4.4 法拉第电磁感应定律综合练习(人教高中选修3-2)

4.4 法拉第电磁感应定律-归纳小结(人教高中选修3-2)

1．(对应要点一)(2011·广东高考)将闭合多匝线圈置于仅随时间变化的磁场中，线圈平面与磁场方向垂直，关于线圈中产生的感应电动势和感应电流，下列表述正确的是( )

A．感应电动势的大小与线圈的匝数无关 B．穿过线圈的磁通量越大，感应电动势越大

C．穿过线圈的磁通量变化越快，感应电动势越大 D．感应电流产生的磁场方向与原磁场方向始终相同

2.(对应要点一)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4－4－8所示，则O →D过程中( )

A．线圈在O时刻感应电动势最大

B．线圈在D时刻感应电动势为零 图4－4－8 C．线圈在D时刻感应电动势最大

D．线圈在O至D时间内平均感应电动势为0.4 V 3.(对应要点二)如图4－4－9所示，平行金属导轨的间距为d，一端跨接一阻值为R的电阻，匀强磁场的磁感应强度为B，方向垂直于导轨所在平面向里，一根长直金属棒与导轨成60°角放置，且接触良好，则

当金属棒以垂直于棒的恒定速度v沿金属导轨滑行时，其他电阻不计， 图4－4－9 电阻R中的电流为( )

BdvBdvBdvsin 60°Bdvcos 60°A. B.R C. D. RRRsin 60°

4．(对应要点三)如图4－4－10所示，在宽为0.5 m的平行导轨上垂直导轨放置一个有效电阻为r＝0.6 Ω的直导体棒，在导轨的两端分别连接两个电阻R1＝4 Ω、R2＝6 Ω，其他电阻不计。整个装置处在垂直

导轨向里的匀强磁场中，如图所示磁感应强度 B＝0.1 T。当直导 体棒在导轨上以v＝6 m/s的速度向右运动时，求：直导体棒两端的电压和流过电阻R1和R2的电流大小。

【综合训练】

1、如图所示，由金属线框在同一平面内的直导线通有向上

的稳恒电流I，且固定不动，当线框以速度v匀速通过导线从1 位置到2位置的过程中，关于线圈中所产生感应电流的方向，下列说法正确的是：

A．线框中感应电流的方向一直是顺时针方向不变。

B．线框中感应电流的方向先是逆时针方向后变成顺时针方向。

C．线框中感应电流的方向先是顺时针方向。后变成逆时针方向，再变成顺时针方向。 D．线框中感应电流的方向先是逆时针方向，后变成顺时针方向，再变成逆时针方向。

2、如图所示，直导线及其右侧的矩形金属框位于同一平面内。当导线中的电流之发生如图象所示的变化时，线框中感应电流与矩形线框受力情况下列叙述正确的是：

A．感应电流方向不变，线框所受合力方向不变。

B．感应电流方向改变，线框所受合力方向不变。 C．感应电流方向改变，线框所受合力方向改变。 D．感应电流方向不变，线框所受合力方向改变。

3.如图所示，PQRS是一个正方向的闭合导线框，F是PS的中点，MN为一个匀强磁场的边界，磁场的方向垂直纸面向里。如果线框的恒定速度沿PQ方向向右运动，速度方向与MN边界成45?角，在线框进入磁场的过程中： A．当Q点经过边界MN时，线框的磁通量为零，感应电流最大。 B．当S点经过边界MN时，线框的磁通量最大，感应电流最大。 C．P点经过边界MN时，跟F点经过边界MN时相比

较，线框的磁通量小，感应电流大。 D．P点经过边界MN时，跟F点经过边界MN时相比较，线框的磁通量小，感应电流也小。

4. 如图所示，竖直放置的平行金属导轨上端跨接一个阻值为R的电阻。质量为m的金属棒MN可沿平行导轨竖直下滑，不计轨道与金属棒的电阻。金属棒自由下落了 h后进入一个有上下边界的匀强磁场区域，磁场方向垂直轨道平面，磁场宽度也为h ，设金属棒MN到达上边界aa'时的速度为v1，到达下边界bb'时的速度为v2，则以下说法正确的是：

