1、【 精品教育资源文库 】 课时跟踪检测（三十二） 法拉第电磁感应定律 对点训练：法拉第电磁感应定律的应用 1.(2018 南通模拟 )法拉第发明了世界上第一台发电机。如图所示，圆形金属盘放置在电磁铁的两个磁极之间，两电刷 M、 N 分别与盘的边缘和中心电接触良好，且与灵敏电流计相连。金属盘绕中心轴沿图示方向转动，则 ( ) A电刷 M 的电势高于电刷 N 的电势 B若只将电刷 M 移近 N，电流计的示数变大 C若只提高金属盘转速，电流计的示数变大 D若只将变阻器滑片向左滑动，电流计的示数变大 解析：选 C 根据安培定则可知，电磁铁产生的磁场方 向向右，由右手定则判断可知，金属盘产生的感应电流
2、方向从 M 到 N，则电刷 M 的电势低于电刷 N 的电势，故 A 错误；若仅减小电刷 A、 B 之间的距离，有效的切割长度减小，产生的感应电动势减小，感应电流减小，则灵敏电流计的示数变小，故 B 错误；若仅提高金属盘转速，由 E BLv 知，产生的感应电动势增大，灵敏电流计的示数将变大，故 C 正确；若仅将滑动变阻器滑动头向左滑动，变阻器接入电路的电阻增大，而感应电动势不变，则电路中电流减小，电磁场产生的磁场减弱，灵敏电流计的示数变小，故 D 错误。 2 (2018 泰州模拟 )如图所示，虚线 MN 表 示甲、乙、丙三个相同正方形金属框的一条对称轴，金属框内均匀分布有界匀强磁场，磁感应强度随
3、时间变化规律都满足 B kt，金属框按照图示方式处在磁场中，测得金属框甲、乙、丙中的感应电流分别为 I 甲 、 I 乙 、 I 丙 ，则下列判断正确的是 ( ) A I 乙 2I 甲 ， I 丙 2I 甲 B I 乙 2I 甲 ， I 丙 0 C I 乙 0， I 丙 0 D I 乙 I 甲 ， I 丙 I 甲 解析：选 B I 甲 E甲R B t S2 1R Sk2R， I 乙 E乙R B t S 1R SkR ，由于丙中磁通量始终为零，故 I 丙 0。所以 I 乙 2I 甲 ， I 丙 0，只有 B 正确。 3.(2016 浙江高考 )如图所示， a、 b 两个闭合正方形线圈用同样的导线制
4、成，匝数均为 10 匝，边长 la 3lb，图示区域内有垂直纸面向里的匀强磁场，且磁感应强度随时间均匀增大，不考虑线圈之间的相互影响，则 ( ) A两线圈内产生顺时针方向的感应电流 【 精品教育资源文库 】 B a、 b 线圈中感应电动势之比为 9 1 C a、 b 线圈 中感应电流之比为 3 4 D a、 b 线圈中电功率之比为 3 1 解析：选 B 当磁感应强度变大时，由楞次定律知，线圈中感应电流的磁场方向垂直纸面向外，由安培定则知，线圈内产生逆时针方向的感应电流，选项 A 错误；由法拉第电磁感应定律 E S B t及 Sa Sb 9 1 知， Ea 9Eb，选项 B 正确；由 R LS
5、 知两线圈的电阻关系为 Ra 3Rb，其感应电流之比为 Ia Ib 3 1，选项 C 错误；两线圈的电功率之比为 Pa Pb EaIa EbIb 27 1，选项 D 错误。 4 (2018 连云港期末 )在半径为 r、电阻为 R 的圆形导线框内，以直径为界，左右两侧分别存在着方向如图甲所示的匀强磁场，以垂直纸面向外的磁场为正，两部分磁场的磁感应强度 B 随时间 t 的变化规律分别如图乙所示。则 0 t0时间内，导线框中 ( ) A感应电流方向为顺时针 B感应电流方向为逆时针 C感应电流大小为 3 r2B0t0R D感应电流大小为2 r2B0t0R 解析：选 A 根据楞次定律可知，左边的导线框中
