《法拉第电磁感应定律的应用》进阶练习（三）

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1、《法拉第电磁感应定律的应用》进阶练习一、单选题1.如图所示，矩形导线框abcd放在变化的磁场中，磁感线方向与线圈平面垂直，规定垂直于纸面向外的磁感应强度为正值，方向向左的力为正值，从O时刻起磁感应强度B随时间变化的图象如图所示，则线框的ab边受力随时间变化的图象可能是（）A. B. C. D.2.如图所示，条形磁铁以某一速度做下列哪些运动时，螺线管中会产生如图所示方向的电流（）A.向左平动            B.向右平动C.垂直纸面向外运动        D.垂直纸面向里运动3.如图，两块水平放置的金属板相距为d，用导线将两极板与一个n匝线圈连接，若线圈置于竖直向下的变化

2、磁场B中，则两板间一质量为m，带电量为+q的微粒恰能静止，则线圈中磁场的变化情况和磁通量的变化率，下列说法正确的是（）A.变化的磁场B增大， B.变化的磁场B减弱， C.变化的磁场B减弱， D.变化的磁场B增大，二、填空题4.如图甲所示，一个圆形单匝线圈的面积S=200cm2，线圈的电阻为R=1Ω．把线圈放入一个方向垂直线圈平面向里的匀强磁场中．磁感应强度随时间变化规律如图乙所示B-t图象．求：0～4s内线圈中感应电流I1=______A，5s末线圈中感应电流I2=______A，0～6s内线圈中感应电流的有效值I=______A，0～6s内线圈中感应电流的平均值=_____

3、_A．三、计算题5.如图甲所示，水平面上有两电阻不计的光滑金属导轨平行固定放置，间距d=0.5m，导轨左端通过导线与阻值为2Ω的电阻R连接，右端通过导线与阻值为4Ω的小灯泡L连接．在矩形区域CDFE内有竖直向上的匀强磁场，CE长为2m，CDFE区域内磁场的磁感应强度B随时间变化的关系如图乙所示，在t=0时，一阻值为2Ω的金属棒在水平恒力F作用下由静止开始从AB位置沿导轨向右运动，在金属棒从AB位置运动到EF位置的过程中，小灯泡的亮度没有发生变化，求：（1）通过小灯泡的电流大小（2）恒力F的大小（3）4s末金属棒的速度大小（4）金属棒的质量．参考答案【答案】1.B    2.A

4、    3.A    4.10-3；4×10-3；；5.解：（1）金属棒未进入磁场时，R总=RL+=4Ω+=5Ω，由法拉第电磁感应定律可得：E1===0.5×2×=0.5V，通过小灯泡的电流：IL===0.1A；（2）因灯泡亮度不变，故4s末金属棒恰好进入磁场且做匀速运动，金属棒中的电流为：I=IL+IR=IL+=0.1+0.1×=0.3A，金属棒匀速运动，处于平衡状态，由平衡条件得：恒力F=FB=BId=2×0.3×0.5=0.3N，（3）4s后回路中的感应电动势为：E2=I（R+）=0.3×（2+）=1V，因为E=BLv，则4s末金属棒的速度：v===1m/s；（4）由运

5、动学公式v=v0+at可知，前4s金属棒的加速度为：a===0.25m/s2，故金属棒的质量：m===1.2kg；答：（1）通过小灯泡的电流大小为0.1A；（2）恒力F的大小0.3N；（3）4s末金属棒的速度大小为1m/s．（4）金属棒的质量为1.2kg．【解析】1.解：t=0时刻，磁感应强度的方向垂直线框平面向里，在0到1s内，穿过线框的磁通量变小，由楞次定律可得，感应电流方向是顺时针，再由左手定则可得线框的ab边的安培力水平向左．当在1s到2s内，磁感应强度的方向垂直线框平面向外，穿过线框的磁通量变大，由楞次定律可得，感应电流方向是顺时针，再由左手定则可得线框的ab边的安

6、培力水平向右．在下一个周期内，重复出现安培力先向左后向右．根据F=BIL，知磁感应强度均匀变化，则安培力的大小均匀变化，故B正确，A、C、D错误．故选：B穿过线圈的磁通量发生变化，导致线圈中产生感应电动势，从而形成感应电流．由题意可知，磁感应强度是随着时间均匀变化的，所以感应电流是恒定的，则线框ab边所受的安培力与磁感应强度有一定的关系安培力的方向由左手定则来确定，而感应电流方向则由楞次定律来确定．当导线与磁场垂直放置时，若电流、导线长度不变时，安培力与磁感应强度成正比2.解：A、当条形磁铁水平向左靠近螺线管时，导致线圈的磁通量增大时，感应电流的磁场与它原来方向相反，再由右手

7、螺旋定则可得，感应电流的方向．即螺线管上端相当于电源正极，下端是负极．与图示相同，故A正确；B、当条形磁铁水平向右远离螺线管时，导致线圈的磁通量减小时，感应电流的磁场与它原来方向相同，再由右手螺旋定则可得，感应电流的方向．即螺线管上端相当于电源负极，下端是正极．与图示方向相反，故B错误；CD、同理，当垂直纸面向外或向里运动，均会导致穿过线圈的磁通量在减小，与B选项结论相同，故CD错误；故选：A．根据楞次定律知，感应电流的磁场总是阻碍引起感应电流的磁通量的变化．当磁铁向左运动，导致线圈的磁通量增大时，感应