A．进入磁场区后，MN可能做匀速运动，则v1?v2。 B．进入磁场区后，MN可能做加速运动，则v1?v2。 C．进入磁场区后，MN可能做减速运动，则v1?v2。 D．通过磁场区域的过程中，R上释放出的焦耳热一定是

mgh。

5. 图示为研究电磁感应的实验装置，1是原线圈，2是副线圈，把开关K闭合发现电流表的指针向左偏转一下。继续实验，则有； A．把原线圈插入副线圈的过程中，电流表的指针向左偏转。 B．原线圈插入副线圈后，电流表指针继续向左偏转。 C．原线圈插入副线圈后，电流表的指针不再偏转。 D．把滑动变阻器的滑片P向右移动，电流表的指针向右偏转。

.m，ab，cf和6. 如图所示为一“日”字形矩形线框已知ab?bc?cd?de?ef?fa?01.?，而bc和af段电阻均为零，匀强磁场de段的电阻均为3?，cd与fe段的电阻均为15磁感应强度B大小为1T，方向垂直框面向里，磁场边界与de平行，如图虚线所示，若将线框以v?24m/s速度匀速向右拉出磁场区域，试求在此过程中外力所做的功。

7. 如图所示，两条光滑水平平行的金属导轨相距L，电阻忽略不计，导轨上放两根和导轨垂直的金属杆ab、cd，cd系有细线跨过定滑轮与重物相连，重物放在水平地面上，垂直轨面竖直上向的匀强磁场，磁感应强度B?1T，l?0.5m，重物质量是m?2kg，杆ab、

.?现使杆ab向左平动，cd总电阻R?01求杆ab的

速度增大到何值时杠cd刚好把重物提起。

8.如下左图两根金属杆ab、cd长均为L，质量分别为M和m，且M?m，用质量和电阻均可不计的柔软导线将它们连接起来，组成闭合回路，并悬挂在水平，光滑不导电的圆棒两侧，两金属杆电阻，每一根均为R，都处于水平位置，如图所示，整个装置处于与回路平面垂直的匀强磁场中，磁感应强度为B，若金属杆ab正好匀速向下运动，求运动的速度。

9. 如上右图所示，MN、PQ为足够长的平行金属导轨，间距L=0.50m，导轨平面与水平面间夹角θ=370，N、Q间连接一个电阻R=5.0Ω，匀强磁场垂直于导轨平面向上，磁感应强度B=1.0T。将一根质量m=0.050kg的金属棒放在导轨的ab位置，金属棒及导轨的电阻不计。现由静止释放金属棒，金属棒沿导轨向下运动过程中始终与导轨垂直，且与导轨接触良好。已知金属棒与导轨间的动摩擦因数μ=0.50，当金属棒滑行至cd处时，其速度大小开始保持不变，位置cd与ab之间的距离s=2.0m。已知g=10m/s2，sin370=0.60，cos370=0.80。求：

(1)金属棒沿导轨开始下滑时的加速度大小； (2)金属棒达到cd处的速度大小；

(3)金属棒由位置ab运动到cd的过程中，电阻R产生的热量。

10. t=0时,磁场在xOy平面内的分布如题23图所示.其磁感应强度的大小均为B0,方向垂直于xOy平面,相邻磁场区域的磁场方向相反.每个同向磁场区域的宽度均为l0.整个磁场以速度v沿x轴正方向匀速运动.

(1)若在磁场所在区间,xOy平面内放置一由a匝线圈串联而成的矩形导线框abcd,线框的bc边平行于x轴.bc=lB.ab=L,总电阻为R,线框始终保持静止.求①线框中产生的总电动势大小和导线中的电流大小；②线框所受安培力的大小和方向.

(2)该运动的磁场可视为沿x轴传播的波,设垂直于纸面向外的磁场方向为正,画出L=0时磁感应强度的波形图,并求波长?和频率f.

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