重难强化训练1　法拉第电磁感应定律的综合应用

1、.重难强化训练一法拉第电磁感应定律的综合应用时间：40分钟分值：90分一、选择题此题共9小题，每题6分，16题为单项选择，79题为多项选择1.如图8所示，一正方形线圈的匝数为n，边长为a，线圈平面与匀强磁场垂直，且一半处在磁场中在t时间内，磁感应强度的方向不变，大小由B均匀地增大到2B在此过程中，线圈中产生的感应电动势为【导学号：97752034】图8A B C DB线圈中产生的感应电动势Enn··Sn··，选项B正确2.如图9所示，将一半径为r的金属圆环在垂直于环面的磁感应强度为B的匀强磁场中用力握中间成“8字形金属圆环未发生翻转，并使上、下两圆环半径

2、相等假如环的电阻为R，那么此过程中流过环的电荷量为图9A B C0 DB流过环的电荷量只与磁通量的变化量和环的电阻有关，与时间等其他量无关， Br22·BBr2，因此，电荷量为q.3如图10甲所示，矩形导线框abcd固定在变化的磁场中，产生了如图乙所示的电流电流方向abcda为正方向假设规定垂直纸面向里的方向为磁场正方向，可以产生如图10乙所示电流的磁场为甲乙图10A BCDD由题图乙可知，0t1内，线框中的电流的大小与方向都不变，根据法拉第电磁感应定律可知，线框中的磁通量的变化率一样，故0t1内磁感应强度与时间的关系是一条斜线，A、B错又由于0t1时间内电流的方向为正，即沿abcd

3、a方向，由楞次定律可知，电路中感应电流的磁场方向向里，故0t1内原磁场方向向里减小或向外增大，因此D项符合题意4如图11所示，一根导体棒ab在垂直于纸面向里的匀强磁场中自由下落，并始终保持程度方向且与磁场方向垂直那么有【导学号：97752035】图11AUab0Ba>b，Uab保持不变Ca>b，Uab越来越大Da<b，Uab越来越大Dab棒向下运动时，可由右手定那么判断，感应电动势方向为ab，所以b>a，由UabEBLv及棒自由下落时v越来越大，可知Uab越来越大，故D选项正确5.如图12所示，三角形金属导轨EOF上放有一金属杆AB，在外力作用下，使AB保持与OF垂直；

4、从O点开场以速度v匀速右移，该导轨与金属杆均为粗细一样的同种金属制成，那么以下判断正确的选项是图12A电路中的感应电流大小不变B电路中的感应电动势大小不变C电路中的感应电流逐渐增大D电路中的感应电流逐渐减小A设金属杆从O开场运动到如题图所示位置所经历的时间为t，EOF，金属杆切割磁感线的有效长度为L，故EBLvBv·vttan Bv2tan ·t，即电路中感应电动势与时间成正比，B选项错误；电路中感应电流I，而l等于闭合三角形的周长，即lvtvt·tan vt，所以I 是恒量，所以A正确，C、D错误6.如图13所示，一正方形线圈的匝数为n，边长为a，总电阻为R，线

5、圈平面与匀强磁场垂直，且一半处在磁场中在t时间内，磁感应强度的方向不变，大小由B均匀地增大到2B在此过程中，线圈中通过导线横截面的电荷量为【导学号：97752036】图13A B C DB磁感应强度的变化率，法拉第电磁感应定律公式可写成EnnS，其中磁场中的有效面积Sa2，由q·tt得q，选项B正确，A、C、D错误7将一条形磁铁从一样位置插入到闭合线圈中的同一位置，第一次缓慢插入，第二次快速插入，两次插入过程中不发生变化的物理量是A磁通量的变化量B磁通量的变化率C感应电流的大小D流过导体某横截面的电荷量AD将一条形磁铁从一样位置插入到闭合线圈中的同一位置，第一次缓慢插入线圈时，磁通量

6、增加慢，第二次快速插入线圈时，磁通量增加快，但磁通量变化量一样，A正确；根据法拉第电磁感应定律，第二次线圈中产生的感应电动势大，那么磁通量变化率也大，B错误；根据欧姆定律可知第二次感应电流大，即I2>I1，C错误；流过导体某横截面的电荷量qttt，由于磁通量变化量一样，电阻不变，所以通过导体横截面的电荷量不变，D正确8.如图14所示是测量通电螺线管内部磁感应强度的一种装置：把一个很小的测量线圈放在待测处测量线圈平面与螺线管轴线垂直，将线圈与可以测量电荷量的冲击电流计G串联，当将双刀双掷开关K由位置1拨到位置2时，测得通过测量线圈的电荷量为q.测量线圈的匝数为n，面积为S，测量线圈和G串联

