2020届高考物理计算题复习《电磁感应定律综合题》(解析版)

1、电磁感应定律综合题一、计算题1.如图 1 所示，一个圆形线圈的匝数 = 1000匝，线圈面积 = 0.022，线圈的电阻 = 1 ，线圈外接一个阻值 = 4的电阻，把线圈放入一方向垂直线圈平面向里 的匀强磁场中，磁感应强度随时间的变化规律如图 2 所示求(1)在04内穿过线圈的磁通量变化量；(2)前 4s 内产生的感应电动势； (3)6 内通过电阻 r 的电荷量 q2.如图所示，匀强磁场中有一矩形闭合线圈 abcd，线圈平面与磁场垂直。已知线圈 的匝数 = 100，边长 = 1.0 、 = 0.5 ，电阻 = 2. 磁感应强度 b 在01内从零均匀变化到0.2. 在15 场的正方向。求：内从0

2、.2 均匀变化到0.2 ，取垂直纸面向里为磁(1)0.5 时线圈内感应电动势的大小 e 和感应电流的方向； (2)在15 内通过线圈的电荷量 q；(3)在05内线圈产生的焦耳热 q。第 1 页，共 33 页3. 如图所示，一个圆形线圈 = 1000 匝，线圈面积 = 202，线圈电阻 = 1 ，在线圈外接一个阻值为 = 4 的电阻，把线圈放入一个方向垂直线圈平面向里的匀强磁场中，磁感应强度随时间变化的规律如 (1)线圈产生的感应电动势 e ；(2)电阻 r 中的电流 i 的大小；图线所示，在0 2 内求：(3)电阻 r 两端的电势差 ，4. 如图 1 所示，面积为0.22的 100 匝线圈处在

3、匀强磁场中，磁场方向垂直于线圈平面已知磁感应强度随时间变化的规律如图 2，定值电阻1= 6 ，线圈电阻2= 4 ，求：(1)回路中的感应电动势大小(2)流过1的电流的大小和方向第 2 页，共 33 页055.如图甲所示，一个圆形线圈的匝数 = 1 000，线圈面积 = 3002，线圈的电阻 = 1 ，线圈外接一个阻值 = 4的电阻，线圈处在有一方向垂直线圈平面向里的圆形磁场中，圆形磁场的面积 = 2002，磁感应强度随时间的变化规律如图乙所示求：(1)第 4 秒时线圈的磁通量及前 4s 内磁通量的变化量； (2)前 4s 内的感应电动势和前 4s 内通过 r 的电荷量；(3)线圈电阻 r 消耗

4、的功率6.如图所示，线圈内有理想边界的磁场，当磁场以 = (2 2)的规律变化时，有一带质量为10的带电的粒子静置于平行板(两板水平放置)电容器中间，设线圈的面积为0.12.则：(1)求线圈产生的感应电动势的大小和方向(顺时针或逆时针)；(2)求带电粒子的电量(重力加速度为 = 10/ 板间的距离为0.02)2，电容器两7.如图所示，匀强磁场的磁感应强度 = 0.5 ，边长 = 10的正 方形线圈 abcd 共 100 匝，线圈电阻 = 1 ，线圈绕垂直于磁感线 的对称轴匀速转动，角速度 = 2/ ，外电路电阻 = 4 ， 求：(1) 转动过程中感应电动势的最大值；(2) 由图示位置(线圈平面

5、与磁感线平行)转过60角时的瞬时感应 电动势；第 3 页，共 33 页11(3)由图示位置转过60角的过程中产生的平均感应电动势； (4)交流电压表的示数；(5)线圈转动一周外力所做的功；(6)6周期内通过 r 的电荷量为多少？8.单匝矩形线圈 abcd 放置在水平面内，线圈面积为 = 1002，线圈处在匀强磁场中，磁场方向与水平方向成30角，求：(1) 若磁场的磁感应强度 = 0.1，则穿过线圈的磁通量为多少？(2) 若磁感应强度方向改为与线圈平面垂直，且大小按 = 0.1 + 0.3() 的规律变化， 线圈中产生的感应电动势为多大？9.如图所示，面积为0.22的 100 匝线圈处在匀强磁场

