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1、课时跟踪检测（二） 法拉第电磁感应定律 1下列关于电磁感应的说法中，正确的是( ) A穿过线圈的磁通量越大，感应电动势越大 B穿过线圈的磁通量为零，感应电动势一定为零 C穿过线圈的磁通量变化越大，感应电动势越大 D穿过线圈的磁通量变化越快，感应电动势越大 解析：选 D 磁通量的大小与感应电动势的大小不存在必然的联系，故 A、B 错误；由法 拉第电磁感应定律知，感应电动势的大小与磁通量的变化率成正比，而磁通量变化大时，变化 不一定快，故 C 错，D 对。 2如图中所标的导体棒的长度为 L，处于磁感应强度为 B 的匀强磁场中，棒运动的速度 均为 v，则产生的电动势为 BLv 的是( ) 解析：选
2、D 当 B、L、v 三个量方向相互垂直时，EBLv；A 选项中 B 与 v 不垂直；B 选 项中 B 与 L 平行，E0；C 选项中 B 与 L 不垂直；只有 D 选项中三者互相垂直，D 正确。 3. (多选)如图 1 所示为一台小型发电机示意图，磁场为水平方向。当线圈转到如图所示 的水平位置时，下列判断正确的是( ) 图 1 A通过线圈的磁通量最大 B通过线圈的磁通量为零 C线圈中产生的电动势最大 D线圈中产生的电动势为零 解析：选 BC 此时的线圈位置为线圈平面与磁感线平行的位置，故通过线圈的磁通量为 零，选项 A 错误，B 正确；此时线圈的两个边的速度方向与磁感线方向垂直，垂直切割磁感线
3、 的速度最大，所以线圈中产生的电动势最大，选项 C 正确，D 错误。 4一矩形线框置于匀强磁场中，线框平面与磁场方向垂直。先保持线框的面积不变，将 磁感应强度在 1 s 时间内均匀地增大到原来的两倍。接着保持增大后的磁感应强度不变，在 1 1 s 时间内，再将线框的面积均匀地减小到原来的一半。先后两个过程中，线框中感应电动势的 比值为( ) 1 A. B1 2 C2 D4 BS 解 析：选 B 根据法拉第电磁感应定律 E ，设初始时刻磁感应强度为 B0， t t BS 2B0B0S0 线圈面积为 S0，则第一种情况下的感应电动势为 E1 B0S0；则第二 t 1 BS 2B0S0S0/2 种情
4、况下的感应电动势为 E2 B0S0，所以两种情况下线圈中的感 t 1 应电动势相等，比值为 1，故选项 B 正确。 5一闭合圆形线圈放在匀强磁场中，线圈的轴线与磁场方向成 30角，磁感应强度随时 间均匀变化。下列方法中能使线圈中感应电流增大一倍的是( ) A 把线圈匝数增加一倍 B 把线圈面积增大一倍 C把线圈半径增大一倍 D把线圈匝数减少到原来的一半 解析：选 C 设线圈中的感应电流为 I，线圈电阻为 R，匝数为 n，半径为 r，面积为 S， 线圈导线的横截面积为 S ，电阻率为 。由法拉第电磁感应定律知 E n n t BScos 30 E n2r BrS ，由闭合电路欧姆定律知 I ，由
5、电阻定律知 R ，则 I cos t R S 2t B 30，其中， 、S均为恒量，所以 Ir，故选项 C 正确。 t 6.如图 2 所示，闭合导线框 abcd 的质量可以忽略不计，将它从图中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，拉动过程中导线 ab 所受安培力为 F1，通过导线横截 面的电荷量为 q1；第二次用 0.9 s 时间拉出，拉动过程中导线 ab 所受安培力为 F2，通过导线 横截面的电荷量为 q2，则( ) 图 2 AF1F2，q1q2 解析：选 D 由于线框在两次拉出过程中，磁通量的变化量相等，即 12，而通 过导线横截面的电荷量 qN ，得 q1q2；
6、由于两次拉出所用时间 t1E2，闭合回路中的感应电流 I1I2，又安培力 FBIl，可得 F1F2，故选项 D 正 确。 7做磁共振(MRI)检查时，对人体施加的磁场发生变化时会在肌肉组织中产生感应电流。 某同学为了估算该感应电流对肌肉组织的影响，将包裹在骨骼上的一圈肌肉组织等效成单匝线 圈，线圈的半径 r5.0 cm，线圈导线的截面积 A0.80 cm2，电阻率 1.5 m。如图 3 所示，匀强磁场方向与线圈平面垂直，若磁感应强度 B 在 0.3 s 内从 1.5 T 均匀地减为零，求：(计 算结果保留一位有效数字) 图 3 (1)该圈肌肉组织的电阻 R； (2)该圈肌肉组织中的感应电动势
