1、1课时跟踪检测（二） 法拉第电磁感应定律1下列关于电磁感应的说法中，正确的是( )A穿过线圈的磁通量越大，感应电动势越大B穿过线圈的磁通量为零，感应电动势一定为零C穿过线圈的磁通量变化越大，感应电动势越大D穿过线圈的磁通量变化越快，感应电动势越大解析：选 D 磁通量的大小与感应电动势的大小不存在必然的联系，故 A、B 错误；由法拉第电磁感应定律知，感应电动势的大小与磁通量的变化率成正比，而磁通量变化大时，变化不一定快，故 C 错，D 对。2如图中所标的导体棒的长度为 L，处于磁感应强度为 B 的匀强磁场中，棒运动的速度均为 v，则产生的电动势为 BLv 的是( )解析：选 D 当 B、 L、
2、v 三个量方向相互垂直时， E BLv；A 选项中 B 与 v 不垂直；B选项中 B 与 L 平行， E0；C 选项中 B 与 L 不垂直；只有 D 选项中三者互相垂直，D正确。3. (多选)如图 1 所示为一台小型发电机示意图，磁场为水平方向。当线圈转到如图所示的水平位置时，下列判断正确的是( )图 1A通过线圈的磁通量最大B通过线圈的磁通量为零C线圈中产生的电动势最大D线圈中产生的电动势为零解析：选 BC 此时的线圈位置为线圈平面与磁感线平行的位置，故通过线圈的磁通量为零，选项 A 错误，B 正确；此时线圈的两个边的速度方向与磁感线方向垂直，垂直切割磁感线的速度最大，所以线圈中产生的电动势
3、最大，选项 C 正确，D 错误。4一矩形线框置于匀强磁场中，线框平面与磁场方向垂直。先保持线框的面积不变，将磁感应强度在 1 s 时间内均匀地增大到原来的两倍。接着保持增大后的磁感应强度不变，2在 1 s 时间内，再将线框的面积均匀地减小到原来的一半。先后两个过程中，线框中感应电动势的比值为( )A. B112C2 D4解析：选 B 根据法拉第电磁感应定律 E ，设初始时刻磁感应强度为 t BS tB0，线圈面积为 S0，则第一种情况下的感应电动势为E1 B0S0；则第二种情况下的感应电动势为 E2 BS t 2B0 B0 S01 BS t B0S0，所以两种情况下线圈中的感应电动势相等，比值
4、为 1，故选项 B2B0 S0 S0/21正确。5一闭合圆形线圈放在匀强磁场中，线圈的轴线与磁场方向成 30角，磁感应强度随时间均匀变化。下列方法中能使线圈中感应电流增大一倍的是( )A把线圈匝数增加一倍B把线圈面积增大一倍C把线圈半径增大一倍D把线圈匝数减少到原来的一半解析：选 C 设线圈中的感应电流为 I，线圈电阻为 R，匝数为 n，半径为 r，面积为S，线圈导线的横截面积为 S，电阻率为 。由法拉第电磁感应定律知 E n n t，由闭合电路欧姆定律知 I ，由电阻定律知 R ，则 I BScos 30 t ER n2 rScos 30，其中， 、 、 S均为恒量，所以 I r，故选项 C
5、 正确。 BrS2 t B t6.如图 2 所示，闭合导线框 abcd 的质量可以忽略不计，将它从图中所示的位置匀速拉出匀强磁场。若第一次用 0.3 s 时间拉出，拉动过程中导线 ab 所受安培力为 F1，通过导线横截面的电荷量为 q1；第二次用 0.9 s 时间拉出，拉动过程中导线 ab 所受安培力为F2，通过导线横截面的电荷量为 q2，则( )图 2A F1F2， q1 q2解析：选 D 由于线框在两次拉出过程中，磁通量的变化量相等，即 1 2，3而通过导线横截面的电荷量 q N ，得 q1 q2；由于两次拉出所用时间 t1E2，闭合回路中的感应电流 I1I2，又安培力 F BIl，可得
6、F1F2，故选项 D 正确。7做磁共振(MRI)检查时，对人体施加的磁场发生变化时会在肌肉组织中产生感应电流。某同学为了估算该感应电流对肌肉组织的影响，将包裹在骨骼上的一圈肌肉组织等效成单匝线圈，线圈的半径 r5.0 cm，线圈导线的截面积 A0.80 cm2，电阻率 1.5 m。如图 3 所示，匀强磁场方向与线圈平面垂直，若磁感应强度 B 在 0.3 s 内从 1.5 T均匀地减为零，求：(计算结果保留一位有效数字)图 3(1)该圈肌肉组织的电阻 R；(2)该圈肌肉组织中的感应电动势 E；(3)0.3 s 内该圈肌肉组织中产生的热量 Q。解析：(1)由电阻定律得 R ，代入数据得 R610