7、回路的总电阻为R.以下判断正确的选项是图14A在此过程中，穿过测量线圈的磁通量的变化量qRB在此过程中，穿过测量线圈的磁通量的变化量C待测处的磁感应强度的大小为BD待测处的磁感应强度的大小为BBD由En，EIR，qIt，得q，得，B正确；2BS，得B，D正确9.如图15所示，一导线弯成半径为a的半圆形闭合回路虚线MN右侧有磁感应强度为B的匀强磁场，方向垂直于回路所在的平面回路以速度v向右匀速进入磁场，直径CD始终与MN垂直从D点到达边界开场到C点进入磁场为止，以下说法正确的选项是 【导学号：97752037】图15A感应电流方向不变BCD段直导线始终不受安培力C感应电动势最大值EmBavD感应

8、电动势平均值BavACD在闭合回路进入磁场的过程中，通过闭合回路的磁通量逐渐增大，根据楞次定律可知感应电流的方向始终为逆时针方向，A正确根据左手定那么可判断，CD段受安培力向下，B不正确当半圆形闭合回路一半进入磁场时，这时有效切割长度最大为a，所以感应电动势最大值EmBav，C正确感应电动势平均值Bav，D正确二、非选择题此题共3小题，共36分1010分如图16甲所示，固定在程度面上电阻不计的光滑金属导轨，间距d0.5 m右端接一阻值为4 的小灯泡L，在CDEF矩形区域内有竖直向上的匀强磁场，磁感应强度B按如图16乙规律变化CF长为2 m在t0时，金属棒ab从图示位置由静止在恒力F作用下向右运

9、动到EF位置，整个过程中小灯泡亮度始终不变ab金属棒电阻为1 ，求：甲乙图161通过小灯泡的电流；2恒力F的大小；3金属棒的质量【解析】1金属棒未进入磁场时，电路总电阻R总RLRab5 回路中感应电动势为：E1 S0.5 V灯泡中的电流为IL0.1 A2因灯泡亮度不变，故在t4 s末金属棒刚好进入磁场，且做匀速运动，此时金属棒中的电流IIL0.1 A恒力大小：FF安BId0.1 N.3因灯泡亮度不变，金属棒在磁场中运动时，产生的感应电动势为E2E10.5 V金属棒在磁场中的速度v0.5 m/s金属棒未进入磁场时的加速度为a0.125 m/s2故金属棒的质量为m0.8 kg.【答案】10.1 A

10、20.1 N30.8 kg11. 12分如图17所示，面积为0.2 m2的100匝线圈A处在磁场中，磁场方向垂直于线圈平面磁感应强度B随时间变化的规律是B60.2tT，电路中的R14 ，R26 ，电容C30 F，线圈的电阻不计，求：图171闭合S一段时间后，通过R2的电流大小及方向2闭合S一段时间后，再断开S，S断开后通过R2的电荷量是多少？ 【导学号：97752038】【解析】1由于磁感应强度随时间均匀变化，根据B60.2tT，可知0.2 T/s，所以线圈中感应电动势的大小为EnnS·100×0.2×0.2 V4 V通过R2的电流大小为I A0.4 A由楞次定律

11、可知电流的方向自上而下通过R2.2闭合S一段时间后，电容器充电，此时两板间电压U2IR20.4×6 V2.4 V再断开S，电容器将放电，通过R2的电荷量就是电容器原来所带的电荷量QCU230×106×2.4 C7.2×105 C【答案】10.4 A由上向下通过R227.2×105 C12. 14分如图18所示，固定在程度桌面上的金属框架edcf处在竖直向下的匀强磁场中，金属棒ab在框架上可无摩擦滑动，此时adcb构成一个边长为l的正方形，金属棒的电阻为r，其余部分电阻不计，开场时磁感应强度为B0.图181假设从t0时刻起，磁感应强度均匀增加，每秒增量为k，同时保持金属棒静止求金属棒中的感应电流，在图上标出感应电流的方向2在上述1情况中，始终保持金属棒静止，当tt1时需加的垂直于金属棒的程度拉力为多大？3假设从t0时刻起，磁感应强度逐渐减小，当金属棒以恒