歡迎閱讀本文檔，希望本文檔能對您有所幫助！歡迎閱讀本文檔，希望本文檔能對您有所幫助！歡迎閱讀本文檔，希望本文檔能對您有所幫助！歡迎閱讀本文檔，希望本文檔能對您有所幫助！歡迎閱讀本文檔，希望本文檔能對您有所幫助！歡迎閱讀本文檔，希望本文檔能對您有所幫助！課時跟蹤檢測（六）法拉第電磁感應定律電磁感應規律的應用eq\a\vs4\al(A)組—重基礎·體現綜合1.如圖所示，電流表與螺線管組成閉合電路，以下關于電流表指針偏轉情況的陳述正確的是()A．磁鐵快速插入螺線管時比慢速插入螺線管時電流表指針偏轉大B．磁鐵快速插入螺線管和慢速插入螺線管，磁通量變化相同，故電流表指針偏轉相同C．磁鐵放在螺線管中不動時，螺線管中的磁通量最大，所以電流表指針偏轉最大D．將磁鐵從螺線管中拔出時，磁通量減小，所以電流表指針偏轉一定減小解析：選A只有在磁鐵插入和拔出螺線管時，螺線管中才有感應電流產生，插入和拔出的速度越快，磁通量的變化越快，感應電流越大，電流表指針偏轉越大。2.如圖所示，在豎直向下的勻強磁場中，將一個水平放置的金屬棒ab以水平初速度v0拋出，設運動的整個過程中棒的取向不變且不計空氣阻力，則金屬棒在運動過程中產生的感應電動勢大小將()A．越來越大 B．越來越小C．保持不變 D．無法確定解析：選C感應電動勢E＝BLvsinθ＝BLv0，ab做平拋運動，水平速度保持不變，感應電動勢大小保持不變。3．穿過某線圈的磁通量隨時間變化的關系如圖所示，在線圈內產生感應電動勢最大值的時間段是()A．0～2s B．2～4sC．4～6s D．6～8s解析：選C圖線斜率表示磁通量的變化率，根據法拉第電磁感應定律E＝eq\f(ΔΦ,Δt)知，在4～6s內Φ-t圖線斜率最大，則磁通量變化率最大，感應電動勢最大，故C正確，A、B、D錯誤。4.如圖所示，面積為S、匝數為N的矩形線圈固定在絕緣的水平面上，線圈的一半面積處于豎直向下的勻強磁場中。磁場的磁感應強度隨時間均勻變化，其變化率為K。已知某時刻磁感應強度為B0，穿過線圈的磁通量為Φ，產生的感應電動勢為E，則()A．Φ＝B0S B．Φ＝eq\f(1,2)NB0SC．E＝KS D．E＝eq\f(1,2)NKS解析：選D勻強磁場與線圈平面垂直，有一半的面積處于磁場中，故磁通量為：Φ＝B0·eq\f(S,2)＝eq\f(1,2)B0S，故A、B錯誤；根據法拉第電磁感應定律，感應電動勢為：E＝Neq\f(ΔΦ,Δt)＝Neq\f(ΔB·\f(S,2),Δt)＝eq\f(1,2)NSeq\f(ΔB,Δt)＝eq\f(1,2)NKS，故C錯誤，D正確。5.(多選)如圖所示，A、B兩閉合線圈為同樣導線繞成，A有10匝，B有20匝，兩圓線圈半徑之比為2∶1。均勻磁場只分布在B線圈內，當磁場隨時間均勻減弱時()A．A中無感應電流B．A、B中均有恒定的感應電流C．A、B中感應電動勢之比為2∶1D．A、B中感應電流之比為1∶2解析：選BD只要穿過圓線圈內的磁通量發生變化，線圈中就有感應電動勢和感應電流，因為磁場變化情況相同，有效面積也相同，所以每匝線圈產生的感應電動勢相同，所以A、B中感應電動勢之比為1∶2，又由于兩線圈的匝數和半徑不同，電阻值不同，根據電阻定律，單匝線圈電阻之比為2∶1，所以感應電流之比為1∶2。6.(2021·天津高二檢測)如圖所示，abcd為水平放置的平行“”形光滑金屬導軌，間距為L，導軌間有垂直于導軌平面的勻強磁場，磁感應強度大小為B，導軌電阻不計。已知金屬桿MN傾斜放置，與導軌成θ角，單位長度的電阻為r，保持金屬桿以速度v沿平行于cd的方向滑動(金屬桿滑動過程中與導軌接觸良好)。則()A．電路中感應電動勢的大小為eq\f(BLv,sinθ)B．電路中感應電流的大小為eq\f(Bvsinθ,r)C．金屬桿所受安培力的大小為eq\f(B2Lvsinθ,r)D．