7、3 。2 rA(2)感应电动势 E ，代入数据得 E410 2 V。 B r2 t(3)由焦耳定律得 Q t，代入数据得 Q810 8 J。E2R答案：(1)610 3 (2)410 2 V (3)810 8 J8.如图 4 所示，用同样的导线制成的两闭合线圈 A、 B，匝数均为 20 匝，半径rA2 rB，在线圈 B 所围区域内有磁感应强度均匀减小的匀强磁场，则线圈 A、 B 中产生感应电动势之比 EA EB和两线圈中感应电流之比 IA IB分别为( )图 4A11,12 B12,11C12,12 D12,11解析：选 A 由法拉第电磁感应定律，线圈中感应电动势 E ，其中N t4 BS，
8、S 为穿过磁场的有效面积均为 rB2，故 EA EB。两线圈中感应电流 I ，其ER中 R ，故 IA IB LB LA rB rA12，选项 A 正确。 LS9. (多选)半径为 a 右端开小口的导体圆环和长为 2a 的导体直杆，单位长度电阻均为R0。圆环水平固定放置，整个内部区域分布着竖直向下的匀强磁场，磁感应强度为 B。杆在圆环上以速度 v 平行于直径 CD 向右做匀速直线运动，杆始终有两点与圆环良好接触，从圆环中心 O 开始，杆的位置由 确定，如图 5 所示。则( )图 5A 0 时，杆产生的电动势为 2BavB 时，杆产生的电动势为 Bav 3 3C 时，杆受的安培力大小为 3 3B
9、2av 5 3 R0D 0 时，杆受的安培力大小为2B2av 2 R0解析：选 AC 0 时，杆产生的电动势 E BLv2 Bav，故 A 正确； 时，根据 3几何关系得出此时导体棒的有效切割长度是 a，所以杆产生的电动势为 Bav，故 B 错误； 时，电路中总电阻是 aR0，所以杆受的安培力大小 F BI L 3 (53 1)，故 C 正确； 0 时，由于单位长度电阻均为 R0，所以电路中总电阻为3B2av 5 3 R0(2) aR0。所以杆受的安培力大小 F BIL B2a ，故 D 错2Bav 2 aR0 4B2av 2 R0误。10.如图 6 所示，足够长的平行光滑金属导轨水平放置，宽
10、度 L0.4 m，一端连接R1 的电阻。导轨所在空间存在竖直向下的匀强磁场，磁感应强度 B1 T。导体棒 MN放在导轨上，其长度恰好等于导轨间距，与导轨接触良好。导轨和导体棒的电阻均可忽略不计。在平行于导轨的拉力 F 作用下，导体棒沿导轨向右匀速运动，速度 v5 m/s。求：5图 6(1)感应电动势 E 和感应电流 I；(2)若将 MN 换为电阻 r1 的导体棒，其他条件不变，求导体棒两端的电压 U。解析：(1)由法拉第电磁感应定律可得，感应电动势E BLv10.45 V2 V，感应电流 I A2 A。ER 21(2)由闭合电路欧姆定律可得，电路中电流I A1 A，ER r 22由欧姆定律可得
11、，导体棒两端的电压U I R11 V1 V。答案：(1)2 V 2 A (2)1 V11在如图 7 甲所示的电路中，螺线管匝数 n1 000 匝，横截面积 S20 cm2。螺线管导线电阻 r1.0 ， R13.0 ， R24.0 ， C30 F。在一段时间内，穿过螺线管的磁场的磁感应强度 B 按如图乙所示的规律变化。求：图 7(1)螺线管中产生的感应电动势；(2)S 断开后，流经 R2的电量。解析：(1)感应电动势： E n n S1 000 0.002 0 V0.8 V； t B t 1 0.22(2)电路电流 I A0.1 A，电阻 R2两端电压 U2 IR20.14 Er R1 R2 0.81 3 4V0.4 V，电容器所带电荷量 Q CU23010 6 0.4 C1.210 5 C，S 断开后，流经 R2的电量为 1.2105 C。答案：(1)0.8 V (2)1.210 5 C
