法拉第电磁感应定律及应用专题训练

1、法拉第电磁感应定律及其应用专题训练选择题部分1.（多选）如图所示，先后以速度 VI和V2匀速把一矩形线圈 拉岀有界的匀强磁场区域,V2=2VI ,在先后两种情况下（）A.线圈中的感应电流之比L: I2 = 2：1B.作用在线圈上的外力大小之比Fi： F2=1:2C.线圈中产生的焦耳热之比QQ2=1:2D.通过线圈某一截面的电荷量之比qi: q2 = 1：2.如图？所示，下列关于回（多选）穿过闭合回路的磁通量伊随时间变化的图像分别路中产生的感应电动势的论图中回路产生的感应电动势恒定不变A.B.图中回路产生的感应电动势一直在变大C.图中回路在0孔时间内产生的感应电动势是时间内产生的感应电动势的2倍

2、D.图中回路产生的感应电动势先变小再变大3.矩形导线框固定在匀强磁场中，磁感线的方向与导线框所在平面垂直。规定磁场的正方向垂直于纸面向里，磁感应强度3随时间,变化的规律如图所示。若规定顺时针方向为感应电流,的正方向，则下列it图象中正确的是0i/AIo 101 2 i 4 ?7sTo4.如图，一有界区域内，存在着磁感应强度大小均为3方向分别垂直于光滑水平桌面向下向上的匀强磁场，磁场宽度均为L。现有一边长为板Z的正方形线框 abed,在外力作用下，保持ac垂直磁场边缘，并以沿x轴正方向的速度水平匀速地通过磁场区域，若以逆时针方向为电流正方向，下图中能反映线框中感应电流变化规律的图是（）XXXXX

3、XXXXXXXXXXXXXXXXXXX5.用一根横截面积为S、电阻率为P的硬质导线做成一个半径为C.圆环中感应电流的大小为 | -12pr的圆环，ab为圆环的一 条直径.如图所示，在 ab的左侧存在一个匀强磁场，磁场垂直圆环所在平面，方向如图，磁感应强度大小随时间的变化率一=kX X X b0. Im,匀强磁场的磁感应强度（k<0）.则（B. 圆环具有收缩的趋势D.图中a、b两点间的电势差大小为Uab=| : k兀子|6.（多选）如图所示，导体ab是金属框的一个可动边，长为为0.5T,当ab以10m/s的速度向右移动时，ab中的（）A.感应电动势的大小是0.5VB.感应电动势的大小是5V

4、C.感应电流的方向从b aD.感应电流的方向从a b* # Xxxxxxx X 弋 D X侦7一- 7 ?7.图中两条平行虚线之间存在匀强磁场，虚线间的距离为cA)ABCR1,磁场方向垂直纸面向里。abed是位于纸面内的梯形线圈，zd与施间的距离也为 1。片0时刻，&边与磁场区域边界重合，如图c d a的感应电流为正，则在线圈穿越磁场区域的过程中，感应电流/随时间，变的磁感应强度为3.从金属环的平面与磁场方向重合时开始计时，则在转过30。的过程中9.（多选）如图所示，空间存在两个磁场，磁感应强度大小均为3方向相反且垂直纸面MN位为其边界，00'为其对称轴.一导线折成边长为 7的

5、正方形闭合回路 abed,回路在边长为Z,线框在外力作用下由静止开始，以垂直于磁场边界的恒定加速度z进入磁场区域 并框中电功率的瞬时值为只通过导体横截面的电荷量为g,则这些量随时间变化的关系正确的是（其中尹一，图象为抛物线）（所示。现令线圈以恒定的速度r沿垂直于磁场区域边界的方向穿过磁场区域。取沿a b 化的图线可能是（）8.如图所示，半径为r的金属环绕通过某直径的轴以角速度做匀速转动，匀强磁场纸面内以恒定速度险向右运动，当运动到关于。对称的位置时（D.回路中湖边与cd边所受安培力方向不相同10.（多选）如图所示，虚线右侧存在垂直纸面向外的匀强磁场，正方形金属框电阻为开始计时，么时刻线框全部进

