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課時作業(yè) 三十九 法拉第電磁感應定律 (限時：45分鐘) (班級________　姓名________) 1．(多選)穿過一個電阻為1 Ω的單匝閉合線圈的磁通量始終是每秒鐘均勻地減少4 Wb，則(　　) 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 A．線圈中感應電動勢一定是每秒減少4 V B．線圈中感應電動勢一定是4 V C．線圈中感應電流一定是每秒減少4 A D．線圈中感應電流一定是4 A 2．如圖所示，將一直導線AC折成ABC形狀，＝，且AB⊥BC，將導線ABC放在紙面內(nèi)，勻強磁場垂直紙面向里，使導線ABC以相同的速度分別垂直AB、BC、AC在紙面內(nèi)做勻速直線運動，AC兩端電壓分別為U1、U2、U3，三者之比正確的是(　　) 第2題圖 　 A．U1∶U2∶U3＝1∶1∶1 　 B．U1∶U2∶U3＝1∶2∶2 　 C．U1∶U2∶U3＝1∶2∶3 　 D．U1∶U2∶U3＝1∶2∶ 3．如圖所示，一正方形線圈的匝數(shù)為n，邊長為a，線圈平面與勻強磁場垂直，且一半處在磁場中．在Δt時間內(nèi)，磁感應強度的方向不變，大小由B均勻地增大到2B.在此過程中，線圈中產(chǎn)生的感應電動勢為(　　) 第3題圖 A. B. C. D. 4．(多選)法拉第圓盤發(fā)電機的示意圖如圖所示．銅圓盤安裝在豎直的銅軸上，兩銅片P、Q分別與圓盤的邊緣和銅軸接觸．圓盤處于方向豎直向上的勻強磁場B中．圓盤旋轉時，關于流過電阻R的電流，下列說法正確的是(　　) 第4題圖 A．若圓盤轉動的角速度恒定，則電流大小恒定 B．若從上向下看，圓盤順時針轉動，則電流沿a到b的方向流動 C．若圓盤轉動方向不變，角速度大小發(fā)生變化，則電流方向可能發(fā)生變化 D．若圓盤轉動的角速度變?yōu)樵瓉淼?倍，則電流在R上的熱功率也變?yōu)樵瓉淼?倍 5．(多選)如圖所示，空間存在兩個磁場，磁感應強度大小均為B，方向相反且垂直紙面，MN、PQ為其邊界，OO′為其對稱軸．一導線折成邊長為l的正方形閉合回路abcd，回路在紙面內(nèi)以恒定速度v0向右運動，當運動到關于OO′對稱的位置時(　　) 第5題圖 A．穿過回路的磁通量為零 B．回路中感應電動勢大小為2Blv0 C．回路中感應電流的方向為順時針方向 D．回路中ab邊與cd邊所受安培力方向相同 6．兩塊水平放置的金屬板間的距離為d，用導線與一個n匝線圈相連，線圈電阻為r，線圈中有豎直方向的磁場，電阻R與金屬板連接，如圖所示，兩板間有一個質(zhì)量為m、電荷量為＋q的油滴恰好處于靜止，則線圈中的磁感應強度B的變化情況和磁通量的變化率分別是(　　) 第6題圖 A．磁感應強度B豎直向上且正增強，＝ B．磁感應強度B豎直向下且正增強，＝ C．磁感應強度B豎直向上且正減弱，＝ D．磁感應強度B豎直向下且正減弱，＝ 7．如圖所示，兩根同種金屬材料、同一粗細、長度的導線，一根直接折成正方形閉合線框(甲)，另一根先拉長為原來的2倍再折成正方形閉合線框(乙)．磁場垂直紙面向里均勻變化，將兩線框一起垂直磁場擺放，求： (1)二者感應電動勢之比； (2)二者感應電流之比； (3)二者熱功率之比． 　　　　　　　　　　　　　　甲　　　　　　乙 第7題圖　　　　　 8．如圖(a)所示，平行長直金屬導軌水平放置，間距L＝0.4 m．導軌右端接有阻值R＝1 Ω的電阻．導體棒垂直放置在導軌上，且接觸良好，導體棒及導軌的電阻均不計，導軌間正方形區(qū)域abcd內(nèi)有方向豎直向下的勻強磁場，bd連線與導軌垂直，長度也為L.從0時刻開始，磁感應強度B的大小隨時間t變化，規(guī)律如圖(b)所示；同一時刻，棒從導軌左端開始向右勻速運動，1 s后剛好進入磁場，若使棒在導軌上始終以速度v＝1 m/s做直線運動，求： (1)棒進入磁場前，回路中的電動勢E； (2)棒在運動過程中受到的最大安培力F，以及棒通過三角形abd區(qū)域時電流i與時間t的關系式． 