河北省邢臺市高中物理 學(xué)案13 法拉第電磁感應(yīng)定律的應(yīng)用學(xué)案（無答案）新人教版選修3-2

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1、 學(xué)案13 法拉第電磁感應(yīng)定律的應(yīng)用 一、基礎(chǔ)練 1．當(dāng)穿過線圈的磁通量發(fā)生變化時，下列說法中正確的是( ) A．線圈中一定有感應(yīng)電流 B．線圈中一定有感應(yīng)電動勢 C．感應(yīng)電動勢的大小跟磁通量的變化成正比 D．感應(yīng)電動勢的大小跟線圈的電阻有關(guān) 2．一根直導(dǎo)線長0.1 m，在磁感應(yīng)強度為0.1 T的勻強磁場中以10 m/s的速度勻速運動，則導(dǎo)線中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢的說法錯誤的是( ) A．一定為0.1 V B．可能為零 C．可能為0.01 V D．最大值為0.1 V 3．無線電力傳輸目前取得重大突破，在日本展出了一

2、種非接觸式電源供應(yīng)系統(tǒng)．這種系統(tǒng)基于電磁感應(yīng)原理可無線傳輸電力．兩個感應(yīng)線圈可以放置在左右相鄰或上下相對的位置，原理示意圖如圖1所示．下列說法正確的是( ) 圖1 A．若A線圈中輸入電流，B線圈中就會產(chǎn)生感應(yīng)電動勢 B．只有A線圈中輸入變化的電流，B線圈中才會產(chǎn)生感應(yīng)電動勢 C．A中電流越大，B中感應(yīng)電動勢越大 D．A中電流變化越快，B中感應(yīng)電動勢越大 4．閉合回路的磁通量Φ隨時間t的變化圖象分別如圖2所示，關(guān)于回路中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢的下列論述，其中正確的是( ) 圖2 A．圖甲回路中感應(yīng)電動勢恒定不變 B．圖乙回路中感應(yīng)電動勢恒定不變 C．圖丙回路中0～t1時

3、間內(nèi)感應(yīng)電動勢小于t1～t2時間內(nèi)感應(yīng)電動勢 D．圖丁回路中感應(yīng)電動勢先變大后變小 5．如圖3所示，PQRS為一正方形導(dǎo)線框，它以恒定速度向右進(jìn)入以MN為邊界的勻強磁場，磁場方向垂直線框平面向里，MN線與線框的邊成45°角，E、F分別是PS和PQ的中點．關(guān)于線框中的感應(yīng)電流，正確的說法是( ) 圖3 A．當(dāng)E點經(jīng)過邊界MN時，線框中感應(yīng)電流最大 B．當(dāng)P點經(jīng)過邊界MN時，線框中感應(yīng)電流最大 C．當(dāng)F點經(jīng)過邊界MN時，線框中感應(yīng)電流最大 D．當(dāng)Q點經(jīng)過邊界MN時，線框中感應(yīng)電流最大 6．如圖4(a)所示，一個電阻值為R，匝數(shù)為n的圓形金屬線圈與阻值為2R的電阻R1連接成閉合

4、回路．線圈的半徑為r1.在線圈中半徑為r2的圓形區(qū)域內(nèi)存在垂直于線圈平面向里的勻強磁場，磁感應(yīng)強度B隨時間t變化的關(guān)系圖線如圖(b)所示．圖線與橫、縱軸的截距分別為t0和B0.導(dǎo)線的電阻不計． 圖4 求0至t1時間內(nèi) (1)通過電阻R1上的電流大小和方向； (2)通過電阻R1上的電荷量q及電阻R1上產(chǎn)生的熱量． 二、提升練 7．如圖5所示，A、B兩閉合線圈為同樣導(dǎo)線繞成，A有10匝，B有20匝，兩圓線圈半徑之比為2∶1.均勻磁場只分布在B線圈內(nèi)．當(dāng)磁場隨時間均勻減弱時( ) 圖5 A．A中無感應(yīng)電流 B．A、B中均有恒定的感應(yīng)電流 C．A、