6、入磁场。规定顺时针方向为感应电流/的正方向，外力大小为线环中产生的感应电动势的平均值是（回路中感应电流的方向为顺时针方向C. 3BF 31 .B, Bf 3 2D. 4： Br 3穿过回路的磁通量为零回路中感应电动势大小为 2Blvi>11-V t1 X*片r 1I X*1*1 * X1 « 1t1tI111二 10*1 I0<1 t or fABCD11. 如图所示，一个菱形的导体线框沿着自己的对角线匀速运动，穿过具有一定宽度的匀强磁场区域，已知对角线 /C的长度为磁场宽度的两倍且与磁场边界垂直.下面对于线框中感应电流随时间变化的图象（电流以43%顺序流向为正方向，从。

7、点进入磁场开始计时）正确的是（）XXX ；XXX' XXX : XX & _ .XXX ；X X Xi XXX ；12. （多选）如图所示，两根光滑的金属导轨，平行放置在倾角为9的斜面上，导轨的左端 接有电阻尼导轨自身的电阻可忽略不计.斜面处在一匀强磁场中，磁场方向垂直于斜面向上.质量为、电阻不计的金属棒湖，在沿着斜面与棒部垂直的恒力歹作用下沿导轨匀速 上升，上升高度为力.则在此过程中，以下说法正确的是（）A. 作用于棒a力上的各力的合力所做的功等于电阻7?上产生的焦耳热B. 恒力尸和重力的合力所做的功等于电阻7?上产生的焦耳热C. 恒力尸和安培力的合力所做的功等于零D. 恒力

8、所做的功等于棒湖重力势能的增加量和电阻A上产生的焦耳热之和13. （多选）如图所示，边长为 Z、电阻为&不可形变的正方形导体框内有匀强磁场，其磁感应强度3随时间女的变化关系 为B=kt （常量A>0） o滑动片夕位于滑动变阻器中央，闭合开关S,电压表的示数为上不考虑虚线洌右侧导体的感应电动势，则（）X X X ： rX X x” 1X叔X血 *h. IZLpA. 正方形导体框中的感应电动势为B. 正方形导线框中的感应电动势为血C. 若滑动片尹向右滑动，电流表的示数变小D. 若滑动片尸向右滑动，电压表的示数变小14. （多选）如图甲所示，光滑平行于金属导轨MN PQ所在平面与水平面

9、成。角，MP间接一阻值为R的定值电阻，阻值为 r的金属棒ab垂直导轨放置，其他部分电阻不计，整个装置处于磁感应强度为 B的匀强磁场中，磁场方向垂直导轨平面向上，t=0时刻对金属棒施加 一平行于导轨向上的外力 F,金属棒由静止开始沿导轨向上运动，通过电阻R的电荷量q与 时间二次方p,加速（户）变化关系如图乙所示。则下列关于金属棒克服安培力做功的功率r圆环中感应电流的大小为错误!未找到引用源。C,D.图中a、力两点间的电势差大小为错误 ！未找到引用源。16. （多选）如图，两端与定值电阻相连的光滑平行金属导轨倾斜放置 电阻不计，导轨宽度为 乙匀强磁场垂直穿过导轨平面，磁感应强度为,轨其中Ri=&a

10、mp;=2R,导&导体棒就的电 阻为尼垂直导轨放置，与导轨接触良好.释放后，导体棒a力沿导轨向下滑动，某时刻过&的电流为在此时刻（）A. 导体棒受到的安培力的大小为2BIL导体棒的速度大小为普BLC. 金属杆消耗的热功率为MrD.重力的功率为6/R17. （多选）如图所示，阻值为7?的金属棒从图示位置部分别以、峋的速度沿光滑导轨（电阻不计）匀速滑到位置，若 V V2=1:2,则在这两次过程中（）A. 回路电流 :匕=1 : 2B. 外力的功率g：g=l：2C. 通过任一截面的电荷量0: 02=1 : 2D. 产生的热量Q e2=l : 218. （多选）如图所示，在第一、第二象