6、感应电流方向是顺时针，右边的导线框中感应电流方向也是顺时针，则 整个导线框的感应电流方向为顺时针，故 A 正确， B 错误；由法拉第电磁感应定律，因磁场的变化，导致导线框内产生感应电动势，结合题意可知，产生感应电动势正好是两者之和，即为 E 2 B tS 2 B0t0 12 r2 r2B0t0 ，再由闭合电路欧姆定律，可得感应电流大小为 I ER r2B0t0R ，故 C、 D 错误。 对点训练：导体切割磁感线产生感应电动势的计算 5.多选 (2018 苏州模拟 )如图所示，水平放置的粗糙 U 形金属框架上接一个阻值为 R0的电阻，放在垂直纸面向里、磁感应强度大小为 B 的匀强磁场中，一个半径
7、为 l、质量为 m 的半圆形硬导体 AC 在水平恒力 F 作用下，由静止开始运动距离 d 后速度达到 v，半圆形导体AC 的电阻为 r，其余电阻不计，下列说法正确的是 ( ) A UAC 2Blv B UAC 2R0BlvR0 r【 精品教育资源文库 】 C电路中产生的电热 Q Fd 12mv2 D通过 R0的电荷量 q 2BldR0 r解析：选 BD AC 产生的电动势 E 2Blv，则 UAC ER0R0 r 2R0BlvR0 r， A 错误， B 正确；由功能关系得 Fd 12mv2 Q Q ， C 错误；此过程中通过 R0的电荷量为 q I t ER0 r t R0 r2BldR0
8、r， D 正确。 6.如图所示，竖直平面内有一金属环，半径为 a，总电阻为 R(指拉直时两端的电阻 )，磁感应强度为 B 的匀强磁场垂直穿 过环平面，在环的最高点 A 用铰链连接长度为 2a、电阻为 R2的导体棒 AB， AB 由水平位置紧贴环面摆下，当摆到竖直位置时， B 点的线速度为 v，则这时 AB 两端的电压大小为 ( ) A.Bav3 B.Bav6 C.2Bav3 D Bav 解析：选 A 当摆到竖直位置时，棒上产生的感应电动势为 E B2 a v 2Bav2 Bav，而 AB 两端的电压为路端电压，根据闭合电路欧姆定律得： AB 两端电压 为 U I R4 BavR2R4 R4 1
9、3Bav，故 A 正确。 7.(2018 济南外国语学校测试 )如图所示，正方形闭合导线框的质量可以忽略不计，将它从如图所示的位置匀速拉出匀强磁场。若第一次用 0.3 s时间拉出，外力所做的功为 W1；第二次用 0.9 s 时间拉出，外力所做的功为W2，则 ( ) A W1 13W2 B W1 W2 C W1 3W2 D W1 9W2 解析：选 C 设正方形边长为 L，导线框的电阻为 R，则导体切割磁感线的边长为 L，运动距离为 L， W E2RtB2L2v2R LvB2L3vR B2L4Rt ，可知 W 与 t 成反比， W1 3W2。 【 精品教育资源文库 】 8.(2018 石家庄模拟
10、 )如图所示，光滑水平面上存在有界匀强磁场，磁场方向垂直纸面向里，磁感应强度为 B，质量为 m、边长为 a 的正方形导体框 MNPQ 斜向上垂直进入磁场，当 MP 刚进入磁场时速度为 v，方向与水平方向成 45 ，若导体 框的总电阻为 R，则 ( ) A导体框进入磁场过程中，导体框中电流的方向为 MNPQ B MP 刚进入磁场时导体框中感应电流大小为 2BavR C MP 刚进入磁场时导体框所受安培力为 2B2a2vR D MP 刚进入磁场时 M、 P 两端的电压为 3Bav4 解析：选 C 根据楞次定律可得导体框进入磁场过程中，导体框中电流的方向为 MQPN，故 A 错误；根据导体切割磁感线