6、中，磁场方向垂直于线圈平面，已知磁感应强度随时间变化的规律为 = 0.2，定值电阻 4. 求：= 6 ，线圈电阻 =2(1) 回路的感应电动势；(2) 、b 两点间的电压第 4 页，共 33 页10.截面积为0.22的 100 匝圆形线圈 a 处在匀强磁场中，磁场方向垂直线圈平面向里，如图所示，磁感应强度正= 0.02/ 的规律均匀减小，开始时s 未闭合1= 4 ，2= 6 ， = 30 ，线圈内阻不计求： (1) 闭合后，通过2的电流大小；(2) 闭合后一段时间又断开，则 s 切断后通过2的电量是多少？11.如图所示，匀强磁场中有一个用软导线制成的单匝闭合线圈，线圈平面与磁场垂直。已知线圈的

7、面积 = 0.32、电阻 = 0.6 ，磁场的磁感应强度 = 0.2. 现同时向两侧拉动线圈，线圈的两边 = 0.5 时间内合到一起。求线圈在上述过程中 (1)感应电动势的平均值 e ；(2)感应电流的平均值 i，并在图中标出电流方向；(3)通过导线横截面的电荷量 q。第 5 页，共 33 页12112212.如图所示，在磁感应强度为0.5 的匀强磁场中，有一边长为 = 0.2 的正方形导线 框，线框平面与磁场垂直问：(1) 这时穿过线框平面的磁通量为多大；(2) 若线框以 ab 边为轴转动，转过90到虚线位置，该过程所花的时间为0.1 ，则 线圈在此过程中产生的平均电动势为多少；(3) 试判

8、断转动90的过程中 ab 边的电流方向13.如图所示，两条相同的“l”型金属导轨平行固定且相距 = 1. 水平部分 lm、op在同一水平面上且处于竖直向下的匀强磁场，磁感应强度= 1; 倾斜部分 mn、pq 与水平面成37角，有垂直于轨道平面向下的匀强磁场，磁感应强度= 3. 金属棒 ab 质量为= 0.2、电阻 = 1 ，金属棒 ef 为 = 0.5、电阻为 =1 2 22. 置于光滑水平导轨上，ef 置于动摩擦因数 = 0.5的倾斜导轨上，金属棒均与 导轨垂直且接触良好.从 = 0时刻起，ab 棒在水平恒力 的作用下由静止开始向右 运动，ef 棒在沿斜面的外力 的作用下保持静止状态.当 a

9、b 棒匀速运动时，此时撤 去力 金属棒 ef 恰好不向上滑动(设定最大静摩擦力等于滑动摩檫力，ab 始终在水平导轨上运动)，37 = 0.6，37 = 0.8， = 10/2.求：(1) 当金属棒 ab 匀速运动时，其速度为多大;(2) 金属棒 ab 在运动过程中最大加速度的大小;第 6 页，共 33 页21 2 3 1 2 31 2 1 22 3 2 32 2 2 32 22 2(3)金属棒 ab 从静止开始到匀速运动用时 = 1.2 ，此过程中金属棒 ef 产生的焦耳 热为多少14.做磁共振() 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

10、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 = 5.0，线圈导线的截面积 = 0.80 ，电阻 率 = 1.5 ，如图所示，匀强磁场方向与线圈平面垂直，若磁感应强度 b 在0.3 内从1.5 均匀地减为零，求：(计算结果保留一位有效数字)(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 e；(3)0.3 内该圈肌肉组织中产生的热量 q15.如图所示，在方向竖直向上、磁感应强度大小为 b 的匀强磁场中，有两条相互平行且相距为 d 的光滑固定金属导轨 和 ，两导轨间用阻值为 r 的电阻连接，导轨 、 的倾角均为 ，导轨 、 在同一水平面上， ，倾斜导轨和

