第12讲　电磁感应规律及其应用

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1、专题四　第12讲限时：40分钟一、选择题(本题共8小题，其中1～4题为单选，5～8题为多选)1．(2017·河北省定州中学4月考)如图所示，匀强磁场垂直于圆形线圈指向纸里，a、b、c、d为圆形线圈上等距离的四点，现用外力作用在上述四点，将线圈拉成正方形。设线圈导线不可伸长，且线圈仍处于原先所在的平面内，则在线圈发生形变的过程中(A)A．线圈中将产生abcd方向的感应电流B．线圈中将产生adcb方向的感应电流C．线圈中产生感应电流的方向先是abcd，后是adcbD．线圈中无感应电流产生[解析]　当由圆形变成正方形时磁通

2、量变小，根据楞次定律知在线圈中将产生abcd方向的感应电流，故选项A正确。2．(2017·江西省鹰潭市一模)如图所示，在竖直平面内有一金属环，环半径为0.5m，金属环总电阻为2Ω，在整个竖直平面内存在垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为B＝1T，在环的最高点上方A点用铰链连接一长度为1.5m，电阻为3Ω的导体棒AB，当导体棒AB摆到竖直位置时，导体棒B端的速度为3m/s。已知导体棒下摆过程中紧贴环面且与金属环有良好接触，则导体棒AB摆到竖直位置时AB两端的电压大小为(B)A．0.4V　　　　　　　　B．0.65VC．

3、2.25VD．4.5V[解析]　当导体棒摆到竖直位置时，由v＝ωr可得：C点的速度为：vC＝vB＝×3m/s＝1m/s。AC间电压为：UAC＝EAC＝BLAC·＝1×0.5×＝0.25VCB段产生的感应电动势为：ECB＝BLCB·＝1×1×＝2V。圆环两侧并联，电阻为：R＝Ω＝0.5Ω，金属棒CB段的电阻为：r＝2Ω，则CB间电压为：UCB＝ECB＝×2V＝0.4V故AB两端的电压大小为：UAB＝UAC＋UCB＝0.25＋0.4＝0.65V。故选：B。3．如图所示，Q是单匝金属线圈，MN是一个螺线管，它的绕线方法没有

4、画出，Q的输出端a、b和MN的输入端c、d之间用导线相连，P是在MN的正下方水平放置的用细导线绕制的软弹簧线圈。若在Q所处的空间加上与环面垂直的变化磁场，发现在t1至t2时间段内弹簧线圈处在收缩状态，则所加磁场的磁感应强度的变化情况可能是(D)[解析]　在t1至t2时间段内弹簧线圈处在收缩状态，根据楞次定律的另一种表述，知螺线管MN中产生的磁场在增加，即螺线管中的电流增大，根据法拉第电磁感应定律，E＝n＝nS，知增大。故D正确，ABC错误。故选D。4．(2017·北京市通州区一模)如图所示，固定于水平面的U形导线框处

5、于竖直向下的匀强磁场中(磁场足够大)，磁场的磁感应强度为B，点a、b是U形导线框上的两个端点。水平向右恒力F垂直作用在金属棒MN上，使金属棒MN以速度v向右做匀速运动。金属棒MN长度为L，恰好等于平行轨道间距，且始终与导线框接触良好，不计摩擦阻力，金属棒MN的电阻为R。已知导线ab的横截面积为S、单位体积内自由电子数为n，电子电量为e，电子定向移动的平均速率为v′。导线ab的电阻为R，忽略其余导线框的电阻。则，在Δt时间内(C)A．导线ab中自由电子从a向b移动B．金属棒MN中产生的焦耳热Q＝FLC．导线ab受到的安

6、培力大小F安＝nSLev′BD．通过导线ab横截面的电荷量为[解析]　MN向右切割磁感线，由右手定则可知，电流由a到b，则自由电子从b向a移动，选项A错误；整个电路产生的焦耳热等于克服安培力做功，大小为FvΔt，则金属棒中产生的焦耳热为FvΔt，选项B错误；导线中的电流I＝neSv′，则所受安培力F安＝BIL＝neSv′BL，选项C正确；通过ab横截面的电量为：q＝＝，故D错误。故选C。5．(2017·湖北省襄阳五中一模)水平固定放置的足够长的U形金属导轨处于竖直向上的匀强磁场中，在导轨上放着金属棒ab，开始时ab棒

7、以水平初速度v0向右运动，最后静止在导轨上，就导轨光滑和粗糙两种情况比较，这个过程(CD)A．电流所做的功相等B．通过ab棒的电量相等C．产生的总热能相等D．安培力对ab棒所做的功不相等[解析]　电流所做的功等于回路中产生的焦耳热，根据功能关系可知导轨光滑时，金属棒克服安培力做功多，产生的焦耳热多，电流做功大，故A错误；根据感应电荷量公式q＝＝，x是ab棒滑行的位移大小，B、R、导体棒长度L相同，x越大，感应电荷量越大，因此导轨光滑时，感应电荷量大，B错误；两种情况下，产生的内能相等，都等于金属棒的初动能，C正确；当

8、导轨光滑时，金属棒克服安培力做功，动能全部转化为焦耳热，产生的内能等于金属棒的初动能；当导轨粗糙时，金属棒在导轨上滑动，一方面要克服摩擦力做功，摩擦生热，把部分动能转化为内能，另一方面要克服安培力做功，金属棒的部分动能转化为焦耳热，摩擦力做功产生的内能与克服安培力做功转化为内能的和等于金属棒的初动能，所以，导轨粗糙时，安培力做的功少，导轨光滑时