11、限中存在垂直xoy平面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为B, 一半径为r的扇形金属线框在 xoy平面内，以角速度绕。点逆时针匀速转动，ZW120 ,线框的总电阻为/?.则下列说法不正确的是（2A.线圈中感应电流的最大值为至上2R2B. 线圈中感应电流的最大值为虫上RC.线圈中感应电流的有效值为也虹D.线圈中感应电流的有效值为必、4R6R19. （多选）如图甲所示，垂直纸面向里的有界匀强磁场的磁感应强度B=l. 0T,质量JFQ.04kg、 高TFO. 05m 总电阻居5。、/ F100匝的矩形线圈竖直固定在质量M=0. 08kg的小车上，小车 与线圈的水平长度/相等.线圈和小车一起沿光滑水平面运

12、动，并以初速度ri=10m/s进入磁场，线圈平面和磁场方向始终垂直.若小车运动的速度 r.-随位移 x变化的r-x 图象如图仃XX ； X乙所示，则根据以上信息可知（v/(m , s'1)IMX MI?x O x甲A.小车的水平长度 7=10 cmC. 小车的位移尸10 cm时线圈中的电流D. 线圈通过磁场的过程中线圈产生的热量参考答案1、【答案】BCD【解析】V2=2VI,根据E=Bly知感应电动势之比1: 2,感应电流=,贝感应电流之比为1: 2 .故A_R错误；根据F=BIL,得外力大小之比1: 2.故B正确； =2vi,可知时间比为2: 1,根据Q=I 2R1,知热量之比为卷=

13、麓亏牛!?故°正确？根据 <=手因磁通量的变化相等，可知通过某截面的电荷量之比为 1 : 1.故D正确.故选BCD.2、【答案】CD【解析】根据法拉第电磁感应定律我们知道感应电动势与磁通量的变化率成正比，即中E = N 结合数学知识我们知道：穿过闭合回路的磁通量中随时间t变化的图象的斜率k=-图中磁通量中不变，无感应电动势.故A错误.图中磁通量中随时间 t均匀增大，图象的斜率 k不变，也就是说产生的感应电动势不变.故B错误.图中回路在。？们时间内磁通量中随时间t变化的图象的斜率为 k>,在t, ?却时间内磁通量中随时间t变 化的图象的斜率为施，从图象中发现：ki=2k 2

14、.所以在0? b时间内产生的感应电动势等于在t ? tz时间内产生的感应电动势的2倍.故C正确.图中磁通量中随时间t变化的图 象的斜率先变小后变大，所以感应电动势先变小后变大，故D正确.故选CD.考点：法拉第电磁感应定律3、【答案】D【解析】由图可知，Qis内，线圈中磁通量的变化率相同，故04s内电流的方向相同，由楞次定律可知，电路中电流方向为逆时针，即电流为负方向；同理可知，l-2s内电路中的电流为顺时针，2-3s内，电路中的电流为顺时针，3-4s内，电路中的电流为逆时针，由ff = =可知，电路中电流大小恒定不变.A/故选D考点：法拉第电磁感应定律；楞次定律化率，斜率的符号能反映感应电流的

15、方向，知道这些才能准确的利用楞次定律进行判定。4、【答案】 C 【解析】 t 在 0-4 时间内，线框右边开始进入磁场时，由楞次定律可知，电流方向为逆时2v针，为正值；线框有效切割长度均匀增大，由 E=BLv 可知，感应电动势均匀增大，感应电流 均匀增大；在 - 时间内，由楞次定律可知，电流方向为逆时针，为正值；线框有效切2v vT 2/ 割长度均匀减小，由 E=BLv 可知，感应电动势均匀减小，感应电流均匀减小；在一- 一时V V 间内，由楞次定律可知，电流方向为顺时针，为负值；线框两边都切割磁感线，产生感应电 动势，感应电动势是进入过程的 2 倍，线框有效切割长度先均匀增大后均匀减小，由