7、E； (3)0.3 s 内该圈肌肉组织中产生的热量 Q。 2r 解析：(1)由电阻定律得 R ，代入数据得 R6103 。 A Br2 (2)感应电动势 E ，代入数据得 E4102 V。 t E2 (3)由焦耳定律得 Q t，代入数据得 Q8108 J。 R 答案：(1)6103 (2)4102 V (3)8108 J 8.如图 4 所示，用同样的导线制成的两闭合线圈 A、B，匝数均为 20 匝，半径 rA2rB， 在线圈B所围区域内有磁感应强度均匀减小的匀强磁场，则线圈A、B中产生感应电动势之比EA EB 和两线圈中感应电流之比 IAIB 分别为( ) 图 4 A11,12 B12,11
8、C12,12 D12,11 N 解 析：选 A 由法拉第电磁感应定律，线圈中感应电动势 E ，其中 BS，S t E L 为穿过 磁场的有效面积均为 rB2，故 EAEB。两线圈中感应电流 I ，其中 R ，故 IA R S 3 IBLBLArBrA12，选项 A 正确。 9. (多选)半径为 a 右端开小口的导体圆环和长为 2a 的导体直杆，单位长度电阻均为 R0。 圆环水平固定放置，整个内部区域分布着竖直向下的匀强磁场，磁感应强度为 B。杆在圆环上 以速度 v 平行于直径 CD 向右做匀速直线运动，杆始终有两点与圆环良好接触，从圆环中心 O 开始，杆的位置由 确定，如图 5 所示。则( )
9、 图 5 A0 时，杆产生的电动势为 2Bav B 时，杆产生的电动势为 3Bav 3 3B2av C 时，杆受的安培力大小为 3 53R0 2B2av D0 时，杆受的安培力大小为 2R0 解析：选 AC 0 时，杆产生的电动势 EBLv2Bav，故 A 正确； 时，根据几 3 何关系得出此时导体棒的有效切割长度是 a，所以杆产生的电动势为 Bav，故 B 错误； 3 5 3B2av 时，电路中总电阻是 (1)aR0，所以杆受的安培力大小 FBIL ，故 C 3 53R0 正确；0 时，由于单位长度电阻均为 R0，所以电路中总电阻为(2)aR0。所以杆受的安 2Bav 4B2av 培力大小
10、FBILB2a ，故 D 错误。 2aR0 2R0 10.如图 6 所示，足够长的平行光滑金属导轨水平放置，宽度 L0.4 m，一端连接 R1 的电阻。导轨所在空间存在竖直向下的匀强磁场，磁感应强度 B1 T。导体棒 MN 放在导轨 上，其长度恰好等于导轨间距，与导轨接触良好。导轨和导体棒的电阻均可忽略不计。在平行 于导轨的拉力 F 作用下，导体棒沿导轨向右匀速运动，速度 v5 m/s。求： 图 6 (1)感应电动势 E 和感应电流 I； (2)若将 MN 换为电阻 r1 的导体棒，其他条件不变，求导体棒两端的电压 U。 解析：(1)由法拉第电磁感应定律可得，感应电动势 4 EBLv10.45
11、 V2 V， E 2 感应电流 I A2 A。 R 1 (2)由闭合电路欧姆定律可得，电路中电流 E 2 I A1 A， Rr 2 由欧姆定律可得，导体棒两端的电压 UIR11 V1 V。 答案：(1)2 V 2 A (2)1 V 11在如图 7 甲所示的电路中，螺线管匝数 n1 000 匝，横截面积 S20 cm2。螺线管导 线电阻 r1.0，R13.0，R24.0，C30F。在一段时间内，穿过螺线管的磁场的 磁感应强度 B 按如图乙所示的规律变化。求： 图 7 (1)螺线管中产生的感应电动势； (2)S 断开后，流经 R2的电量。 B 10.2 解析：(1)感应电动势：En n S1 000 0.002 0 V0.8 V； t t 2 E 0.8 (2)电路电流 I A0.1 A，电阻 R2 两端电压 U2IR20.14 V rR1R2 134 0.4 V， 电容器所带电荷量 QCU2301060.4 C1.2105 C，S 断开后，流经 R2的电量为 1.2105 C。 答案：(1)0.8 V (2)1.2105 C 5