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1、word新课标高二物理（人教版） 第三章 电磁感应第四讲法拉第电磁感应定律（一）1在电磁感应现象中产生的电动势叫做感应电动势2法拉第电磁感应定律：闭合电路中感应电动势的大小，跟穿过这一电路的磁通量的变化率成正比，表达式为En，其中n是线圈的匝数3En一般用来求t时间感应电动势的平均值其中n为线圈匝数，总是取绝对值4磁通量和磁通量的变化率没有直接关系(1)很大时，可能很小，也可能很大；(2)0时，可能不为0.5磁通量的变化率是t图象上某点切线的斜率常见感应电动势的计算式有：(1)线圈面积S不变，磁感应强度B均匀变化：EnS.(为Bt图象上某点切线的斜率)(2)磁感应强度B不变，线圈面积S均匀变化
2、：EnB.4在电磁感应现象中产生的电动势，叫做感应电动势产生感应电动势的那部分导体就相当于电源，导体的电阻相当于电源的阻如果电路没有闭合，这时虽然没有感应电流，但电动势依然存在5当导线切割磁感线产生感应电动势时，EBlv(B、l、v两两垂直时)，EBlvsin_(vl，但v与B夹角为)6电动机转动时，线圈中会产生反电动势，它的作用是阻碍线圈的转动要使线圈维持原来的转动，电源就要向电动机提供能量这正是电能转化为其他形式能的过程7若电动机工作中由于机械阻力过大而停止转动，这时就没有了反电动势，线圈中电流会很大，可能会把电动机烧毁，这时应立即切断电源，进行检查.1关于感应电动势，下列说法中正确的是(
3、 B )A电源电动势就是感应电动势B产生感应电动势的那部分导体相当于电源C在电磁感应现象中没有感应电流就一定没有感应电动势D电路中有电流就一定有感应电动势2下列说确的是( D )A线圈中磁通量变化越大，线圈中产生的感应电动势一定越大B线圈中磁通量越大，线圈中产生的感应电动势一定越大C线圈处在磁场越强的位置，线圈中产生的感应电动势一定越大D线圈中磁通量变化得越快，线圈中产生的感应电动势越大3穿过一个单匝线圈的磁通量始终保持每秒钟均匀地减少2 Wb，则(D )A线圈中感应电动势每秒钟增加2 VB线圈中感应电动势每秒钟减少2 VC线圈中无感应电动势D线圈中感应电动势保持不变4一根导体棒ab在水平方向
4、的匀强磁场中自由下落，并始终保持水平方向且与磁场方向垂直如图所示，则有(D)AUab0BUaUb，Uab保持不变CUaUb，Uab越来越大DUaUb，Uab越来越大5如图所示，两根相距为l的平行直导轨abdc，bd间连有一固定电阻R，导轨电阻可忽略不计MN为放在ab和dc上的一导体杆，与ab垂直，其电阻也为R.整个装置处于匀强磁场中，磁感应强度的大小为B，磁场方向垂直于导轨所在平面(指向图中纸面)现对MN施力使它沿导轨方向以速度v做匀速运动令U表示MN两端电压的大小，则(A)AUvBl，流过固定电阻R的感应电流由b到dBUvBl，流过固定电阻R的感应电流由d到bCUvBl，流过固定电阻R的感应
5、电流由b到dDUvBl，流过固定电阻R的感应电流由d到b6如图所示，用一阻值为R的均匀细导线围成的金属环半径为a，匀强磁场的磁感应强度为B，垂直穿过金属环所在平面电阻为的导体杆AB，沿环表面以速度v向右滑至环中央时，杆的端电压为(C)ABavB.BavC.Bav D.Bav7一个200匝、面积为20 cm2的线圈，放在磁场中，磁场的方向与线圈平面成30角，若磁感应强度在0.05 s由0.1 T增加到0.5 T，在此过程中穿过线圈的磁通量的变化量是_Wb；磁通量的平均变化率是_Wb/s；线圈中感应电动势的大小是_V.解析磁通量的变化量是由磁场的变化引起的，应该用公式BSsin 来计算，所以BSs
6、in (0.50.1)201040.5 Wb4104 Wb磁通量的变化率为 Wb/s8103 Wb/s，感应电动势的大小可根据法拉第电磁感应定律得En2008103 V1.6 V8如图所示，在磁感应强度为1 T的匀强磁场中，一根跟磁场垂直长20 cm的导线以2 m/s的速度运动，运动方向垂直导线与磁感线成30 角，则导线中的感应电动势为多少？解析EBlvsin 30(12sin 30) V0.2 V9在磁感应强度为B的匀强磁场中，长为l的金属棒OA在垂直于磁场方向的平面绕O点以角速度匀速转动，如图3所示，求：金属棒OA上产生的感应电动势解析EBlvBlBl2.10如图所示，A、B两个闭合线圈用
7、同样的导线制成，匝数都为10匝，半径rA2rB，图示区域有磁感应强度均匀减小的匀强磁场，则A、B线圈中产生的感应电动势之比为EAEB_，线圈中的感应电流之比为IAIB_.答案1112解析A、B两环中磁通量的变化率相同，线圈匝数相同，由En可得EAEB11；又因为R，故RARB21，所以IAIB12.11如图所示，匀强磁场的磁感应强度为B，方向竖直向下，在磁场中有一边长为l的正方形导线框，ab边质量为m，其余边质量不计，cd边有固定的水平轴，导线框可以绕其转动；现将导线框拉至水平位置由静止释放，不计摩擦和空气阻力，金属框经过时间t运动到竖直位置，此时ab边的速度为v，求： (1)此过程中线框产生