金屬桿的熱功率為eq\f(B2Lv2,rsinθ)解析：選B金屬桿切割磁感線的有效長度為L，電動勢為E＝BLv，選項A錯誤；根據題意，回路電阻R＝eq\f(rL,sinθ)，由歐姆定律有I＝eq\f(BLv,rL)sinθ＝eq\f(Bvsinθ,r)，選項B正確；安培力F＝eq\f(BIL,sinθ)＝eq\f(B2vL,r)，選項C錯誤；金屬桿的熱功率為P＝I2R＝eq\f(B2v2Lsinθ,r)，選項D錯誤。7.(2021·東莞高二檢測)如圖所示，正方形線圈位于紙面內，邊長為L，匝數為N，電阻為R，過ab中點和cd中點的連線OO′恰好位于垂直于紙面向里的勻強磁場的右邊界上，磁感應強度為B，當線圈從圖示位置繞OO′轉過90°時，通過線圈某橫截面的總電荷量為()A．BL2 B．NBL2C.eq\f(BL2,2R) D.eq\f(NBL2,2R)解析：選D正方形線圈從題圖所示位置轉過90°時，磁通量變化量為ΔΦ＝B·eq\f(1,2)L2＝eq\f(BL2,2)，故q＝eq\x\to(I)Δt＝Neq\f(ΔΦ,Δt·R)Δt＝Neq\f(ΔΦ,R)＝eq\f(NBL2,2R)，故D正確，A、B、C錯誤。8．(2020·浙江7月選考)如圖所示，固定在水平面上的半徑為r的金屬圓環內存在方向豎直向上、磁感應強度大小為B的勻強磁場。長為l的金屬棒，一端與圓環接觸良好，另一端固定在豎直導電轉軸OO′上，隨軸以角速度ω勻速轉動，在圓環的A點和電刷間接有阻值為R的電阻和電容為C、板間距為d的平行板電容器，有一帶電微粒在電容器極板間處于靜止狀態。已知重力加速度為g，不計其他電阻和摩擦，下列說法正確的是()A．棒產生的電動勢為eq\f(1,2)Bl2ωB．微粒的電荷量與質量之比為eq\f(2gd,Br2ω)C．電阻消耗的電功率為eq\f(πB2r4ω,2R)D．電容器所帶的電荷量為CBr2ω解析：選B由法拉第電磁感應定律可知棒產生的電動勢為E＝Br·eq\f(1,2)ωr＝eq\f(1,2)Br2ω，選項A錯誤。金屬棒電阻不計，故電容器兩極板間的電壓等于棒產生的電動勢，微粒的重力與其受到的電場力大小相等，有qeq\f(U,d)＝mg，可得eq\f(q,m)＝eq\f(2gd,Br2ω)，選項B正確。電阻消耗的電功率P＝eq\f(U2,R)＝eq\f(B2r4ω2,4R)，選項C錯誤。電容器所帶的電荷量Q＝CU＝eq\f(1,2)CBr2ω，選項D錯誤。9.如圖所示，在磁感應強度B＝0.2T、方向與紙面垂直的勻強磁場中，有水平放置的兩平行導軌ab、cd，其間距l＝50cm，a、c間接有電阻R。現有一電阻為r的導體棒MN跨放在兩導軌間，并以v＝10m/s的恒定速度向右運動，a、c間電壓為0.8V，且a點電勢高。其余電阻忽略不計。問：(1)導體棒產生的感應電動勢是多大？(2)通過導體棒電流方向如何？磁場的方向是垂直紙面向里，還是垂直紙面向外？(3)R與r的比值是多少？解析：(1)導體棒切割磁感線產生的感應電動勢大小為E＝Blv＝1V。(2)由題意知電流方向為N→M；根據右手定則可知磁場方向垂直紙面向里。(3)根據閉合電路的歐姆定律I＝eq\f(E,R＋r)＝eq\f(U,R)，解得：eq\f(R,r)＝eq\f(U,E－U)＝4。答案：(1)1V(2)電流方向為N→M磁場方向垂直紙面向里(3)4eq\a\vs4\al(B)組—重應用·體現創新10．(多選)某學校圖書館憑磁卡借還書，某同學了解到其工作原理是磁卡以一定的速度通過裝有線圈的檢測頭，在線圈中產生感應電動勢，從而傳輸被記錄的信號。為研究該現象，該同學借用了如圖甲所示的實驗室裝置。螺線管固定在鐵架臺上，并與電流傳感器、電壓傳感器和滑動變阻器連接。