11、水平导轨用相切的小段光滑圆弧连接。质量为 m 的金属杆 cd 从与 相距 l 处由静止沿倾斜导轨滑下，当杆 cd 运动到 处时速度恰好达到最大，然后沿水平导轨滑动一段距离后停下。杆 cd 始终垂直于导轨并与导轨保持良好接触， 空气阻力、导轨和杆 cd 的电阻均不计，重力加速度大小为 g。求：第 7 页，共 33 页2 2(1)杆 cd 到达 2 2处的速度大小 ；(2)杆 cd 沿倾斜导轨下滑的过程通过电阻 r 的电荷量1生的焦耳热 q；以及全过程中电阻 r 上产(3)杆 cd 沿倾斜导轨下滑的时间1及其停止处到 的距离 s。16.如图所示，一个总阻值 = 10 ，匝数 = 1000的正方形金

12、属线圈，与阻值 = 20 的定值电阻连成闭合回路线圈的边长 = 0.1，其内部空间(包括边界处)充满了垂直线圈平面向外的匀强磁场磁感应强度 b 随时间 t 线电阻不计，求：变化的关系图线如图所示导(1) = 0时刻，穿过线圈的磁通量为多少(2) = 0.01时，线圈的感应电动势为多少(3) 0 0.02过程中电阻 r 的热功率为多少第 8 页，共 33 页3217.如图所示，质量为 m，边长为 l 的正方形线框，在有界匀强磁场上方 h 高处由静止 自由下落，线框的总电阻为 r，磁感应强度为 b 的匀强磁场宽度为 2l。线框下落 过程中，ab 边始终与磁场边界平行且处于水平方向。已知 ab 边刚

13、穿出磁场时线框 恰好做匀速运动，重力加速度为 g。求：(1) 边刚穿出磁场时线框的速度1(2) 边刚进入磁场时线框的速度2；(3)线框穿过磁场的过程中，产生的焦耳热。18.如图所示，在匀强磁场中有倾斜的平行金属导轨，导轨间距为 = 0.2 ，长为 2d， = 0.5 ，上半段 d 导轨光滑，下半段 d 导轨的动摩擦因素为 = ，导轨平面与6水平面的夹角为 = 30.匀强磁场的磁感应强度大小为 = 5 ，方向与导轨平面垂 直质量为 = 0.2 的导体棒从导轨的顶端由静止释放，在粗糙的下半段一直做 匀速运动，导体棒始终与导轨垂直，接在两导轨间的电阻为 = 2 ，导体棒的电 阻为 = 1 ，其他部分

14、的电阻均不计，重力加速度取 = 10/ ，求：第 9 页，共 33 页19.(1) 导体棒到达轨道底端时的速度大小；(2) 导体棒进入粗糙轨道前，通过电阻 r 上的电量 q；(3) 整个运动过程中，电阻 r 产生的焦耳热 q如图 1 所示，一个圆形线圈的匝数 = 1000匝，线圈面积 = 0.02 2，线圈的电阻 = 1 ，线圈外接一个阻值 = 4的电阻，把线圈放入一方向垂直线圈平面向里 的匀强磁场中，磁感应强度随时间的变化规律如图 2 所示，求(1) 在0 4 内穿过线圈的磁通量变化量；(2) 前 4s 内线圈中感应电流的大小和方向；20.如图所示，u 形导线框 mnqp 水平放置在磁感应强

15、度 = 0.2 的匀强磁场中，磁感线方向与导线框所在平面垂直，导线 mn 和 pq 足够长，间距为0.5 ，横跨在导线框上的导体棒 ab 的电阻 = 1.0 ，接在nq 间的电阻 = 4.0 ，电压表为理想电表，其余电阻不计若导体棒在水平外力作用下以速度 = 2.0/ 向左做匀速直线运动，不 计导体棒与导线框间的摩擦(1) 通过电阻 r 的电流方向如何？(2) 电压表的示数为多少？(3) 若某一时刻撤去水平外力，则从该时刻起，在导体棒运动1.0 的过程中，通过 导体棒的电荷量为多少？第 10 页，共 33 页110 011221.如图() 所示，一个电阻值为 r，匝数为 n 的圆形金属线圈与阻

