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1、物理备课大师 免费】 楞次定律和法拉第电磁感应定律的理解一、单项选择题1(2014江苏1)如图 1 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 圈中产生的感应电动势为()图 1A. t t 2解析线圈中产生的感应电动势 En n Sn ，选项 B 正 t B t 2B B t 在大连某中学实验室的水平桌面上，放置一矩形闭合导体线圈，如图 2 所示，线圈的 沿东西方向仅考虑地磁场的影响，下列说法正确的是()物理备课大师 免费】若使线圈向东平动，则 a 点的电势比 b 点的电势高B若使线圈向东平
2、动，则 a 点的电势与 b 点的电势相等C若以 为轴将线圈向上翻转 90过程中，则线圈中感应电流方向为 以 为轴将线圈向上翻转 90过程中，则线圈中感应电流方向为 解析若使线圈向东平动，由于地磁场的磁感线是地理南极指向北极，则穿过线圈的磁通量不变，因此线圈中没有感应电动势，故 A、B 错误；若以 轴将线圈向上翻转 90过程中，切割磁感应线，由右手定则可知线圈中感应电流方向为 C 正确，D 错误3. (2014安徽20)英国物理学家麦克斯韦认为，磁场变化时会在空间激发感生电场如图 3 所示，一个半径为 r 的绝缘细圆环水平放置，环内存在竖直向上的匀强磁场 B，环上套一带电荷量为q 的小球，已知磁
3、感应强度 B 随时间均匀增加，其变化率为 k，若小球在环上运动一周，则感生电场对小球的作用力所做功的大小是()图 3A0 B. r 2Dr 2解析变化的磁场产生电场，电场对运动的带电粒子做功均匀变化的磁场产生恒定的电场，电动势 E S，电场力做功 Wr 2选项 D 正确 t B 图 4 所示，边长为 2L 的正方形虚线框内有垂直于纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为 粗细均匀的正方形导线框 所在平面与磁场方向垂直，导线框的对角线与虚线框的对角线在一条直线上，导线框各边的电阻大小均为 v 沿对角线方向进入磁场，到整个导线框离开磁场区域的过程中，下列说法正确的是()图 4A导线框进入磁场区域时产生
4、顺时针方向的感应电流物理备课大师 免费】导线框中有感应电流的时间为2线框的 角线有一半进入磁场时，整个导线框所受安培力大小为线框的 角线有一半进入磁场时，导线框 a、c 两点间的电压为2解析根据楞次定律的推论：感应电流的效果总是阻碍磁通量的变化，故由楞次定律判断出，导线框进入磁场区域时，感应电流的方向为逆时针方向，故 A 选项错误；导线框完全进入磁场后感应电流消失，完全进入经历的时间为 ，完全穿出经历时间也为 ，导线框中有感2t 2，故 B 选项错误；导线框的 角线有一半进入磁场时，导体的有2感应电动势为 ，由安培力公式为 F ，可算出安培力为 ，22 选项错误；导线框的 角线有一半进入磁场时
5、，导线框 a、c 两点间的电压为电动势的一半，大小为 ，故 D 选项正确2吉他是利用电磁感应原理工作的一种乐器如图 5 甲所示为电吉他的拾音器的原理图，在金属弦的下方置有一个连接到放大器的螺线管一条形磁铁固定在管内，当拨动金属弦后，螺线管内就会产生感应电流，经一系列转化后可将电信号转为声音信号若由于金属弦的振动，螺线管内的磁通量随时间的变化如图乙所示，则对应感应电流的变化为()图 5物理备课大师 免费】 0 时间内，磁通量增加但增加的越来越慢，因此感应电流越来越小，到 时刻， t 0时间内，磁通量越来越小，感应电流反向，磁通量变化的越来应电流越来越大，到 这两段时间断定，选项 D 正确，A、B
6、、C 错误6如图 6 甲所示，一个圆形线圈的匝数 n100，线圈面积 S200 圈的电阻 r1 ，线圈外接一个阻值 R4 的电阻，把线圈放入一方向垂直线圈平面向里的磁场中，磁感应强度随时间变化规律如图乙所示下列说法中正确的是()图 6A线圈中的感应电流方向为顺时针方向B电阻 R 两端的电压随时间均匀增大C线圈电阻 r 消耗的功率为 4104 4 s 内通过 R 的电荷量为 4104 解析由图可知，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方向为逆时针方向，故 A 错误根据法拉第电磁感应定律，磁通量的变化率恒定，所以电动势恒定，则电阻两端的电压恒定，故 B 错误；由法拉第电磁感应定