5、B中感應(yīng)電動勢之比為2∶1 D．A、B中感應(yīng)電流之比為1∶2 8．在勻強磁場中，有一個接有電容器的導(dǎo)線回路，如圖6所示，已知電容C＝30 μF，回路的長和寬分別為l1＝5 cm，l2＝8 cm，磁場變化率為5×10－2 T/s，則( ) 圖6 A．電容器帶電荷量為2×10－9 C B．電容器帶電荷量為4×10－9 C C．電容器帶電荷量為6×10－9 C D．電容器帶電荷量為8×10－9 C 9．如圖7所示，一正方形線圈abcd在勻強磁場中繞垂直于磁感線的對稱軸OO′勻速運動，沿著OO′觀察，線圈沿逆時針方向轉(zhuǎn)動．已知勻強磁場的磁感應(yīng)強度為B，線圈匝數(shù)為n，邊長為

6、l，電阻為R，轉(zhuǎn)動的角速度為ω.則當(dāng)線圈轉(zhuǎn)至圖示位置時( ) 圖7 A．線圈中感應(yīng)電流的方向為abcda B．線圈中的感應(yīng)電流為 C．穿過線圈的磁通量為0 D．穿過線圈的磁通量的變化率為0 10．如圖8所示，空間存在兩個磁場，磁感應(yīng)強度大小均為B，方向相反且垂直紙面，MN、PQ為其邊界，OO′為其對稱軸．一導(dǎo)線折成邊長為l的正方形閉合回路abcd，回路在紙面內(nèi)以恒定速度v0向右運動，當(dāng)運動到關(guān)于OO′對稱的位置時( ) 圖8 A．穿過回路的磁通量為零 B．回路中感應(yīng)電動勢大小為2Blv0 C．回路中感應(yīng)電流的方向為順時針方向 D．回

7、路中ab邊與cd邊所受安培力方向相同 11．用均勻?qū)Ь€做成的正方形線框邊長為0.2 m，正方形的一半放在垂直紙面向里的勻強磁場中，如圖9甲所示．當(dāng)磁場以10 T/s的變化率增強時，線框中點a、b兩點間的電勢差是( ) 圖9 A．Uab＝0.1 V B．Uab＝－0.1 V C．Uab＝0.2 V D．Uab＝－0.2 V 12．如圖10所示，在空間中存在兩個相鄰的、磁感應(yīng)強度大小相等、方向相反的有界勻強磁場，其寬度均為L.現(xiàn)將寬度也為L的矩形閉合線圈，從圖示位置垂直于磁場方向勻速拉過磁場區(qū)域，則在該過程中，能正

8、確反映線圈中所產(chǎn)生的感應(yīng)電流或其所受的安培力隨時間變化的圖象是( ) 圖10 13．如圖11所示，導(dǎo)線全部為裸導(dǎo)線，半徑為r的圓內(nèi)有垂直于平面的勻強磁場，磁感應(yīng)強度為B，一根長度大于2r的導(dǎo)線MN以速度v在圓環(huán)上無摩擦地自左向右勻速滑動，電路的固定電阻為R.其余電阻忽略不計．試求MN從圓環(huán)的左端到右端的過程中電阻R上的電流強度的平均值及通過的電荷量． 圖11 14．如圖12所示，處于勻強磁場中的兩根足夠長、電阻不計的平行金屬導(dǎo)軌相距1 m，導(dǎo)軌平面與水平面成θ＝37°角，下端連接阻值為R的電阻．勻強磁場方向與導(dǎo)軌平面垂直，質(zhì)量為0.2 kg、電阻不計的金屬棒放在兩導(dǎo)軌上，棒與導(dǎo)軌垂直并保持良好接觸，它們之間的動摩擦因數(shù)為0. 25. 圖12 (1)求金屬棒沿導(dǎo)軌由靜止開始下滑時的加速度大?。? (2)當(dāng)金屬棒下滑速度達(dá)到穩(wěn)定時，電阻R消耗的功率為8 W，求該速度的大?。? (3)在上問中，若R＝2 Ω，金屬棒中的電流方向由a到b，求磁感應(yīng)強度的大小與方向． (g取10 m/s2，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8) - 5 -