16、值为 2r 的电阻 连接成闭合回路线圈的半径为.在线圈中半径为2的圆形区域内存在垂直于线圈平面向里的匀强磁场，磁感应强度 b 随时间 t变化的关系图线如图() 所示图线与横、纵轴的截距分别为 和.导线的电阻不计求 0 至1时间内，(1)通过电阻1上的电流大小和方向；(2)电阻1上产生的热量22.如图，在倾角为 = 30的光滑斜面上，在区域和存在着两个方向相反的匀强磁场，区磁感应强度大小= 0.6，区磁感应强度大小 = 0.4.两个磁场的2宽度 mj 和 jg 均为 = 1 ，一个质量为 = 0.6、电阻为 = 0.6、边长也为 l 的正方形导线框，由静止开始沿斜面下滑，当 ab 边刚越过 gh

17、 进入磁场区时， 恰好以速度 做匀速直线运动；当 ab 边下滑到 jp 与 mn 间的某位置时，线框又恰好以速度 做匀速直线运动求：(1)线框静止时 ab 边距 gh 的距离 x；(2)2的大小；(3)线框从静止开始到 ab 边运动到 mn 位置时线框产生的焦耳热 q第 11 页，共 33 页23.如图() ，超级高铁()是一种以“真空管道运输”为理论核心设计的交通 工具，它具有超高速、低能耗、无噪声、零污染等特点。如图() ，已知管道中固定着两根平行金属导轨 mn、pq，两导轨间距为3；运输车的质量为 m，横截面是半径为 r 的圆。运输车上固定着间距为 d、与导轨垂直的两根导体棒 1 和 2

18、，每 根导体棒的电阻为 r，每段长度为 d 的导轨的电阻也为 r。其他电阻忽略不计，重 力加速度为 g。(1) 如图() ，当管道中的导轨平面与水平面成 = 30时，运输车恰好能无动力地匀 速下滑。求运输车与导轨间的动摩擦因数 ；(2) 在水平导轨上进行实验，不考虑摩擦及空气阻力。1 当运输车由静止离站时，在导体棒 2 后间距为 d 处接通固定在导轨上电动势为 e 的直流电源，此时导体棒 1、2 均处于磁感应强度为 b，垂直导轨平向下的匀强磁 场中，如图() 。求刚接通电源时运输车的加速度的大小；(电源内阻不计，不考虑 电磁感应现象)2 当运输车进站时，管道内依次分布磁感应强度为 b，宽度为

19、d 的匀强磁场，且 相邻的匀强磁场的方向相反。求运输车以速度 v 从如图() 通过距离 d 后的速度 v 。第 12 页，共 33 页224.如图甲所示，用粗细均匀的导线制成的一只单匝正方形金属框，现被一根绝缘丝线 悬挂在竖直平面内处于静止状态，已知金属框的质量 = 0.2 ，边长 = 1 ，金 属框的总电阻为0.8 ，金属框的上半部分处在一方向垂直框面向里的有界磁场中(磁场均匀分布)，磁感应强度 b 随时间 t的变化关系如图乙所示，金属框下半部分在磁场外，丝线能承受的最大拉力 = 4 。从 = 0时刻起，测得经过 5s 丝线刚好 被拉断，金属框由静止开始下落。金属框在下落过程中上边框离开磁场

20、前已开始做 匀速运动，金属框始终在竖直平面内，重力加速度 g 取10/ ，不计空气阻力。 求：(1)磁感应强度0；(2)由丝线刚好被拉断到金属框上边框离开磁场的过程，金属框中产生的焦耳热 q。第 13 页，共 33 页25.长为 l的金属棒 ab 以 a 点为轴在垂直于匀强磁场的平面内以角速度 匀速转动，如图所示，磁感应强度为. 求：(1) 棒的平均速率；(2) 金属棒 ab 两端的电势差；(3) 经时间 金属棒 ab 所扫过面积中通过的磁通量为多少？此过程中平均感应电动 势多大？26.如图甲所示，间距为 = 1 的光滑金属 u 型轨道竖直放置，导轨下端连有一阻值 为 = 4 的电阻，虚线 m

