1、能力训练 ? 紧跟高考 第 11章 电磁感应 第 41课时 法拉第电磁感应定律 自感 1 如图所示,由导体棒 ab 和矩形线框 cde f 组成的 “10”图案在匀强磁场中一起向右匀速平动,匀强磁场的方向垂直线框平面向里,磁感应强度 B 随时间均匀增大,则下列说法正确的是 ( ) A 导体棒的 a 端电势比 b 端电势高,电势差 Uab在逐渐增大 B 导体棒的 a 端电势比 b 端电势低,电势差 Uab在逐渐增大 C 线框 cde f 中有顺时针方向的电流,电流大小在逐渐增大 D 线框 cde f 中有逆时针方向的电流,电流大小在逐渐增大 解析 对于导体棒 ab ,由于磁感应强度 B 随时间均
2、匀增大,所以 Uab Bl v 逐渐增大,由右手定则知 a 端电势高于 b 端电势, A 正确、 B 错误;对于矩形线框,依题意可知 B t、 S 都不变,由法拉第 电磁感应定律 E B tS 知线框中产生的感应电动势大小不变,由闭合电路欧姆定律知线框中的感应电流大小不变, C 、 D 错误。 2. A 、 B 两闭合圆形导线环用相同规格的导线制成,它们的半径之比 rA rB 2 1 ,在两导线环包围的空间内存在一正方形边界的匀强磁场区域,磁场方向垂直于两导线环所在的平面,如图所示。当磁场的磁感应强度随时间均匀增大的过程中,流过两导线环的感应电流大小之比为 ( ) A.IAIB 1 B.IAI
3、B 2 C.IAIB14D.IAIB12解析 匀强磁场的磁感应强度随时间均匀增大,即 B t不变,由 E t B tS ( S 为磁场区域面积 ) ,由于 B t及 S均相同,可得两导线环产生的感应电动势相等,即EAEB 1 ,I ER, R lS ( S 为导线的横截面积 ) , l 2 r ,所以IAIBEARBEBRAlBlArBrA12。 D 正确。 3 在半径为 r 、电阻为 R 的圆形导线框内,以竖直直径为界,左、右两侧分别存在着方向如图甲所示的匀强磁场。以垂直纸面向外的方向为磁场的正方向,两部分磁场的磁感应强度 B 随时间 t 的变化规律如图乙所示。则 0 t0时间内,导线框中 ( ) A 没有感应电流 B 感应电流方向为逆时针 C 感应电流大小为 r2B0t0RD 感应电流大小为2 r2B0t0R解析 根据楞次定律可知,导线框左边产生的感应电流沿顺时针方向,导线框右边产生的感应电流也沿顺时针方向,则整个导线框中的感应电流沿顺时针方向, A 、 B 错误;由法拉第电磁感应定律可知,导线框中产生的感应电动势为导线框左、右两边产生的感应电动势之和,即 E 2 B tS 2 B0 r22 t0 r2B0t0,由闭合电路欧姆定律可得,感应电流大小为 I ER r2B0t0R, C 正确、 D 错误。