16、E=BLv 可知，感应电动势先均匀增大后均匀减小，感应电流也先均匀增大后均匀减小，感应电流的T2 A 37最大值是 0- 翌过程最大值的 2 倍；在仝 -兰时间内，由楞次定律可知，电流方向为逆时VV V针，为正值；线框有效切割长度先均匀增大后均匀减小，由 E=BLv 可知，感应电动势先均匀 增大后均匀减小，感应电流也先均匀增大后均匀减小. 故 C 正确；故选 C。考点：法拉第电磁感应定律；楞次定律【名师点睛】本题分段分析有效切割长度的变化情况是解答的关键 . 图象往往由解析式选 择. 本题采用排除法，分成线性和非线性两类图象，对比同类图象的不同之处进行选择。5、【答案】 D由 楞次定律可【解析

17、】磁通量向里减小，由楞次定律潞反减同可知，线圈中的感应电流方向为顺时针，故 A 错误； 定律的“来拒去留阿知，为了阻碍磁通量的减小，线圈有扩张的趋势；故 B 错误；由法拉第电磁感应 知， & = 羿 =兰竺感应电流 =竺，故 C 错误；与闭合电路欧姆定律可知， ab2 廿2A/ 24pF i两点间的电势差为，故 D 正确；故选 D考点：楞次定律 ; 法拉第电磁感应定律还应注意ab两点【名师点睛】本题考查了楞次定律及法拉第电磁感应定律，注意理解“增反减同”的应用, 的电势差为电源的路端电压，故应为不在磁场中的部分两端的电压。6、【答案】AC【解析】根据法拉第电磁感应定律得：感应电动势的大

18、小为E=BLv=O. 5X0. 1X1OV=O.5V ；由右手定则得，感应电流的方向为 b-a.故AC正确，BD错误；故选 AC。考点：法拉第电磁感应定律；右手定则【名师点睛】该题考查了电磁感应与电路的基础知识，基础是识别电路的结构.对于这些基 础知识，要加强理解和应用，平时练习不可忽视。7、【答案】A【解析】线框进入磁场过程中，be边切割磁感线，根据右手定则可知，电流方向为逆时针，即为负方向，当be边离开磁场时，由右手定则可知，感应电流沿顺时针方向，电流为正的，故BD错误；线圈进入磁场时，be边切割磁感线，根据感应电动势大小公式：E=BLV可得，有效切割长度越来越短，感应电动势减小，故感应电

19、流越来小；当be边离开磁场时，根据感应电动势大小公式：E=BLV可得，切割长度越来越短，感应电动势减小，故感应电流越来越小，故A正确，C错误.故选A。考点：法拉第电磁感应定律；右手定则【名师点睛】对于图象问题可以通过排除法判断，本题关键要理解感应电动势公式E=Blv中，L是有效切割长度，并掌握右手定则或楞次定律。8【答案】C【解析】图示位置时穿过线圈的磁通量为: nr2,转过30°用的时间为：2 2定律得感应电动势的平均值为：E =?!=0 ;转过30。时穿过线圈的磁通量为 ：0 2=BSsin3O°-=,由法拉第电磁感应co 6co一Bjir-=3Ba) r2,故选 C.