21、n 离导轨下端距离为 = 6 ，mn 下方的区域存在垂直于纸面向内的匀强磁场，磁感应强度 b 随时间 t的变化情况如图乙所示。阻值为 =2 的导体棒 pq 垂直于导轨放置在 mn 上方 = 5 高的位置， = 0时将导体棒由 静止释放，当导体棒进入磁场区域后恰能匀速下滑，已知导体棒与导轨始终垂直并 接触良好，取重力加速度为 = 10 / 2，求：(1)0 1 内回路中产生的焦耳热； (2)导体棒 pq 的质量；第 14 页，共 33 页1021 =(3)02 内通过回路的电荷量。27.如图所示，两根水平的金属光滑平行导轨，其末端连接等高光滑的 圆弧，其轨道4半径 = 0.5，圆弧段在图中的 c

22、d 和 ab 之间，导轨的间距为 = 0.5，轨道的电 阻不计，在轨道的顶端接有阻值为 = 2.0 的电阻，整个装置处在竖直向上的匀强 磁场中，磁感应强度 = 2.0. 现有一根长度稍大于 l、电阻不计，质量 = 1.0的 金属棒，从轨道的水平位置 ef 开始在拉力 f 作用下，从静止匀加速运动到 cd 的时间= 2.0 ，在 cd 时的拉力为 = 3.0. 已知金属棒在 ef 和 cd 之间运动时的拉力0随时间变化的图象如图 2 所示，重力加速度 = 10/ ，求：(1) 求匀加速直线运动的加速度；(2) 金属棒做匀加速运动时通过金属棒的电荷量 q；(3) 匀加到 cd 后，调节拉力使金属棒

23、接着沿圆弧做匀速圆周运动至 ab 处，金属棒 从 cd 沿 圆弧做匀速圆周运动至 ab 的过程中，拉力做的功 w4答案和解析1.【答案】解：(1)根据磁通量定义式 = ，那么在04内穿过线圈的磁通量变化量 为： = ( ) = (0.4 0.2) 0.02 = 4 102 13；(2)由图象可知前 4 s 内磁感应强度 b 的变化率为： 0.4 0.2= / = 0.05/ 44 s 内的平均感应电动势为： = = 1000 0.02 0.05 = 1；(3)电路中的平均感应电流为： = ，总第 15 页，共 33 页总也可求解 = = 1000 = 0.2(0.2)22 252252 222

24、1 20 4:由(2)求得 = 1 = 1= = 0.2 + 4 + 1 = = 0.8 1 1同理4 6 ： = 1.62两次电流方向相反 故 = |1 2 | = 0.8 = = 0.02 (00.2 ) 4+1总 总 = 0.8。答：(1)在04内穿过线圈的磁通量变化量 = 4 103；(2) 前 4s 内产生的感应电动势 = 1 ；(3) 6 内通过电阻 r 的电荷量 = 0.8 。【解析】本题考查了法拉第电磁感应定律、闭合电路欧姆定律和电流的定义式的综合运 用，难度不大，需加强训练。(1) 依据图象，结合磁通量定义式 = ，即可求解；(2) 根据法拉第电磁感应定律，结合磁感应强度的变

25、化率求出前 4s 内感应电动势的大小； (3)根据感应电动势，结合闭合电路欧姆定律、电流的定义式求出通过 r 的电荷量。2.【答案】解：(1)在01内，磁感应强度 b 的变化 0.201/ = 0.2/，由于磁通量均匀变化，在01 内线圈中产生的感应电动势恒定不变，则根据法拉第电 磁感应定律得：0.5 时线圈内感应电动势的大小 = 1= = 100 0.2 1 0.5 = 10 根据楞次定律判断得知，线圈中感应方向为逆时针方向。(2)在15内，磁感应强度 b 的变化率大小 = / = 0.1/ ，4由于磁通量均匀变化，在15内线圈中产生的感应电动势恒定不变，则根据法拉第电磁感应定律得：15时线

