版选修3_1.doc

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1、1法拉第电磁感应定律环形线圈放在匀强磁场中，设在第 1 s 内磁场方向垂直于线圈平面向里，如图甲所示。若磁感应强度 B 随时间 t 的变化关系如图乙所示，那么在第 2 s 内，线圈中感应电流的大小和方向是A大小恒定，逆时针方向B大小恒定，顺时针方向C大小逐渐增加，顺时针方向D大小逐渐减小，逆时针方向【参考答案】A【知识补给】法拉第电磁感应定律一、法拉第电磁感应定律应用的三种情况1磁通量的变化是由面积变化引起时， =B S，则 E=n ；2磁通量的变化是由磁场变化引起时， = BS，则 E=n ；3磁通量的变化是由于面积和磁场变化共同引起的，则根据定义求， = 末 初 ，E=n n 。24在图象

2、问题中磁通量的变化率 是 t 图象上某点切线的斜率，利用斜率和线圈匝数可以确定感应电动势的大小。二、应用电磁感应定律应注意的三个问题（1）公式 E=n 求解的是一个回路中某段时间内的平均电动势，在磁通量均匀变化时，瞬时值才等于平均值。（2）利用公式 E=n 求感应电动势时， S 为线圈在磁场范围内的有效面积。（3）通过回路截面的电荷量 q 仅与 n、 和回路电阻 R 有关，与时间长短无关。推导如下： q= t= t= 。关于电路中感应电动势的大小，下列说法中正确的是A由穿过这一电路的磁通量决定B由穿过这一电路的磁通量的变化量决定C由穿过这一电路的磁通量的变化率决定D以上说法都不对如图所示，导体

3、棒 ab 沿水平面内的光滑导线框向右做匀速运动，速度 v=6.0 m/s。线框宽度 L=0.3 m，处于垂直纸面向下的匀强磁场中，磁感应强度 B=0.1 T，则感应电动势 E的大小为A0.18 V B0.20 V C0.30 V D0.40 V磁卡的词条中有用于存储信息的磁极方向不同的磁化区，刷卡器中有检测线圈，当以速度 v0刷卡时，在线圈中产生感应电动势。其 Et 关系如图所示。如果只将刷卡速度改3为 ，线圈中的 Et 关系可能是A BC DA、 B 两闭合圆形导线环用相同规格的导线制成，它们的半径之比 ，在两导线环包围的空间内存在一正方形边界的匀强磁场区域，磁场方向垂直于两导线环的平面，如

4、图所示。当磁场的磁感应强度随时间均匀增大的过程中，两导线环的感应电动势大小之比 和流过两导线环的感应电流大小之比 产分别为A B C D如图所示，匀强磁场中有 a、 b 两个闭合线圈，它们用同样的导线制成，匝数均为 10匝，半径 ra =2rb。磁场方向与线圈所在平面垂直，磁感应强度 B 随时间均匀减小。两线圈中产生的感应电动势分别为 Ea和 Eb，感应电流分别为 Ia和 Ib。不考虑两线圈间的相互影响。下列说法正确的是4A Ea Eb = 21，感应电流均沿顺时针方向B Ea Eb = 41，感应电流均沿逆时针方向C Ia Ib =21，感应电流均沿顺时针方向D Ia Ib =41，感应电流

5、均沿逆时针方向如图所示，倾角 =30、宽度 L=1 m 的足够长的“U”形平行光滑金属导轨固定在磁感应强度 B=1 T，范围足够大的匀强磁场中，磁场方向垂直于斜面向下。用平行于轨道的牵引力 F=2 N 拉一根质量 m=0.2 kg、电阻 R=1 的垂直放在导轨上的金属棒 ab，使之由静止开始沿轨道向上运动，当金属棒移动一段距离后，获得稳定速度，不计导轨电阻及一切摩擦，取 g=10 m/s2。求：（1）金属棒达到稳定时所受安培力大小？（2）金属棒达到稳定时产生的感应电动势为多大？（3）金属棒达到稳定时速度是多大？【参考答案】C 感应电动势的大小与磁通量的变化率成正比，与磁通量没有直接的关系，故

6、A 错误；感应电动势的大小与穿过电路的磁通量的变化率成正比，故 B 错误；根据法拉第电磁感应定律可知：感应电动势的大小与穿过电路的磁通量的变化率成正比，磁通量的变化率反映磁通量变化的快慢，故 C 正确；由上可知，故 D 错误。A ab 棒切割磁感线产生的感应电动势为： E=Blv=0.10.36.0 V=0.18 V，故选 A。D 根据感应电动势公式 E=BLv 可知，其他条件不变时，感应电动势与导体的切割速5度成正比，只将刷卡速度改为 ，则线圈中产生的感应电动势的最大值将变为原来的 ，磁卡通过刷卡器的时间 与速率成反比，所用时间变为原来的 2 倍，故 D 正确。【名师点睛】根据法拉第电磁感应定律 ，研究 A、 B 环中感应电动势 EA：EB。根据电阻定律求出两环电阻之比，再欧姆定律求解电流之比 IA： IB，从而即可求解。C 根据楞次定律可知，感应电流均沿顺时针方向；由法拉第电磁感应定律得：， 相同，则得到： Ea： Eb=ra2:rb2=4:1；根据电阻定律：线圈的电阻为 ，则 、 S、 n 相同，两线圈电阻之比： ra： rb=Ra： Rb=2：1，线圈中感应电流 I= ，综合得到： Ia： Ib=2：1，故选 C。（1） （2） （3）（3）根据： E=BIv解得： v=1 m/s