變，且逐漸減小，選項 A、B 錯誤；開關閉合時 D2兩端的電

5、壓 不變，故通過的電流不變，斷開開關時通過 D2的電流與原方向相反， 故選項 C 正確，D 錯誤.答案 C5如圖所示，Li、L2、L3為三個完全相同的燈泡，L 為直流電阻 可忽略的自感線圈，電源的內阻不計，開關 S 原來接通.當把開關 S 斷開時，下列說法正確的是（ ）A.Li閃一下后熄滅B.L2閃一下后恢復到原來的亮度C.L3變暗一下后恢復到原來的亮度D.L3閃一下后恢復到原來的亮度解析 S 閉合后，通過各燈的電流穩定時，Li不亮，通過 L2、UL3的電流均為 1=RL，而通過自感線圈 L 的電流為 2I.S 斷開的瞬間， 自感線圈 L 上的電流全部通過 L3,所以這一瞬間通過 L3的電流突

6、變_U為 2I，故 L3會閃亮一下；穩定后通過 L3的電流依然為RL,而穩定后U通過 Li、L2的電流均為2RL 答案 D二、多項選擇題6 .某地的地磁場磁感應強度的豎直分量方向向下，大小為54.5X10-T . 一靈敏電壓表連接在當地入海河段的兩岸，河寬 100m,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 2m/s 下列說法正確的是（）A .電壓表記錄的電壓為 5mVB. 電壓表記錄的電壓為 9mVC. 河南岸的電勢較高D .河北岸的電勢較高解析 可以將海水視為垂直河岸方向放置的導體平動切割地磁 場的磁感線產生感應電動勢，由 E = BLv = 9mV,

7、B 項正確；由右手 定則可知，感應電流方向由南向北，故河北岸的電勢較高，D 項正確.答案 BD7.如圖所示，為早期制作的發電機及電動機的示意圖，A 盤和B 盤分別是兩個可繞固定轉軸轉動的銅盤， 用導線將 A 盤的中心和 B 盤的邊緣連接起來，用另一根導線將 B 盤的中心和 A 盤的邊緣連接 起來.當 A盤在外力作用下轉動起來時，B 盤也會轉動.則下列說 法中正確的是（）A. 不斷轉動 A 盤就可以獲得持續的電流，其原因是將整個銅盤看成沿徑向排列的無數根銅條，它們做切割磁感線運動，產生感應電 動勢B. 當 A 盤轉動時， B 盤也能轉動的原因是電流在磁場中受到力 的作用，此力對轉軸有力矩C. 當

8、 A 盤順時針轉動時，B 盤逆時針轉動D .當 A 盤順時針轉動時，B 盤也順時針轉動解析 將圖中銅盤 A 所在的一組裝置作為發電機模型，銅盤 B 所在的一組裝置作為電動機模型，這樣就可以簡單地把銅盤等效為由 圓心到圓周的一系列銅條， 處在磁場中的銅條在做切割磁感線運動，產生感應電動勢，進而分析可得 B 盤中通電銅條在磁場中受力的作 用.答案 ABC8.如圖所示是高頻焊接原理示意圖.線圈中通以高頻變化的電 流時，待焊接的金屬工件中就產生感應電流， 感應電流通過焊縫產生 大量熱量，將金屬熔化，把工件焊接在一起，而工件其他部分發熱很 少，以下說法正確的是（）A .電流變化的頻率越高，焊縫處的溫度升

9、高得越快B.電流變化的頻率越低，焊縫處的溫度升高得越快C .工件上只有焊縫處溫度升的很高是因為焊縫處的電阻小D .工件上只有焊縫處溫度升的很高是因為焊縫處的電阻大 解析 線圈中通高頻變化的電流時，待焊接的金屬工件中就產生感應電流，感應電流的大小與感應電動勢有關，電流變化的頻率越高， 電流變化得越快， 感應電動勢就越大， A 選項正確； 工件上焊縫處的 電阻大，電流產生的熱量就多，D 選項正確.答案 AD9. 某同學學習了日光燈工作原理以后，設計了四個原理圖，其中 Si為啟動器，S2為開關，L 為鎮流器，能使日光燈正常發光且合理的是（）解析 根據日光燈的工作原理可知選項 C 正確.答案 C10電