26、圈内感应电动势的大小= = = 100 0.1 1 0.5 = 5通过线圈的电荷量为 = = 2 = 4 = 10 ； 2(3)在01 内，线圈产生的焦耳热为 = 1 =1 11022 1 = 50在15 内，线圈产生的焦耳热为 = 2 = 4 = 50 2。故在05内线圈产生的焦耳热 = + = 100 。第 16 页，共 33 页=0.21=答：(1)0.5 时线圈内感应电动势的大小 e 为 10v，感应方向为逆时针方向。(2)在15 (3)在05内通过线圈的电荷量 q 为 10c。 内线圈产生的焦耳热 q 为 100j。【解析】(1)由题可确定磁感应强度 b 的变化 ，根据法拉第电磁感应

27、定律求出感应电动势，根据楞次定律判断感应电流的方向；(2)由法拉第电磁感应定律、欧姆定律和电流的定义式 =结合求解电量；(3)分析两个时间段：01 和15 ，由焦耳定律分别求出热量，即可得到总热量； 本题是法拉第电磁感应定律、欧姆定律、焦耳定律和楞次定律等知识的综合应用，这些 都是电磁感应现象遵守的基本规律，要熟练掌握，并能正确应用。3.【答案】解：(1)由法拉第电磁感应定律： = 磁通量定 = 代入数据得 = 4 ；(2)由闭合电路欧姆定律： =代入数据得 = 0.8 ；(3) = 得 = 3.2 ，由楞次定律可知电流在导体中由 ， = 3.2 ；答：(1)线圈产生的感应电动势 4v；(2)

28、电阻 r 中的电流 i的大小0.8；(3)电阻 r 两端的电势差3.2 。【解析】(1)根据法拉第电磁感应定律求感应电动势；(2) 再由闭合电路欧姆定律求感应电流；(3) 根据楞次定律判断感应电流的方向，再由欧姆定律求电阻 r 两端的电压。解决本题的关键熟练掌握楞次定律和法拉第电磁感应定律，以及电势差与电压的不同， 注意电势差的正负号。4.【答案】解：(1)由法拉第电磁感应定律： = = 100 0.2 = 200.2，(2)由图可知，穿过线圈的磁通量变大，由楞次定律可得：线圈产生的感应电流逆时针， 所以流过 的电流方向是由下向上根据闭合电路欧姆定律，则有： = 20 64 = 2；答：(1)

29、回路中的感应电动势大小为 20v；(2)流过1的电流的大小为 2a，方向由下向上【解析】线圈平面垂直处于匀强磁场中，当磁感应强度随着时间均匀变化时，线圈中的 磁通量发生变化，从而导致出现感应电动势，产生感应电流由楞次定律可确定感应电 流方向，由法拉第电磁感应定律可求出感应电动势大小第 17 页，共 33 页430.2考查楞次定律来判定感应电流方向，由法拉第电磁感应定律来求出感应电动势大小当 然本题还可求出电路的电流大小，及电阻消耗的功率同时磁通量变化的线圈相当于电 源5.【答案】解：(1)磁通量 = = 0.4 200 10 = 8 103因此磁通量的变化为： = 0.2 200 104 =

30、4 10 3 (2)由图象可知前 4 s 内磁感应强度 b 的变化率 = 0.05/4 s 内的平均感应电动势 = = 1000 0.02 0.05 = 1电路中平均电流 = = 通过 r 的电荷量 = 所以 = 0.8 c(3)由于电流是恒定的，线圈电阻 r 消耗的功率为 = 2 = 0.04 .答：(1)第 4 秒时线圈的磁通量8 10，及前 4s 内磁通量的变化量4 103；(2) 前 4s 内的感应电动势和 1 v，前 4s 内通过 r 的电荷量0.8 c；(3) 线圈电阻 r 消耗的功率0.04 w【解析】(1)根据磁通量的公式，即可求出磁通量的变化量；(2) 根据法拉第电磁感应定律