7、律：EN N 100 t BS t，由闭合电路欧姆定律，可知电路中的电流为 I R r 1A，所以线圈电阻 r 消耗的功率 PI 2r1 W410 4 W，故 C 正确；前 4 s 内通过 R 的电荷量 Q C，故 D 错误7在匀强磁场中有一矩形导线框，以相同的角速度按图 7a、b、c、d 所示的固定转轴旋转，用 2、I 3、I 4表示四种情况下线框中产生的感应电流的有效值，则()图 7AI 1I 2I 3I 4 BI 23免费】I 13DI 1I 2I 3解析据题意，相同的矩形线框在磁场中，以题图所示的四种方式转动，产生的电动势为：E ，产生的感应电流为：I ，由于转动角速度相等，转动相同的
8、弧度所用时 t 框所发生的面积变化也相等，则四种方式产生的感应电流相等，故选项 A 正确8如图 8 甲所示闭合矩形导线框 定在磁场中，磁场的方向与导线框所在平面垂直，磁感应强度 B 随时间 t 变化的的规律如图乙所示规定垂直纸面向里为磁场的正方向，方向为线框中感应电流的正方向，水平向右为安培力的正方向关于线框中的电流i 与 所受的安培力 F 随时间 t 变化的图象，下列选项正确的是()图 8答案图示 Bt 图象可知，01 s 时间内，B 增大， 增大，由楞次定律可知，感应电流是逆时针的，为负值；12 s 内，磁通量减小，感应电流是顺时针，为正值；23 s 内，磁通量不变，无感应电流；34 s
9、内，B 的方向垂直纸面向外，B 减小， 减小，由楞次定律可知，感应电流沿逆时针方向，感应电流是负的，故 A、B 错误由左手定则可知，在01 s 内，到的安培力方向水平向右，是正的；12 s 安培力向左，是负的，23 感应电流，没有安培力，34 s，安培力向左，是负的；由法拉第电磁感应定律可知，感应电动势 E ，感应电流 I ，由 Bt 图象可知，在 02 t BS t BS t 34 s 内， 是定值，在各时间段内 I 是定值，受到的安培力 F、L 不 B 均匀变化，则安培力 F 均匀变化，不是定值，故 C 错误，D 正确，故选 图 9 所示，等离子气流(由高温高压的等电量的正、负离子组成)由
10、左方连续不断的以速度 1和 作用情况为：01 s 内互相排斥，物理备课大师 免费】3 s 内互相吸引，34 s 内互相排斥规定向左为磁感应强度 B 的正方向，线圈 A 内磁感应强度 B 随时间 t 变化的图象可能是()图 9答案离子气流由左方连续不断地以速度 1和 电荷向上偏，负电荷向下偏，上板带正电，下板带负电，且能形成稳定的电流，电流方向由 a 到b,01 s 内互相排斥，13 s 内互相吸引，34 s 内互相排斥，则 01 s 内 电流方向由 d 到 c，根据楞次定律判断：磁感应强度方向为正，且大小在减小，或磁感应强度方向为负，且大小在增大；13 s 内 电流方向由 c 到 d，根据楞次
11、定律判断：磁感应强度方向为正，且大小在增大，或磁感应强度方向为负，大小在减小；34 s 内 d 的电流方向由d 到 c，根据楞次定律判断：磁感应强度为正，大小在减小，或磁感应强度为负，大小在增大，故 C 正确，A、B、D 错误10如图 10 所示，磁场垂直于纸面向外，磁场的磁感应强度随水平向右的 x 轴按BB 0 0、k 为常量)的规律均匀增大位于纸面内的正方形导线框 于磁场中，在外力作用下始终保持 与 x 轴平行向右匀速运动若规定电流沿 abcda 的方向为正方向，则从 t0 到 tt 1的时间间隔内，下列关于该导线框中产生的电流 i 随时间 t 变化的图象，正确的是()图 10物理备课大师 免费】题意可知，ad、边均在切割磁感线，产生感应电动势的方向相反，大小不相等，根据法拉第电磁感应定律 E于 边所切割的磁感应强度的差始终为B：ELv感应电流 i ，是定值，故 A 正确，B、C、D 错误，故选ER 定项选择题11. (2014山东16)如图 11 所示，一端接有定值电阻的平行金属轨道固定在水平面内，通有恒定电流的长直绝缘导线垂直并紧靠轨道固定，导体棒与轨道垂直且接触良好在向右匀速通过 M、N 两区的过程中，导体棒所受安培力分别用 计轨道电阻，以下叙述正确的是()图 11AF BF DF 据直线电流产生磁场的分布情况知，M 区的磁场方向垂直纸面向外，N 区的
