专题九：电磁感应 ◆导学：1.法拉第电磁感应定律 2.自感与互感 一、选择题 1. 如图1所示，把矩形线框 CDMN 放在磁感应强度为B的匀强磁场里，线框平面跟磁感线垂直。设线框可动部分导体棒MN的长度为l，电阻为R(其它电阻不计），它以速度v向右运动，在Δt时间内，由原来的位置MN移到M1N1。这个过程中线框的感应电动势E、感应电流I，安培力F和在这个过程中外力所做的功W表达式正确的是： A.感应电动势E=vlv B.感应电流 C.导体棒受到的安培力 ( 图 1 )D.外力所做的功 分析：由法拉第电磁感应定律得导体棒产生的感应电动势E=vlv→求出电流I=E/R→安培力F=BIl→安培力所做的功W=FvΔt→W外=W=回路产生的电能E。 解析：ABCD选项正确。 2. 一长为l的导体棒在磁感应强度为B的匀强磁场中绕其一端以角速度ω在垂直于磁场的平面内匀速转动（图2），ab两端产 生的感应电动势以下表达式正确的是： ( 图 2 )A.E=Bl2ω B.E=2Bl2ω C. D.E=0 分析：根据法拉第电磁感应定律, 而ΔS=。所以。 解析：C选项正确。 3. 如图3，矩形线圈在匀强磁场中绕OO′轴匀速转动时，设线圈的两个边长分别是l1和l2，转动时角速度是ω，磁场的磁感应强度为B，则矩形线圈产生的感应电动势最大值E的表达式为： A.E=Bl1l2ω B.E=2 Bl1l2ω C. D. ( 图 3 )分析：矩形线圈l2边切割磁感线产生感应电动势，在图中位置感应电动势最大 根据法拉第电磁感应定律得：E=Bl1l2ω。而l1l2为矩形线圈的面积S。所以面积为S闭合线圈在匀强磁场B中以角速度ω旋转时产生的感应电动势E=BSω。这个结论与轴的位置无关、与线圈的形状无关。 解析：A选项正确。 4. 如图4所示，弹簧上端固定，下端悬挂一个磁铁。将磁铁托起到某一高度后放开，磁铁能上下振动较长时间才停下来。如果 在磁铁下端放一个固定的闭合线圈，使磁极上下振动时穿过它，磁铁就会很快地停下来。关于这个现象的解释和能量的转化说法以下正确的是： A.磁铁穿过线圈时受到的空气阻力变大，磁铁的机械能转化为内能。 ( 图 4 )B.磁铁穿过线圈时线圈的磁通量发生变化，产生感应电流，磁铁受到磁场力做负功，机械能转化为的线圈回路电能。 C.磁铁穿过线圈时线圈中有感应电荷，电荷对磁铁有排斥作用。磁铁的机械能转化为电势能。 D.磁铁穿过线圈时线圈使线圈磁化为异性磁极而产生排斥作用。磁铁的机械能转化为磁场能。 分析：磁铁穿过线圈时线圈的磁通量发生变化，因此产生感应电流，根据楞次定律可知，这个电流产生的磁场与磁铁的磁场作用力总是做负功，这个过程把磁铁的机械能转化为线圈回路的电能。 解析：B选项正确。 5. 如图5所示，L是自感系数很大的 线圈，但其自身的电阻几乎为0。A和B是两个相同的小灯泡。当开关S由断开变为闭合时，过一段时间将开关S由闭合变为断开，A、B两个灯泡的亮度的变化以下正确的是： A.无论开关闭合或断开A、B 两个灯泡同时亮灭。 B.将开关S由断开变为闭合时，A、B灯同时亮，然后B灯熄灭，A灯亮度增大。 ( 图 5 )C.将开关S由闭合变为断开，A灯立即熄灭而B灯突然变亮（亮度与A灯相同）后逐渐熄灭。 D.将开关S由断开变为闭合时，B灯延迟亮，将开关S由闭合变为断开B灯有瞬间一闪（比A灯亮度大）。 分析：闭合开关的瞬间，电流从无到有，线圈L中产生感应电动势。根据楞次定律，感应电动势会阻碍电流的增加，这时线圈L支路可以看成断路，A、B两灯泡串联，亮度相同，线圈L支路经过一短时间电流达到最大稳定值，此时线圈L又可以看做短路（线圈的自身电阻很小），B灯熄灭，A灯亮度变大。 开关S断开的瞬间，电流从有到无，A灯立即熄灭，而线圈L支路根据楞次定律，感应电动势会 阻碍电流的减少，瞬间还要保持原来的稳定电流，与B灯构成回路，所以此时B灯的亮度与A灯原来亮度相同然后逐渐熄灭。 解析：BC选项 ... ...
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