10、磁爐是應用電磁感應原理進行加熱工作的，是現代家庭烹 飪食物的先進電子炊具.其工作過程如下：電流電壓經過整流器轉換 為直流電，又經高頻電力轉換裝置使直流電變為超過音頻的高頻交流 電，將高頻交流電加在扁平空心螺旋狀的感應加熱線圈上，由此產生高頻交變磁場.其磁力線穿透灶臺的陶瓷臺板而作用于金屬鍋.在烹飪鍋體內因電磁感應就有強大的渦流產生. 渦流克服鍋體的內阻流動 時完成電能向熱能的轉換，所產生的焦耳熱就是烹調的熱源.下列敘 述中正確的是（）磁力線A .電磁爐加熱食物的過程中涉及的原理有電磁感應、電流的磁效應和熱效應等B.被加熱的鍋體不能是陶瓷鍋，但鋁鍋、銅鍋是可以的C .被加熱的鍋體必須是鐵質等電阻

11、率較大鍋體D .若在鍋底和電磁爐中間放一紙板，電磁爐將不能起到加熱作用解析 鋁鍋、銅鍋的電阻率小、電熱少、效率低，選項 B 錯誤; 線圈產生的磁場能穿透紙板到達鍋底， 在鍋底產生感應電流，利用電 流的熱效應仍起到加熱的作用，選項 D 錯誤，正確答案為 A、C.答案 AC11.如圖所示，勻強磁場的磁感應強度方向垂直于紙面向里，大 B小隨時間的變化率尸 k, k 為負的常量.用電阻率為p橫截面積 為 S 的硬導線做成一邊長為 I 的方框，將方框固定于紙面內，其右半 部位于磁場區域中.求：渦流小!:1!1-!IL；-： ： !:.二 詁岸卡黑目瓷：扣X XXXX(1)導線中感應電流的大小;(2)磁場

12、對方框作用力的大小隨時間的變化率.解析( (1)導線框的感應電動勢為 尸At導線框中的電流為 I =R式中 R 是導線框的電阻，根據電阻率公式有41R= pS BklS聯立式，將At=k 代入得 I=8p.導線框所受磁場的作用力的大小為f=BilAf AB它隨時間的變化率為尸 IIAtAfk2l2S 由式得尸 8p.klS 答案（1）8pk2l2S8pJI-1-:X1I11_-1-XXX Xx X12.如圖，寬度 L = 0 5m 的光滑金屬框架 MNPQ 固定于水平面 內，并處在磁感應強度大小 B= 0 4T,方向豎直向下的勻強磁場中， 框架的電阻非均勻分布.將質量 m= 0.1kg,電阻可

13、忽略的金屬棒 ab 放置的框架上，并與框架接觸良好.以 P 為坐標原點，PQ 方向為 x 軸正方向建立坐標系.金屬棒從XQ=1m 處以 vo= 2m/s 的初速度，沿 x 軸負方向做 a= 2m/s2的勻減速直線運動，運動中金屬棒僅受安培力 作用.求：NX X X X X XXX X XDX x%xXX X X X X XXPX X X X X XXb01x/m(1) 金屬棒 ab 運動 0.5m,框架產生的焦耳熱 Q;(2) 框架中 aNPb 部分的電阻 R 隨金屬棒 ab 的位置 x 變化的函數關系；(3)為求金屬棒 ab 沿 x 軸負方向運動 0 4s 過程中通過 ab 的電量 q, 某同學解法為：先算出經過 0.4 s 金屬棒的運動距離 s,以及 0.4 s 時 BLs回路內的電阻 R,然后代入 q= R = R 求解.指出該同學解法的錯 誤之處，并用正確的方法解出結果.解析( (1)金屬棒僅受安培力作用，其大小F=ma=0.1X2 N=0.2N金屬棒運動 0.5m，框架中產生的焦耳熱等于克服安培力做的功所以 Q= Fs= 0.2X0.5J= 0 1J (2)金屬棒所受安培力為F = BILE BLvI = R=R-B2L2所以 F =Rv =