31、，结合电量表达式，并由图象，即可求解；(3) 根据电功率表达式，即可求解考查磁通量的公式、电量表达式及法拉第电磁感应定律、电功率的表达式与闭合电路欧 姆定律等规律的应用，注意图象的信息提取6.【答案】解：(1)根据题意 = (2 2)，磁感应强度的变化率|= = 2 0.1 = 0.2根据法拉第电磁感应定律， =根据楞次定律，线圈内产生的感应电动势方向为顺时针方向(2)线圈相当于电源，电容器下极板接高电势，下极板带正电粒子静止，则电场力等于重力 = = 10 5 10代入数据：0.02 | = 2/解得 = 105答：(1)线圈产生的感应电动势的大小0.2 ，方向顺时针；(2)带电粒子的电量为

32、105【解析】(1)根据法拉第电磁感应定律和楞次定律求感应电动势的大小和方向； (2)根据受力平衡求带电粒子的电量本题是电磁感应与力学知识的综合，主要考查法拉第电磁感应定律、楞次定律和共点力第 18 页，共 33 页 = =223.14 平衡等知识点，关键是灵活运动物理规律解题7.【答案】解：(1)根据= ，可得感应电动势的最大值： = 100 0.5 0.1 2 2 = 3.14 ；(2)由于线框垂直于中性面开始计时，所以瞬时感应电动势表达式： = 2()；当线圈转过60角时的瞬时感应电动势为： = 1.57 ；(3)根据法拉第电磁感应定律可得转60角的过程中产生的平均感应电动势大小为： 6

33、0 0 = = 3= 1.53 = 2.6(4)转动过程中，交流电压表的示数为有效值，所以有：3.14 = = 4 = 1.256 2 = 1.78 241(5)线圈转动一周外力所做的功为：； =( )241 1 = 0.99(6)16周期内线圈转过60角，通过 r 的电量 q，由公式可得： = = = 8.66 10 62；答：(1)转动过程中感应电动势的最大值3.14 ；(2) 线圈转过60角时的瞬时感应电动势1.57 ；(3) 线圈转过60角过程中产生的平均感应电动势2.6；(4) 电压表示数1.78 ；(5) 线圈转动一周外力所做的功为0.99；(6) 线圈转过60角通过电阻 r 的电

34、荷量8.66 10 2 ；【解析】本题考查了有关交流电描述的基础知识，要能根据题意写出瞬时值的表达式， 知道有效值跟峰值的关系，难度不大；线框在匀强磁场中匀速转动，产生正弦式交变电 流。而对于电表读数、求产生的热量均由交变电的有效值来确定，而涉及到耐压值时， 则由最大值来确定。而通过某一电量时，则用平均值来求。(1)先根据 = 求出最大值，再根据最大值与有效值的关系求出有效值；(2) 先写出电动势的瞬时表达式，再代入数据求得瞬时值；(3) 利用法拉第电磁感应定律，求出平均感应电动势；(4) 电压表测量的是电阻 r 的电压，根据闭合电路欧姆定律即可求解。(5) 通过最大值求出有效值，根据 = 求

35、解；(6) 线圈由如图位置转过 周期内，通过 r 的电量为： = = 。3 8.【答案】解：(1)穿过线圈的磁通量为：2 = 1002= 1 102 = 30 = 0.1 1 1021 = 5 10 24(2)磁感应强度方向改为与线圈平面垂直时，根据法拉第电磁感应定律得： = = = 0.3 10 2 = 3 103第 19 页，共 33 页1122122答：(1)穿过线圈的磁通量为5 104。(2)线圈中产生的感应电动势为3 103 。【解析】(1)根据公式 = 30，即可求解穿过线圈的磁通量。(2)由表达式可知磁通量的变化率，根据法拉第电磁感应定律求解感应电动势。本题考查法拉第电磁感应定律