20、t冗6a)-BS=-B考点：法拉第电磁感应定律【名师点睛】本题考查了交流电动势的平均值的求解，记住求解平均电动势的公式中E = n ,找到初末两个状态的磁通量及时间即可解答9、【答案】AB【解析】当线圈运动到关于OCX对称的位置时，线圈中左侧磁场垂直线圈向外，右侧磁场垂直线圈向内，而 且左右的磁通量大小相等，相互抵消，因此磁通量为零，故A正确；ab切割磁感线形成电动势b端为正，cd切割形成电动势 c端为负，两边产生的感应电动势大小均为Ei=2BLv° ,因此两个电动势串联，回路中感 应电动势为 E=2Ei=2BLv° ，故B正确：根据右手定则可知，回路中的感应电流方向为逆时

21、针，故C错误； 根据左手定则可知，回路中 ab边与cd边所受安培力方向均向左，方向相同，故D错误.故选AB.考点：法拉第电磁感应定律；安培力；右手定则【名师点睛】本题关键要理解磁通量的概念，如有磁场两种方向穿过线圈时，要按抵消的磁感线条数来确定磁则判断感应电流的方向和安培力方向，对于这些基本规律要加强理解和应用10、【答案】BC【解析】线框做匀加速运动，其速度v=at,感应电动势E=BLv ，感应电流.E 3景，1与t成正比,i =故A错误.线框进入磁场过程中受到的安培力R R丹雄齿，由牛顿第二定律得：F-F EE,得Fb BiL E雄E , F-t图象是不过原点的倾斜直线，故+ RRB正确.

22、线框的电功率尸 i2R (4 0C已F ma故C正确.线框的位移电荷量一BL -at2， qt图象应是E o> BLx ?22q lit t - ocrR R R R抛物线.故D错误；故选CD.考点：法拉第电磁感应定律；闭合电路的欧姆定律【名师点睛】解决本题的关键掌握运动学公式，并由各自表达式来进行推导，从而得岀结论是否正确，以及掌握切割产生的感应电动势EBLv.知道L为有效长度.11、【答案】B【解析】线圈在进磁场的过程中，磁通量增加，根据楞次定律可知，感应电流的方向为ABCD方向，为正；在岀磁场的过程中，磁通量减小，根据楞次定律知，感应电流的方向为ADCBA,为负.在线圈进入磁场的前

23、一半的过程中，切割的有效长度均匀增大，感应电动势均匀增大，则感应电流均匀增大，在线圈进入磁场的后一半过程中，切割的有效长度均匀减小，感应电动势均匀减小，则感应电流均匀减小；在线圈出磁场的前一半的过程中，切割的有效长度均匀增大，感应电流均匀增大，在线圈出磁场的后一半的过程中，切割的有效长度均匀减小， 感应电流均匀减小.故B正确，ACD错误.故选B.考点：楞次定律；法拉第电磁感应定律【名师点睛】解决本题的关键掌握楞次定律判断感应电流的方向，以及知道在切割产生的感应电动势公式 EBLv中，L为有效长度。12、【答案】BD【解析】金属棒向上匀速运动，合力为零，故在金属棒上升的过程中作用于金属棒上的各力

24、的合力所做的功等于零，故A错误；根据动能定理得：W-WbWR,得WLWMW*,克服安培力所做功时矢即等于回路电阻中产生的热量，故有：金属棒上的各个力的合力所做的功等于零，恒力F和重力的合力所做的功等于电阻K上产生的焦耳热，选项 B正确；金属棒受重力、恒力 F以及安培力，合力做功为零，而上升过程中重力做负功，根据动能定理得：W-WbWK,得W-W广W。，故恒力F与安培力的合力所做的功等于克服重力做功 mgh,故C错误;根据动能定理得：W-WbWR,得WF=WQ-Wi=WQ40j即恒力尸所做 的功等于棒沥重力势能的增加量和电阻上产生的焦耳热之和，故 D正确；故选 BD.考点：动能定理【名师点睛】对

25、于电磁感应与功能结合问题，注意利用动能定理进行判断各个力做功之间关系，尤其注意的是克服安培力所做功等于整个回路中产生热量。13、【答案】BC【解析】感应电动势为召 =竺竺=&3,则A错误，B正确；滑动片 P向右滑总电阻变大，电流表示数变小，内阻分压变小，则外压变大，则C正确，D错误，故选：BC。考点：法拉第电磁感应定律；电路的动态分析【名师点睛】本题考查电磁感应与电路的结合，在解题时要明确哪部分是电源电路，哪一部分是用电部分，要明确电路的结构，结合闭合电路的欧姆定律进行求解。14、【答案】CD【解析】因为冬=止并且故I = kt,即电路中的电流随时间均匀增大，所以根据P=Pf=PF可r

