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4.4 法拉第电磁感应定律课堂15分钟达标练1.(2015巴中高二检测)下列说法正确的是()A.穿过线圈的磁通量与线圈的面积S、磁感应强度B、匝数n均有关B.穿过线圈的磁通量不为零,感应电动势也一定不为零C.穿过线圈的磁通量变化越大,感应电动势可能越小D.穿过线圈的磁通量发生变化,若线圈不闭合,感应电动势一定为零【解题指南】解答本题应注意以下两点:(1)感应电动势与磁通量的变化率成正比,与线圈的匝数成正比。(2)有感应电动势,只有闭合回路时,才有感应电流。【解析】选C。根据=BS(BS),与线圈的匝数无关,故A错误;穿过线圈的磁通量不为零时,可能磁通量的变化率为零,则感应电动势可能为零,故B错误;穿过线圈的磁通量的变化越大,而磁通量的变化率可能越小,则感应电动势可能越小,故C正确;线圈的磁通量发生变化,若线圈不闭合,感应电动势一定有,而感应电流一定为零,故D错误。2.(多选)一航天飞机下有一细金属杆,杆指向地心。若仅考虑地磁场的影响,则当航天飞机位于赤道上空()A.由东向西水平飞行时,金属杆中感应电动势的方向一定由上向下B.由西向东水平飞行时,金属杆中感应电动势的方向一定由上向下C.沿经过地磁极的那条经线由南向北水平飞行时,金属杆中感应电动势的方向一定由下向上D.沿经过地磁极的那条经线由北向南水平飞行时,金属杆中一定没有感应电动势【解析】选A、D。赤道上方的地磁场方向由南指向北,根据右手定则,飞机由东向西水平飞行时,下端电势高,故A对,B错。若飞机沿经线由南向北或由北向南水平飞行时,杆均不切割磁感线,杆中不会产生感应电动势,故C错,D对。3.(2015全国卷)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.UaUc,金属框中无电流B.UbUc,金属框中电流方向沿a-b-c-aC.Ubc=-Bl2,金属框中无电流D.Ubc=Bl2,金属框中电流方向沿a-c-b-a【解题指南】解答本题时应从以下三点进行分析:(1)产生感应电流的条件是穿过闭合线圈的磁通量发生变化,金属框中的磁通量始终为零。(2)导体切割磁感线时,产生感应电动势。(3)当导体各处的速度不相等时,可以采用等效速度。【解析】选C。穿过金属框的磁通量始终为零,没有发生变化,故金属框中无电流,B、D项错误;bc边切割磁感线的等效速度为l,根据右手定则UbUc,故Ubc=-Bl2,C项正确;ac边切割磁感线,根据右手定则得UaUc,A项错误。4.如图所示,有缺口的金属圆环与板间距为d的平行板电容器的两极板焊接在一起,金属环右侧有一垂直纸面向外的匀强磁场,现使金属环以恒定不变的速率v向右运动由磁场外进入磁场,在金属环进入磁场的过程中,电容器带电量Q随时间t变化的定性图像应为()【解析】选C。由图知,在圆环进入磁场的过程中,电容器两板间的电压等于产生的电动势,切割的有效长度逐渐增大,电容器电压增大,电荷量增大,当半个圆环进入磁场时,切割的有效长度最大,电动势最大,电容器电荷量最大,接着电动势减小,电容器放电,当圆环全部进入磁场时,电容器电压等于电动势,稳定不变,电荷量不变,所以C正确;A、B、D错误。5.如图所示,将直径为d,电阻为R的闭合金属环从匀强磁场B中拉出,求这一过程中:(1)磁通量的改变量。(2)通过金属环某一截面的电

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