【物理】2018届二轮复习法拉第电磁感应定律自感现象学案（全国通用） 5页

‎ 法拉第电磁感应定律 自感现象 高考频度：★★☆☆☆‎ 难易程度：★★☆☆☆‎ 两条平行虚线间存在一匀强磁场，磁感应强度方向与纸面垂直。边长为0.1 m、总电阻为0.005 Ω的正方形导线框abcd位于纸面内，cd边与磁场边界平行，如图（a）所示。已知导线框一直向右做匀速直线运动，cd边于t=0时刻进入磁场。线框中感应电动势随时间变化的图线如图（b）所示（感应电流的方向为顺时针时，感应电动势取正）。下列说法正确的是 A．磁感应强度的大小为0.5 T B．导线框运动速度的大小为0.5 m/s C．磁感应强度的方向垂直于纸面向外 ‎ D．在t=0.4 s至t=0.6 s这段时间内，导线框所受的安培力大小为0.1 N ‎【参考答案】BC ‎【试题解析】由E–t图象可知，线框经过0.2 s全部进入磁场，则速度，B正确；由法拉第电磁感应定律E=BLv可知，B=0.2 T，A错误；根据楞次定律，可知磁感应强度的方向垂直于纸面向外，C正确；在0.4~0.6 s时间内，导线框中感应电流，所受安培力F=BIl=0.04 N，D错误。‎ ‎【知识补给】‎ 导体切割磁感线产生感应电动势 ‎1．公式E=BLv的使用条件：‎ ‎（1）匀强磁场；‎ ‎（2）L为切割磁场的有效长度；‎ ‎（3）B、L、v三者相互垂直；如不垂直，用E=BLvsin θ求解，θ为B与v方向间的夹角。‎ ‎2．瞬时性：‎ ‎（1）若v为瞬时速度，则E为瞬时感应电动势；‎ ‎（2）若v为平均速度，则E为平均感应电动势，即。‎ ‎3．有效长度：导体与v垂直方向上的投影长度。图中有效长度分别为：‎ 甲，；乙，沿v1方向运动时为，沿v2方向运动时为0；‎ 丙，沿v1方向运动时为，沿v2方向运动时为0，沿v3方向运动时为R。‎ ‎4．相对性：速度v是导体相对于磁场的速度，若磁场也运动，应注意速度间的相对关系。‎ 如图所示，a、b两个闭合正方形线圈用同样的导线制成，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 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 如图所示，空间有一匀强磁场，一直金属棒与磁感应强度方向垂直，当它以速度v沿与棒和磁场都垂直的方向运动时，棒两端的感应电动势大小为ε，将此棒弯成两段长度相等且相互垂直的折线，置于磁感应强度相垂直的平面内，当它沿两段折线夹角平分线的方向以速度v运动时，棒两端的感应电动势大小为，则等于 A． B．‎ C．1 D．‎ 如图，直角三角形金属框abc放置在匀强磁场中，磁感应强度大小为B，方向平行于ab边向上。当金属框绕ab边以角速度ω逆时针转动时，a、b、c三点的电势分别为Ua、Ub、Uc。已知bc边的长度为l。下列判断正确的是 A．Ua>Uc，金属框中无电流 B．Ub>Uc，金属框中电流方向沿a–b–c–a C．，金属框中无电流 D．，金属框中电流方向沿a–c–b–a 如图为无线充电技术中使用的受电线圈示意图，线圈匝数为n，面积为S。若在t1到t2时间内，匀强磁场平行于线圈轴线向右穿过线圈，其磁感应强度大小由B1均匀增加到B2，则该段时间线圈两端a和b之间的电势差 A．恒为 B．从0均匀变化到 C．恒为 D．从0均匀变化到 图1和图2是教材中演示自感现象的两个电路图，L1和L2为电感线圈。实验时，断开开关S1瞬间，灯A1突然闪亮，随后逐渐变暗；闭合开关S2，灯A2逐渐变亮，而另一个相同的灯A3立即变亮，最终A2与A3的亮度相同。下列说法正确的是 A．图1中，A1与L1的电阻值相同 B．图1中，闭合S1，电路稳定后，A1中电流大于L1中电流 C．图2中，变阻器R与L2的电阻值相同 ‎ D．图2中，闭合S2瞬间，L2中电流与变阻器R中电流相等 ‎【参考答案】‎ ‎1.B B 设棒的长度为L，由法拉第电磁感应定律有，折弯后，导体切割磁场的有效长度，产生的感应电动势，所以，选B。‎ C 当金属框绕ab边以角速度ω逆时针转动时，穿过直角三角形金属框abc的磁通量恒为0，所以没有感应电流，由右手定则可知，c点电势高，a、b两点电势低，，C正确，ABD错误。‎ C 穿过线圈的磁场均匀增加，将产生大小恒定的感生电动势，由法拉第电磁感应定律得，由楞次定律知等效电源内部电流方向从，即b点电势高，则 ‎，故选C。‎ ‎5.C