2024-2025年高二物理同步备课讲义选修版1.4法拉第电磁感应定律（备作业）(解析版).doc

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1.4法拉第电磁感应定律(解析版)

1．将闭合多匝线圈置于仅随时间变化的磁场中，线圈平面与磁场方向垂直，关于线圈中产生的感应电动势和感应电流，下列表述正确的是()

A．感应电动势的大小与线圈的匝数无关

B．穿过线圈的磁通量越大，感应电动势越大

C．穿过线圈的磁通量变化越快，感应电动势越大

D．感应电流产生的磁场方向与原磁场方向始终相同

【答案】C

【详解】

线圈平面与磁场方向垂直，因此E＝neq\f(ΔΦ,Δt)，感应电动势的大小与线圈的匝数和磁通量的变化率有关，匝数越多，磁通量变化越快，则感应电动势越大。若磁场的磁感应强度在减小，则感应电流产生的磁场方向与原磁场方向相同；若磁场的磁感应强度在增大，则感应电流产生的磁场方向与原磁场方向相反。选项C正确。

2如图所示，一根弯成直角的导线放在B＝0.4T的匀强磁场中，ab＝30cm，bc＝40cm，当导线以5m/s的速度在纸面内做切割磁感线运动时产生的最大感应电动势的值为()

A．1.4VB．1.0VC．0.8VD．0.6V

【答案】B

【详解】

由题意知ac＝50cm，当速度方向垂直于ac时切割磁感线的有效长度最大，即L＝ac＝50cm，此时产生的电动势最大，Em＝BLv＝1.0V，选项B正确．

3.如图所示，平行金属导轨的间距为d，一端跨接一阻值为R的电阻，匀强磁场的磁感应强度为B，方向垂直于导轨所在平面，一根长直金属棒与导轨成60°角放置，且接触良好，则当金属棒以垂直于棒的恒定速度v沿金属导轨滑行时，其他电阻不计，电阻R中的电流为()

图

A.eq\f(Bdv,Rsin60°) B．eq\f(Bdv,R)

C.eq\f(Bdvsin60°,R) D．eq\f(Bdvcos60°,R)

【答案】A

【详解】

因磁感应强度B的方向、棒的运动方向及棒本身三者相互垂直，故E＝BLv，其中L＝eq\f(d,sin60°)，结合欧姆定律I＝eq\f(E,R)可知选项A正确。

4.如图所示，将直径为d、电阻为R的闭合金属环从匀强磁场B中拉出，这一过程中通过金属环某一截面的电荷量为()

图

A.eq\f(Bπd2,4R) B．eq\f(2πBd,R)

C.eq\f(Bd2,R) D．eq\f(Bd2,πR)

【答案】A

【详解】

选这一过程中的平均感应电动势eq\x\to(E)＝eq\f(ΔΦ,Δt)。则q＝eq\x\to(I)Δt＝eq\f(\x\to(E),R)Δt＝eq\f(ΔΦ,R)＝eq\f(B·S,R)＝eq\f(Bπ?\f(d,2)?2,R)＝eq\f(Bπd2,4R)，选项A正确。

5．如图，水平放置的光滑平行金属导轨右端与电阻R连接，金属棒ab垂直置于导轨上，导轨间存在垂直于导轨平面的匀强磁场．棒获得初速度v后开始向右运动．则ab棒中感应电流的方向和ab棒的速度

A．由a指向b，变大

B．由a指向b，变小

C．由b指向a，变大

D．由b指向a，变小

【答案】D

【详解】

根据右手定则可以判断，感应电流方向为b指向a，根据左手定则判断，导体棒受安培力向左，所以导体棒减速运动，ABC错误D正确．

6．将一磁铁缓慢或者迅速地插到闭合线圈中的同一位置处，不会发生变化的物理量是()

A．磁通量的变化量

B．磁通量的变化率

C．感应电流的大小

D．流过导体横截面的电荷量

【答案】AD

【详解】

将磁铁插到闭合线圈的同一位置，磁通量的变化量相同。而用的时间不同，所以磁通量的变化率不同。感应电流I＝eq\f(E,R)＝eq\f(ΔΦ,Δt·R)，感应电流的大小不同，流过线圈横截面的电荷量q＝I·Δt＝eq\f(ΔΦ,R·Δt)·Δt＝eq\f(ΔΦ,R)，两次磁通量的变化量相同，电阻不变，所以q与磁铁插入线圈的快慢无关。

7．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，则由O到D的过程中，下列说法错误的是（）

A．O时刻线圈中感应电动势不为零

B．D时刻线圈中感应电动势为零

C．D时刻线圈中感应电动势最大

D．由O至D时间内线圈中平均感应电动势为0.4V

【答案】C

【详解】

A．在图像切线斜率表示感应电动势大小，O时刻斜率不为零，说明线圈中感应电动势不为零，故A不符合题意；

BC．D时刻斜率为零，说明此时线圈中感应电动势为零，故B不符合题意，C符合题意；

D．设由O至D时间内线圈中平均感应电动势为，由法拉第电磁感应定律可得

故D不符合题意。

故选C。

8.如图所示，男女两位同学一起摇绳，男同学站在女同学的正东方向，