1、法拉第电磁感应定律一、单项选择题1.一闭合线圈放在随时间均匀变化的磁场中,线圈平面和磁场方向垂直.若想使线圈中的感应电流增强一倍,下述方法可行的是( D )A.使线圈匝数增加一倍B.使线圈面积增加一倍C.使线圈匝数减少一半D.使磁感应强度的变化率增大一倍解析:根据E=n=nS求电动势,当n、S发生变化时导体的电阻也发生了变化.若匝数增加一倍,电阻也增加一倍,感应电流不变,故A错;若匝数减少一半,感应电流也不变,故C错;若面积增加一倍,长度变为原来的倍,因此电阻为原来的倍,电流为原来的倍,故B错.2.穿过某线圈的磁通量随时间变化的关系
2、如图所示,在下列几段时间内,线圈中感应电动势最小的是( D )A.0~2sB.2~4sC.4~5sD.5~10s解析:图线斜率的绝对值越小,表明磁通量的变化率越小,感应电动势也就越小.3.如图所示,闭合开关S,将条形磁铁两次插入闭合线圈,第一次用0.28s,第二次用0.4s,并且两次的起始和终止位置相同,则( B )A.第一次磁通量变化较大B.第一次G的最大偏角较大C.第一次通过G的总电荷量较多D.若开关S断开,G不偏转,故两次均无感应电动势解析:由于两次插入过程条形磁铁的起始位置和终止位置相同,因此磁通量的变化量ΔΦ相同,故选项A
3、错误;根据E=n可知,第一次磁通量的变化率较大,感应电动势较大,而闭合电路的总电阻相同,故第一次G的最大偏转角度较大,选项B正确;通过G的电荷量q=I·Δt=Δt=,即两次通过G的电荷量相等,选项C错误;若S断开,电路中无电流,但仍存在感应电动势,选项D错误.4.如图所示,长为L的金属导线弯成一个圆环,导线的两端接在电容为C的平行板电容器上,P、Q为电容器的两个极板,磁场垂直于环面向里,磁感应强度以B=B0+kt(k>0)随时间变化,t=0时,P、Q两板电势相等,两板间的距离远小于环的半径,经时间t,电容器P板( D )8A.不带电
5、( A )A.ε=πfL2B,且a点电势低于b点电势B.ε=2πfL2B,且a点电势低于b点电势C.ε=πfL2B,且a点电势高于b点电势D.ε=2πfL2B,且a点电势高于b点电势解析:对于螺旋桨叶片ab,其切割磁感线的速度是其做圆周运动的线速度,螺旋桨上不同的点线速度不同,但满足v′=ωR,可求其等效切割速度v=ωL/2=πfL,运用法拉第电磁感应定律E=BLv=πfL2B.由右手定则判断电流的方向为由a指向b8,在电源内部电流由低电势流向高电势,故选项A正确.二、多项选择题6.一根直导线长0.1m,在磁感应强度为0.1T的匀强
6、磁场中以10m/s的速度匀速运动,则导线中产生的感应电动势( BCD )A.一定为0.1VB.可能为零C.可能为0.01VD.最大值为0.1V解析:当公式E=Blv中B、l、v互相垂直而导体做切割磁感线运动时感应电动势最大;Em=Blv=0.1×0.1×10V=0.1V,考虑到它们三者的空间位置关系应选B、C、D.7.如图所示的匀强磁场中MN、PQ是两条平行的金属导轨,而AB、CD为串有电流表、电压表的两根金属棒,且与金属导轨接触良好.当两棒以相同速度向右运动时,正确的是( AC )A.电流表无读数,AB间有电势差,电压表无读数B.
7、电流表有读数,AB间有电势差,电压表有读数C.电流表无读数,AC间无电势差,电压表无读数D.电流表无读数,AC间有电势差,电压表有读数解析:因为两棒以相同速度运动,回路面积不变,所以感应电流为零,根据电流表、电压表的工作原理可知电流表、电压表都无示数.因为两棒都向右运动切割磁感线,所以两棒都产生相同的电动势,极性都为上正、下负,所以AB间有电势差,AC间无电势差,A、C正确.8.如图所示,单匝线圈在匀强磁场中绕垂直磁场的轴匀速转动,穿过线圈的磁通量Φ随时间t的变化关系可用图象表示,则( BC )8A.t=0时刻,线圈中的磁通量最大,