8、的平均感应电动势的大小；(2)线框运动到竖直位置时线框感应电动势的大小解析(1) E(2)EBlv，此时求的是瞬时感应电动势新课标高二物理（人教版） 第三章 电磁感应第四讲法拉第电磁感应定律（二）1闭合的金属环处于随时间均匀变化的匀强磁场中，磁场方向垂直于圆环平面，则(C)A环中产生的感应电动势均匀变化B环中产生的感应电流均匀变化C环中产生的感应电动势保持不变D环上某一小段导体所受的安培力保持不变2单匝矩形线圈在匀强磁场中匀速运动，转轴垂直于磁场，若线圈所围面积里磁通量随时间变化的规律如图所示，则OD过程中(ABD)A线圈中O时刻感应电动势最大B线圈中D时刻感应电动势为零C线圈中D时刻感应电动
9、势最大D线圈中O至D时间平均感应电动势为0.4 V3如图所示，闭合开关S，将条形磁铁插入闭合线圈，第一次用0.2 s，第二次用0.4 s，并且两次的起始和终止位置相同，则( AB)A第一次磁通量变化较快B第一次G的最大偏角较大C第二次G的最大偏角较大D若断开S，G均不偏转，故均无感应电动势4一闭合线圈放在随时间均匀变化的磁场中，线圈平面和磁场方向垂直若想使线圈中的感应电流增强一倍，下述方法可行的是(D)A使线圈匝数增加一倍B使线圈面积增加一倍C使线圈匝数减少一半D使磁感应强度的变化率增大一倍5在图中，EF、GH为平行的金属导轨，其电阻不计，R为电阻，C为电容器，AB为可在EF和GH上滑动的导体
10、横杆有匀强磁场垂直于导轨平面若用I1和I2分别表示图中该处导线中的电流，则当横杆AB(D)A匀速滑动时，I10，I20B匀速滑动时，I10，I20C加速滑动时，I10，I20D加速滑动时，I10，I206如图所示，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点到达边界开始到C点进入磁场为止，下列结论正确的是( ACD )A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感应电动势平均值Bav7如图所示，金属三角形导轨COD上放有一根金属棒MN.拉动MN，使它以速
11、度v向右匀速运动，如果导轨和金属棒都是粗细相同的均匀导体，电阻率都相同，那么在MN运动的过程中，闭合回路的( BC )A感应电动势保持不变B感应电流保持不变C感应电动势逐渐增大D感应电流逐渐增大8如图所示，水平放置的两条光滑轨道上有可自由移动的金属棒PQ、MN，当PQ在外力的作用下运动时，MN在磁场力的作用下向右运动，则PQ所做的运动可能是( BC )A向右加速运动B向左加速运动C向右减速运动D向左减速运动9某同学在实验室里熟悉各种仪器的使用，他将一条形磁铁放在水平转盘上，如图14甲所示，磁铁可随转盘转动，另将一磁感应强度传感器固定在转盘旁边当转盘(及磁铁)转动时，引起磁感应强度测量值周期性地
12、变化，该变化的周期与转盘转动周期一致经过操作，该同学在计算机上得到了如图乙所示的图象该同学猜测磁感应强度传感器有一线圈，当测得磁感应强度最大时就是穿过线圈的磁通量最大时按照这种猜测( AC )A在t0.1 s时刻，线圈产生的感应电流的方向发生了变化B在t0.15 s时刻，线圈产生的感应电流的方向发生了变化C在t0.1 s时刻，线圈产生的感应电流的大小达到了最大值D在t0.15 s时刻，线圈产生的感应电流的大小达到了最大值10闭合回路的磁通量随时间t的变化图象分别如图2所示，关于回路中产生的感应电动势的下列论述，其中正确的是( B )A图甲回路中感应电动势恒定不变B图乙回路中感应电动势恒定不变C
13、图丙回路中0t1时间感应电动势小于t1t2时间感应电动势D图丁回路中感应电动势先变大后变小11夏天将到，在北半球，当我们抬头观看教室的电扇时，发现电扇正在逆时针转动。金属材质的电扇示意图如图所示，由于地磁场的存在，下列关于A、O两点的电势及电势差的说法，正确的是（ ACD ）AA点电势比O点电势高 BA点电势比O点电势低C转速越大，的电势差数值越大D扇叶长度越长，的电势差数值越大12穿过单匝闭合线圈的磁通量随时间变化的t图象如图所示，由图知05 s线圈中感应电动势大小为_V，5 s10 s线圈中感应电动势大小为_V,10 s15 s线圈中感应电动势大小为_V.答案：10213正在转动的电风扇叶
14、片，一旦被卡住，电风扇电动机的温度上升，时间一久，便发生一种焦糊味，十分危险，产生这种现象的原因是_解析电风扇叶片一旦卡住，这时反电动势消失，电阻很小的线圈直接连在电源的两端，电流会很大，所以电风扇电动机的温度很快上升，十分危险14如图所示，abcd是一边长为l的匀质正方形导线框，总电阻为R，今使线框以恒定速度v水平向右穿过方向垂直于纸面向里的匀强磁场区域已知磁感应强度为B，磁场宽度为3l，求线框在进入磁区、完全进入磁区和穿出磁区三个过程中a、b两点间电势差的大小答案Blv15如图所示，水平放置的平行金属导轨，相距l0.50 m，左端接一电阻R0.20 ，磁感应强度B0.40 T的匀强磁场方向垂直于导轨平面，导体棒ab垂直放在导轨上，并能无摩擦地沿导轨滑