第8題圖 課時作業(yè)(三十九)　法拉第 電磁感應定律1.BD　【解析】　感應電動勢的大小跟穿過這一回路的磁通量的變化率成正比，與磁通量是增是減無關，由法拉第電磁感應定律E＝ n得E＝4 V，線圈中電流I＝＝4 A，故B、D正確． 2．D　【解析】　部分導線切割磁感線時E＝BLv，其中L為導體切割磁感線的有效長度，依題意可知U1∶U2∶U3＝1∶2∶，故D選項正確． 3．B　【解析】　當磁場增強時線圈中產(chǎn)生感應電動勢：E＝n＝nS＝na2，B項正確． 4．AB　【解析】　由右手定則知，圓盤按如題圖所示的方向轉動時，感應電流沿a到b的方向流動，選項B正確；由感應電動勢E＝Bl2ω知，角速度恒定，則感應電動勢恒定，電流大小恒定，選項A正確；角速度大小變化，感應電動勢大小變化，但感應電流方向不變，選項C錯誤；若ω變?yōu)樵瓉淼?倍，則感應電動勢變?yōu)樵瓉淼?倍，電流變?yōu)樵瓉淼?倍，由P＝I2R知，電流在R上的熱功率變?yōu)樵瓉淼?倍，選項D錯誤． 5．ABD　【解析】　由題意知，穿過閉合回路的磁通量Φ＝0，A正確；由右手定則判知ab邊與cd邊切割磁感線產(chǎn)生的感應電動勢相當于兩個電源串聯(lián)，回路中的感應電動勢E＝Blabv0＋Blcdv0＝2Blv0，B正確；由右手定則可知感應電流的方向為逆時針方向，C錯誤；由左手定則可知ab邊與cd邊所受的安培力方向均向左，D正確． 6．C　【解析】　由題意電荷量＋q的油滴恰好靜止金屬板間，受到的電場力與重力平衡，由平衡條件得知，油滴受到的電場力豎直向上，則金屬板上板帶負電，下板帶正電．A、C.若磁感應強度B豎直向上，B正在增強時，根據(jù)楞次定律得知，線圈中產(chǎn)生的感應電動勢是下負上正，金屬板下板帶負電，上板帶正電，油滴不能平衡，故A錯誤．若磁感應強度B豎直向上且B正在減弱時，油滴能保持平衡．根據(jù)法拉第電磁感應定律得：E＝n①，金屬板間的電壓：U＝E②， 要使油滴平衡，則有q＝mg③，聯(lián)立①②③得： ＝.故C正確．同理可知，磁感應強度B豎直向下且正增強時，線圈中產(chǎn)生的感應電動勢是上負下正，金屬板下板帶正電，上板帶負電，油滴能平衡，且有＝，故B錯誤．磁感應強度B豎直向下減弱時，線圈中產(chǎn)生的感應電動勢是下負上正，金屬板下板帶負電，上板帶正電，油滴不能平衡．故D錯誤． 7．(1)1∶4　(2)1∶1　 (3)1∶4 【解析】　此題解題關鍵是要注意拉長導線的同時對導線截面積亦有影響． 設甲導線長為4l電阻率為ρ橫截面積為S，則乙導線長為8l橫截面積為，根據(jù)題中所給條件，結合電阻定律公式可得： 兩線框所圍面積之比＝①， 兩線框電阻之比＝②， 根據(jù)法拉第電磁感應定律E＝＝S③，而電流I＝④，電功率P＝⑤，綜合①②③④⑤可得： (1)電動勢之比＝　(2)電流之比＝　(3)功率之比＝ . 8．(1)0.04 V　(2)0.04 N　i＝(t－1)A(1 s≤t≤1.2 s) 【解析】　(1)正方形磁場的面積為S，則S＝＝0.08 m2.在棒進入磁場前，回路中的感應電動勢是由于磁場的變化而產(chǎn)生的．由Bt圖象可知＝0.5 T/s，根據(jù)E＝n，得回路中的感應電動勢E＝S＝0.50.08 V＝0.04 V. (2)當導體棒通過bd位置時感應電動勢、感應電流最大，導體棒受到的安培力最大．此時感應電動勢E′＝BLv＝0.50.41 V＝0.2 V； 回路中感應電流I′＝＝ A＝0.2 A 導體棒受到的安培力 F＝BI′L＝0.50.20.4 N＝0.04 N 當導體棒通過三角形abd區(qū)域時，導體棒切割磁感線的有效長度 l＝2v(t－1) (1 s≤t≤1.2 s) 感應電動勢e＝Blv＝2Bv2(t－1)＝(t－1) V 感應電流i＝＝(t－1)A(1 s≤t≤1.2 s)．