1、1法拉第电磁感应定律环形线圈放在匀强磁场中,设在第 1 s 内磁场方向垂直于线圈平面向里,如图甲所示。若磁感应强度 B 随时间 t 的变化关系如图乙所示,那么在第 2 s 内,线圈中感应电流的大小和方向是A大小恒定,逆时针方向B大小恒定,顺时针方向C大小逐渐增加,顺时针方向D大小逐渐减小,逆时针方向【参考答案】A【知识补给】法拉第电磁感应定律一、法拉第电磁感应定律应用的三种情况1磁通量的变化是由面积变化引起时, =B S,则 E=n ;2磁通量的变化是由磁场变化引起时, = BS,则 E=n ;3磁通量的变化是由于面积和磁场变化共同引起的,则根据定义求, = 末 初 ,E=n n 。24在图象
2、问题中磁通量的变化率 是 t 图象上某点切线的斜率,利用斜率和线圈匝数可以确定感应电动势的大小。二、应用电磁感应定律应注意的三个问题(1)公式 E=n 求解的是一个回路中某段时间内的平均电动势,在磁通量均匀变化时,瞬时值才等于平均值。(2)利用公式 E=n 求感应电动势时, S 为线圈在磁场范围内的有效面积。(3)通过回路截面的电荷量 q 仅与 n、 和回路电阻 R 有关,与时间长短无关。推导如下: q= t= t= 。关于电路中感应电动势的大小,下列说法中正确的是A由穿过这一电路的磁通量决定B由穿过这一电路的磁通量的变化量决定C由穿过这一电路的磁通量的变化率决定D以上说法都不对如图所示,导体
3、棒 ab 沿水平面内的光滑导线框向右做匀速运动,速度 v=6.0 m/s。线框宽度 L=0.3 m,处于垂直纸面向下的匀强磁场中,磁感应强度 B=0.1 T,则感应电动势 E的大小为A0.18 V B0.20 V C0.30 V D0.40 V磁卡的词条中有用于存储信息的磁极方向不同的磁化区,刷卡器中有检测线圈,当以速度 v0刷卡时,在线圈中产生感应电动势。其 Et 关系如图所示。如果只将刷卡速度改3为 ,线圈中的 Et 关系可能是A BC DA、 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 ,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的平面,如
4、图所示。当磁场的磁感应强度随时间均匀增大的过程中,两导线环的感应电动势大小之比 和流过两导线环的感应电流大小之比 产分别为A B C D如图所示,匀强磁场中有 a、 b 两个闭合线圈,它们用同样的导线制成,匝数均为 10匝,半径 ra =2rb。磁场方向与线圈所在平面垂直,磁感应强度 B 随时间均匀减小。两线圈中产生的感应电动势分别为 Ea和 Eb,感应电流分别为 Ia和 Ib。不考虑两线圈间的相互影响。下列说法正确的是4A Ea Eb = 21,感应电流均沿顺时针方向B Ea Eb = 41,感应电流均沿逆时针方向C Ia Ib =21,感应电流均沿顺时针方向D Ia Ib =41,感应电流
5、均沿逆时针方向如图所示,倾角 =30、宽度 L=1 m 的足够长的“U”形平行光滑金属导轨固定在磁感应强度 B=1 T,范围足够大的匀强磁场中,磁场方向垂直于斜面向下。用平行于轨道的牵引力 F=2 N 拉一根质量 m=0.2 kg、电阻 R=1 的垂直放在导轨上的金属棒 ab,使之由静止开始沿轨道向上运动,当金属棒移动一段距离后,获得稳定速度,不计导轨电阻及一切摩擦,取 g=10 m/s2。求:(1)金属棒达到稳定时所受安培力大小?(2)金属棒达到稳定时产生的感应电动势为多大?(3)金属棒达到稳定时速度是多大?【参考答案】C 感应电动势的大小与磁通量的变化率成正比,与磁通量没有直接的关系,故
6、A 错误;感应电动势的大小与穿过电路的磁通量的变化率成正比,故 B 错误;根据法拉第电磁感应定律可知:感应电动势的大小与穿过电路的磁通量的变化率成正比,磁通量的变化率反映磁通量变化的快慢,故 C 正确;由上可知,故 D 错误。A ab 棒切割磁感线产生的感应电动势为: E=Blv=0.10.36.0 V=0.18 V,故选 A。D 根据感应电动势公式 E=BLv 可知,其他条件不变时,感应电动势与导体的切割速5度成正比,只将刷卡速度改为 ,则线圈中产生的感应电动势的最大值将变为原来的 ,磁卡通过刷卡器的时间 与速率成反比,所用时间变为原来的 2 倍,故 D 正确。【名师点睛】根据法拉第电磁感应定律 ,研究 A、 B 环中感应电动势 EA:EB。根据电阻定律求出两环电阻之比,再欧姆定律求解电流之比 IA: IB,从而即可求解。C 根据楞次定律可知,感应电流均沿顺时针方向;由法拉第电磁感应定律得:, 相同,则得到: Ea: Eb=ra2:rb2=4:1;根据电阻定律:线圈的电阻为 ,则 、 S、 n 相同,两线圈电阻之比: ra: rb=Ra: Rb=2:1,线圈中感应电流 I= ,综合得到: Ia: Ib=2:1,故选 C。(1) (2) (3)(3)根据: E=BIv解得: v=1 m/s