11、产生的感应电动势的计算公式可得感应电动势 E Bav， MP刚进入磁场时导体框中感应电流大 小为： I ER BavR ，故 B 错误；根据安培力的计算公式可得 MP 刚进入磁场时导体框所受安培力为 F BI 2a 2B2a2vR ，故 C 正确； MP 刚进入磁场时 M、 P 两端的电压为路端电压，根据闭合电路的欧姆定律可得 U 12E 12Bav，故 D 错误。 对点训练：通电自感和断电自感 9 多选 (2018 福州期末 )如图所示，电路甲、乙中，电阻 R 和自感线圈 L 的直流电阻都小于灯泡 D 电阻，接通 S，使 电路达到稳定，灯泡 D 发光。则 ( ) A在电路甲中，断开 S， D
12、 将逐渐变暗 B在电路乙中，断开 S， D 将渐渐变暗 C在电路甲中，断开 S， D 将先变更亮，然后渐渐变暗 D在电路乙中，断开 S， D 将先变更亮，然后渐渐变暗 解析：选 AD 在电路甲中，断开 S，由于线圈阻碍电流变小，导致 D 将逐渐变暗，故 A正确；在电路乙中，由于电阻 R 和自感线圈 L 的电阻值都很小，所以通过灯泡的电流比通过【 精品教育资源文库 】 线圈的电流小，断开 S 时，由于线圈阻碍电流变小，导致 D 将先变更亮，然后逐渐变暗，故B 错误， D 正确；在电路甲中，当断开 S，由于 D 与 L 串联 ，电流相等，则 D 不会变更亮，只会渐渐变暗，故 C 错误。 10.多
13、选 (2018 苏州期末 )如图所示，两个相同灯泡 L1、 L2，分别与电阻 R 和自感线圈 L 串联，接到内阻不可忽略的电源的两端，当闭合开关 S 电路稳定后，两灯泡均正常发光。已知自感线圈的自感系数很大。则下列说法正确的是 ( ) A闭合开关 S 到电路稳定前，灯泡 L1亮度不变 B闭合开关 S 到电路稳定前，灯泡 L2由亮变暗 C断开开关 S 的一段时间内， A 点电势比 B 点电势低 D断开开关 S 的一段时间内，灯泡 L2亮一下逐渐熄灭 解析：选 BC 由题，闭合开关 S 达到 稳定后两灯均可以正常发光，说明 L 与 R 的直流电阻相等；电阻 R 不产生自感现象，灯 L2立即正常发光
14、；而自感线圈 L 电流增大时，产生自感电动势，根据楞次定律得知，自感电动势阻碍电流的增大，使得电路中电流只能逐渐增大，所以闭合开关的瞬间，通过 L1灯的电流小于通过 L2灯的电流， L1灯逐渐变亮，即 L2灯先亮， L1灯后亮。闭合开关 S 到电路稳定前，灯泡 L1由暗变亮，灯泡 L2由亮变暗，故 A 错误， B 正确。电路稳定后断开开关，自感线圈 L 产生自感电动势，相当于电源，电流由 B 流向 A， A 点电势比 B 点电势低，故 C 正确。由于开始时两灯都正常发 光，可知稳定后两个支路的电流是相等的，电流由流过自感线圈的值开始逐渐变小，灯泡 L2 不能亮一下后逐渐熄灭，故 D 错误。 考点综合训练 11 (2018 南京模拟 )如图甲所示，不计电阻的平行金属导轨竖直放置，导轨间距为 L 1 m，上端接有电阻 R 3 ，虚线 OO 下方是垂直于导轨平面向里的匀强磁场。现将质量 m 0.1 kg、电阻 r 1 的金属杆 ab 从 OO 上方某处垂直导轨由静止释放，杆下落过程中始终与导轨保持良好接触，杆下落过程中的 vt 图像如图乙所示。 (g 取 10 m/s2)求： (1)磁感应强度 B 的大小。 (2)杆在磁场中