26、 D r得P关于时间t不是二次函数， A *琵吴D正确；由=v =农，知v与时间t成正比，知加速R+r R+r度不变，故B错误；由牛顿运动定律知F-F-mgAn0 = ma ,知5 = + mgAn0 + maR+r,v随时间均匀增大，其他量保持不变，故F随时间均匀增大，不是时间的平方，故C正确；考点：考查了电磁感应与图像【名师点睛】对于图象问题一定弄清楚两坐标轴的含义，尤其注意斜率、截距的含义，对于复杂的图象可以通过写出两坐标轴所代表物理量的函数表达式进行分析15、【答案】D【解析】试题分析：磁场方向垂直纸面向里，磁感应强度大小随时间的变化率，错误！未找到引用源。说明碱少，穿过圆环的磁通量减

27、少，由楞次定律判断可知：圆环中产生的感应电流方向沿顺时针方向，A错误；穿过圆环的磁通量减少，由楞次定律可知，圆环为了阻碍磁通量的减少，圆环应有扩展的趋势，B错误；由法拉第电磁感应定律得错误！未找到引用源。k错误！ 未找到引用源。，圆环的电阻错误！未找到引用源。，则感应电流大小为错误！未找到引用 源。，C错误；图中a、力两点间的电压错误！未找到引用源。，D正确；故选 0 考点：法拉第电磁感应定律闭合电路的欧姆定律。种描述；同时还要【名师点睛】本题考查楞次定律及法拉第电磁感应定律的应用，注意正确应用楞次定律的两 注意求磁通量时，面积应为有效面积，本题中不能当作圆的面积来求，而 是圆中含有磁通量的部

28、分面积，并注 意内部电流的方向是从负极到正极16、【答案】 AC【解析】试题分析：导体棒受到的安培力的大小为：F=B? 2L = 2B【L, A 正确；金属杆函产生的感应电动势为：E = 2l(R + |x2fi ； =4/7?，由E = BLv得：导体棒的速度大小为：v", B错误；据题： R=R = 2R,流过巧的电流为I,则流过ab棒的电流为21,金属杆ab消耗的热功率为：% = (2i) 2-2R= 4/叩，电路的总功率为：P# = P* + 2PR=6,叩，由于导体棒不一定匀速运动，所以重力的功率不一定为 6尸R, C正确；D错误：故选AC。 考点：导体切割磁感线时的感应电

29、动势、闭合电路的欧姆定律、电磁感应中的能量转化。【名师点睛】明确电路结构，正确分析各部分电流的关系，结合电磁感应规律解答。17、【答案】AD【解析】试题分析：回路中感应电流为：【=三=警，【XV,则得：G : G =人=1 : 2, A正确；产生的热量为：(2=河=(詈尸贮=薯，。八，则得:S : % = * :如=1 : 2, B错误；通过任一截面的电荷量为：q =【t = At=詈，q与v无关，则得：人=1:1,0错误；由于棒匀速运动，外力的功率等于回路中的功率，即得：P=/Jfi=(詈尸，Px成，贝帽：& P2 +1； 4, D正确；故选 ado考点：导体切割磁感线时的感应电动势、电功、电功率、电磁感应中的能量转化。【名师点睛】 (1) 回路中感应电流为错误 ! 未找到引用源。，错误 !未找到引用源。 ，即可 求解回路电流错误 ! 未 找到引用源 o；(2) 根据焦耳定律求解热量之比； (3) 根据法拉第电磁 感应定律、欧姆定律和电量公式错误 ! 未找到引用源。，求解电荷量之比； (4) 外力的功率 等于回路中的电功率，由错误 ! 未找到引用源。求解外力的功 率之比。18、