36、以及磁通量的计算，对于匀强磁场中磁通量的求解，可以 根据一般的计算公式 = ( 是线圈平面与磁场方向的夹角)来分析线圈平面与磁 场方向垂直特殊情况。9.【答案】解：(1)由乙图知= 0.2/则： = = 100 0.2 0.2 = 4 v(2)电路的总电流为 i，则有： = 2=464 = 0.4 = = 0.4 6 = 2.4 v 1答：(1)回路的感应电动势 e 为 4v；(2)、b 两点间电压为2.4【解析】线圈平面垂直处于匀强磁场中，当磁感应强度随着时间均匀变化时，线圈中的 磁通量发生变化，从而导致出现感应电动势，产生感应电流由楞次定律可确定感应电 流方向，由法拉第电磁感应定律可求出感

37、应电动势大小考查楞次定律来判定感应电流方向，由法拉第电磁感应定律来求出感应电动势大小当 然本题还可求出电路的电流大小，及电阻消耗的功率同时磁通量变化的线圈相当于电 源10.【答案】解：(1)磁感应强度变化率的大小= 0.02 / ，b 逐渐减弱，所以 = = 100 0.02 0.2 = 0.4 v = 2=0.446 = 0.04a，(2)2两端的电压为 = 2 =646 0.4 = 0.24 v所以 = = 30 106 0.24 = 7.2 106c答：(1) 闭合后，通过 的电流大小0.04 a；(2)闭合后一段时间又断开，则 s 切断后通过2的电量是7.2 106c【解析】线圈平面垂

38、直处于匀强磁场中，当磁感应强度随着时间均匀变化时，线圈中的 磁通量发生变化，从而导致出现感应电动势，产生感应电流由法拉第电磁感应定律可 求出感应电动势大小再由闭合电路的殴姆定律可求出电流，从而得出电阻两端电压， 最终确定电量利用法拉第电磁感应定律和闭合电路欧姆定律求解电流大小s 断开后，流过 r2 的电 荷量就是 s 闭合时 c 上带有的电荷量第 20 页，共 33 页= = 0.1220.5022 1 211111.【答案】解：(1)磁通量的变化量为 = ，则感应电动势的平均值为： = 0.20.30.5 = 0.12。(2)感应电流的平均值为： = = = 0.2。 0.6根据楞次定律知，

39、感应电流的方向为顺时针，如图所示。 (3)通过导线横截面的电荷量为： = = 0.2 0.5 = 0.1 。 答：(1)感应电动势的平均值 e 为0.12；(2)感应电流的平均值 i为0.2，电流方向如图所示；(3)通过导线横截面的电荷量为0.1 。【解析】(1)根据法拉第电磁感应定律求出感应电动势的平均值。(2) 根据楞次定律判断感应电流的方向，结合欧姆定律求出感应电流的平均值。(3) 根据平均电流的大小，结合 = 求出通过导线横截面的电荷量。本题考查法拉第电磁感应定律的基本运用，会通过法拉第电磁感应定律求解感应电动势， 会根据楞次定律判断感应电流的方向，基础题。12.【答案】解：(1)因线

40、圈与磁场垂直，则磁通量为： = = 0.5 0.2 = 0.02(2)由法拉第电磁感应定律，则有： = = = 1 = 0.2； 0.1(3)根据楞次定律，则有：电流方向：由 a 指向 b答：(1)这时穿过线框平面的磁通量为0.02；(2) 若线框以 ab 边为轴转动，转过90到虚线位置，该过程所花的时间为0.1，则线圈 在此过程中产生的平均电动势为0.2；(3) 试判断转动90过程 ab 边的电流方向由 a 指向 b【解析】考查磁通量公式成立条件，掌握法拉第电磁感应定律的应用，理解楞次定律的 应用，注意左手与右手的区分13.【答案】解：(1)金属棒 ef 恰好不向上滑动，根据共点力平衡条件得： 37 + 37 = 2 2 2由闭合电路的欧姆定律得： = ( + )金属棒 ab 产生的电动势为： = 解得： = 5/(2)金属棒 ab 匀速运动时，由平衡得： = 1 1由牛顿第二定律得： = 8.3/2(3)金属棒 ab 从静止开始到匀速运动过程，由动量定理得： = 1 1 1第 21 页，共 33 页 1111122= =2222)3得电量为： = = 1 1由法拉第电磁感应定律： = 闭合