現將一小磁鐵置于螺線管正上方由靜止釋放，其上表面為N極，穿過螺線管后掉落到海綿墊上并靜止(小磁鐵下落過程中不發生轉動)，計算機屏幕上顯示出如圖乙所示的UIt曲線。對于該實驗結果，以下說法正確的是()A．只減小小磁鐵釋放高度，兩個峰值都增大B．只減小螺線管匝數，兩個峰值都減小C．只增大小磁鐵質量，穿過螺線管的時間不變D．只增大滑動變阻器的阻值，穿過螺線管的時間減小解析：選BD當h減小時，小磁鐵進入螺線管時的速度減小，導致螺線管中磁通量的變化率減小，感應電動勢減小，因此兩個峰值都會減小，故A錯誤；當只減小螺線管匝數時，螺線管中感應電動勢減小，因此兩個峰值都會減小，故B正確；增大小磁鐵的質量，小磁鐵在螺線管的平均速度變大，經過螺線管所用時間變小，故C錯誤；小磁鐵進入螺線管過程中，螺線管對小磁鐵產生向上的排斥力，穿出螺線管過程中，螺線管對小磁鐵產生向上的吸引力，增大滑動變阻器的阻值，則螺線管中的感應電流減小，螺線管產生的磁場減弱，則對小磁鐵的阻礙作用減小，所以小磁鐵穿過螺線管的時間減小，故D正確。11．(2021·汕頭高二檢測)(多選)如圖甲為電動汽車無線充電原理圖，M為受電線圈，N為送電線圈。圖乙為受電線圈M的示意圖，線圈匝數為n，電阻為r，橫截面積為S，兩端a、b連接車載變流裝置，勻強磁場平行于線圈軸線向上穿過線圈。下列說法正確的是()A．只要受電線圈M兩端有電壓，送電線圈N中的電流一定不是恒定電流B．只要送電線圈N中有電流流入，受電線圈M兩端一定有電壓C．當受電線圈M中磁感應強度均勻增加時，受電線圈M中有電流從a端流出D．若Δt時間內，受電線圈M中磁感應強度均勻增加ΔB，則受電線圈M兩端的電壓為eq\f(nSΔB,Δt)解析：選AC如果受電線圈M兩端有電壓，說明穿過受電線圈M的磁場變化，此時送電線圈N中的電流一定不是恒定電流，故A正確；若送電線圈N中有恒定電流，則產生的磁場不變化，在受電線圈M中不會產生感應電動勢，故B錯誤；穿過受電線圈M的磁感應強度均勻增加，根據楞次定律可知，感應電流的磁場向下，故感應電流方向從b向a，即電流從a端流出，故C正確；根據法拉第電磁感應定律，有E＝neq\f(ΔΦ,Δt)＝nSeq\f(ΔB,Δt)，由閉合電路歐姆定律得受電線圈M兩端的電壓U＝eq\f(E,R＋r)R＝eq\f(nSΔBR,ΔtR＋r)，其中R為受電線圈M外接電路的電阻，故D錯誤。12．(多選)如圖所示，在磁感應強度為B的勻強磁場中，有一與磁場方向垂直、長度為L的金屬桿aO，已知ab＝bc＝cO＝eq\f(L,3)，a、c與磁場中以O為圓心的同心圓(都為部分圓弧)金屬軌道始終接觸良好。一電容為C的電容器接在軌道上，當金屬桿在與磁場垂直的平面內以O為軸，以角速度ω順時針勻速轉動時，下列結論正確的是()A．Uac＝2UabB．Uac＝2UbOC．電容器帶電荷量Q＝eq\f(4,9)BL2ωCD．若在e、O間連接一個電壓表，則電壓表示數為零解析：選BC由題意可知UaO＝E1＝BL·eq\f(va,2)＝eq\f(1,2)BL2ω，UbO＝E2＝B·eq\f(2L,3)·eq\f(vb,2)＝eq\f(2,9)BL2ω，UcO＝E3＝B·eq\f(L,3)·eq\f(vc,2)＝eq\f(BL2ω,18)，則Uac＝UaO－UcO＝eq\f(4,9)BL2ω，Uab＝UaO－UbO＝eq\f(5,18)BL2ω，故A項錯誤，B項正確；電容器帶電荷量Q＝CUac＝eq\f(4,9)BL2ωC，C項正確；e、O間電勢差等于UcO不為零，D項錯誤。13.隨著電磁技術的發展，新一代航母已準備采用電磁阻攔技術，其模型如圖所示。平行金屬軌道ON、PQ固定在水平面內，相距為L，電阻不計，磁感應強度為B。端點OP間接有阻值為R的電阻。一個長為L、質量為m、阻值為r的金屬導體棒ab垂直放在軌道上。飛機著艦時質量為/r/