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1、第 1 页 共 5 页 专项练 7 电磁感应 1. (多选)用导线绕一圆环,环内有一用同样导线折成的内接正方形线框,圆环与线框绝缘,如图所示。把 它们放在磁感应强度为 B 的匀强磁场中,磁场方向垂直于圆环平面(纸面)向里。当磁场均匀减弱时 ( ) A.圆环和线框中的电流方向都为顺时针 B.圆环和线框中的电流方向都为逆时针 C.圆环和线框中的电流大小之比为1 2 D.圆环和线框中的电流大小之比为 21 2.(2019天津耀华中学诊断)如图所示,一个 U 形金属导轨水平放置,其上放有一个金属导体棒 ab,有一 磁感应强度为 B 的匀强磁场斜向上穿过导轨平面,且与竖直方向的夹角为 。在下列过程中,一
2、定能 在导轨与导体棒构成的回路中产生感应电流的是( ) A.ab向右运动,同时使 减小 B.使磁感应强度 B减小, 同时也减小 C.ab向左运动,同时增大磁感应强度 B D.ab向右运动,同时增大磁感应强度 B 和 (0Q 2 4 D.O、M两点间电势差绝对值的最大值为 2 3 5.如图甲所示,单匝矩形线圈 abcd 垂直固定在匀强磁场中。规定垂直纸面向里为磁感应强度的正方 向,磁感应强度随时间变化的规律如图乙所示。以逆时针方向为电流正方向,以向右方向为安培力正 方向,下列关于 bc段导线中的感应电流 i 和受到的安培力 F随时间变化的图象正确的是( ) 6. (多选)如图所示,相距为 L 的
3、两足够长平行金属导轨固定在水平面上,导轨电阻不计,整个空间存在垂 直导轨平面向下的匀强磁场,磁感应强度为 B,导轨上静止有质量为 m,电阻为 R 的两根相同的金属棒 ab、cd,与导轨构成闭合回路。金属棒 cd 左侧导轨粗糙右侧光滑。现用一沿导轨方向的恒力 F水平 向右拉金属棒 cd,当金属棒 cd 运动距离为 s 时速度达到最大,金属棒 ab 与导轨间的摩擦力也刚好达 到最大静摩擦力。在此过程中,下列叙述正确的是( ) A.金属棒 cd 的最大速度为 2 22 第 4 页 共 5 页 B.金属棒 ab上的电流方向是 a 向 b C.整个回路中产生的热量为 Fs- 222 22 D.金属棒 a
4、b与导轨之间的最大静摩擦力为 F 专项练 7 电磁感应 1.AC 解析 根据楞次定律可得当磁场均匀减小时,线圈内产生的感应磁场方向与原磁 场方向相同,即感应电流方向都为顺时针,A正确、B错误;设圆半径为 a,则圆面积为 S=a2,圆周长为 L=2a,正方形面积为 S=2a2,正方形周长为 L=4a,因为磁场是均匀减2 小的,故 E=,所以圆和正方形内的电动势之比为,两者的电阻之比为 = = 2 = ,故电流之比为,故 C正确、D错误。 22 = = = 22 2 = 2 1 2.A 解析 设回路面积为 S,据题意,磁通量=BScos ,若要使回路中产生感应电流,则需 使磁通量发生变化。对 A选
5、项,S增大,减小,cos 增大,则增大,A正确。对 B选 项,B 减小,减小,cos 增大,可能不变,B错误。对 C选项,S减小,B增大,可能不 变,C 错误。对 D 选项,S 增大,B增大,增大,cos 减小,可能不变,D错误。故只有 A正 确。 3.AC 解析 根据楞次定律可得线框进入磁场的过程中电流方向为顺时针;根据法拉第 电磁感应定律可得感应电动势 E=BLv,根据电流 I=;产生的安培力大小为 F=BIL= ,随速度变化而变化,ab边刚越过 GH进入磁场瞬间和刚越过 MN穿出磁场瞬间速 22 度刚好相等,则进磁场过程做变减速运动,在磁场中做匀加速运动,出磁场过程做变减速 运动,结合图
6、象知 A正确、B错误;根据左手定则可得线框进入磁场的过程中安培力方向 向上为正,且 F=BIL=;线框完全进入磁场后,安培力为零;出磁场的过程中安培力方 22 向向上,且等于进入磁场时的安培力,所以 C正确、D错误。故选 AC。 第 5 页 共 5 页 4.AD 解析 M端线速度为 v=l,OM切割磁感线的平均速度为,OM转动切割磁感 = 2 线产生的电动势恒为:E=BlBl2,A正确;当 M端位于圆环最上端时,圆环两部分电阻 2 = 1 2 相等时,并联电阻最大,电流最小,R并=R,通过电阻 R的电流的最小值为 Imin=,根 3 = 2 6 据右手定则可得电流方向从 Q到 P,B错误;当
7、M位于最下端时,圆环接入电路的电阻为 0,此时有最大电流:Imax=,根据右手定则可得电流方向从 Q 到 P,P、Q两点电势 2 = 2 4 满足 PQ,C错误;OM 作为电源,外电阻增大,总电流减小,内电压减小,路端电压增大,所 以外电阻最大时,O、M两点间电势差的绝对值最大,其最大值为:U=Imin2R=,D 正 2 3 确;故选 A、D。 5.B 解析 00.5T时间内,磁感应强度减小,方向垂直纸面向里,由楞次定律可知,产生的 感应电流沿顺时针方向,为负,同理可知,0.5TT时间内,电流为正,由法拉第电磁感应定律 可知,00.5T时间内通过 bc段导线的电流是 0.5TT时间内通过 bc
8、段导线的 ,A错,B对; 1 2 由安培力公式 F=BIL,I= ,E=S可知,t=T时 bc段导线受到的安培力大小是 t=0 = 时 bc段导线受到的安培力大小的 4倍,C、D均错。 6.AD 解析 cd棒速度最大时,所受的安培力与拉力 F二力平衡,则有:F=BIL=BL 2 = ,则得 cd 的最大速度为:v=,故 A正确。根据右手定则判断可知 cd棒中感应电 22 2 2 22 流的方向由 c向 d,则 ab 上的电流方向是由 b 向 a,故 B错误。根据能量守恒定律得:整 个回路中产生的热量为:Q=Fs- mv2=Fs-,故 C错误。cd棒的速度达到最大时 ab 1 2 222 44 棒所受的静摩擦力最大,ab棒所受的最大静摩擦力等于安培力,由于两棒所受的安培力 大小相等,所以金属棒 ab与轨道之间的最大静摩擦力等于 F,故 D正确。故选 AD。