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法拉第电磁感应定律及其应用实验精 华 版 经 典 版.doc
9-2法拉第电磁感应定律及其应用
一、选择题
1.下列说法正确的是( )
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.线圈中的磁通量越大,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
[答案] D
[解析] 对于A、B两项显然违背前面所述,对于C项,磁感应强度越大线圈的磁通量不一定大,ΔΦ也不一定大,更不一定大,故C错,只有D项,磁通量变化得快,即大,由E=n可知,选项D正确。
2.(2013·福建南平)下列各种情况中的导体切割磁感线产生的感应电动势最大的是( )
[答案] C
[解析] 利用公式E=Blv计算感应电动势的大小时,B与v垂直,B与l垂直,l为导体与B和v垂直的有效长度,显然,C项中导体的有效长度最长,产生的感应电动势最大。
3.(2012·吉林期末质检)
如图所示,两块水平放置的金属板距离为d,用导线、开关K与一个n匝的线圈连接,线圈置于方向竖直向上的变化磁场B中。两板间放一台小压力传感器,压力传感器上表面静止放置一个质量为m、电荷量为+q的小球,K断开时传感器上有示数,K闭合稳定后传感器上恰好无示数,则线圈中的磁场B的变化情况和磁通量变化率分别是( )
A.正在增加,= B.正在减弱,=
C.正在减弱,= D.正在增加,=
[答案] D
[解析] K闭合稳定后传感器上恰好无示数,说明此时下极板带正电,即下极板电势高于上极板,极板间的场强方向向上,大小满足Eq=mg,即E=,又U=Ed,所以两极板间的电压U=;若将平行金属板换成一个电阻,则流过该电阻的感应电流的方向是从下往上,据此结合楞次定律可判断出穿过线圈的磁通量正在增加,线圈中产生的感应电动势的大小为n,根据n=可得=,选项D正确。
4.
如图所示,在边长为a的正方形区域内有匀强磁场,磁感应强度为B,其方向垂直纸面向外,一个边长也为a的正方形导线框架EFGH正好与上述磁场区域的边界重合,现使导线框以周期T绕其中心O点在纸面内匀速转动,经过,导线框转到图中虚线位置,已知导线框的总电阻为R,则在这时间内( )
A.因不知顺时针转动还是逆时针转动,所以不能判断导线框中的感应电流方向
B.导线框中感应电流方向为E→F→G→H→E
C.通过导线框中任一截面的电量为
D.平均感应电动势大小等于
[答案] D
[解析] 不论线框顺时针转还是逆时针转,穿过线框的磁通量都是向外减小,根据楞次定律可判断出电流方向为逆时针,AB错误;由E=,代入得D正确;由q=,代入得C错误。
5.(2012·江苏四市调研)
如图所示电路中,L为电感线圈,C为电容器,当开关S由断开变为闭合时( )
A.A灯中无电流通过,不可能变亮
B.A灯中有电流通过,方向由a到b
C.B灯逐渐熄灭,c点电势高于d点电势
D.B灯逐渐熄灭,c点电势低于d点电势
[答案] D
[解析] 当开关S由断开变为闭合时,电感线圈L中产生从c到d的感应电动势,B灯逐渐熄灭,把L看做一个电源的话,c点电势低于d点电势,选项D正确,而C错误;电容器C短路放电,A灯中有电流通过,方向由b到a,选项A、B均错误。
6.(2012·四川理综)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( )
A.θ=0时,杆产生的电动势为2Bav
B.θ=时,杆产生的电动势为Bav
C.θ=0时,杆受的安培力大小为
D.θ=时,杆受的安培力大小为
[答案] AD
[解析] θ=0时,杆在CD位置,产生的电动势为E=B·2av=2Bav,通过杆的电流为I==,杆受到的安培力为F=BI2a=,选项A正确,C错误;θ=时,杆切割的有效长度为a,产生的电动势为E=Bav,电路的总电阻为R=(2π-)aR0+aR0=πaR0+aR0,通过杆的电流为I==,杆受到的安培力为F=BIa=,选项B错误,D正确。
7.(2012·重庆理综)
如图所示,正方形区域MNPQ内有垂直纸面向里的匀强磁场。在外力作用下,一正方形闭合刚性导线框沿QN方向匀速运动,t=0时刻,其四个顶点M′、N′、P′、Q′恰好在磁场边界中点。下列图象中能反映线框所受安培力f的大小随时间t变化规律的是( )
[答案] B
[解析] 从t=0时刻开始,对M′N′边在逐渐离开磁场的过程中,如图,回路中有效切割磁感线的长度为l=M1′G
+HN1′=M′M1′+N′N1′=2vt,则由F=
BIl,I=可得:F=;当M′N′全部离开而Q′
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