第一章电磁感应第四节法拉第电磁感应定律分层训练

第四节 法拉第电磁感应定律 A级　抓基础 1．在磁感应强度为0.5 T的匀强磁场中，让长为0.2 m的导线垂直于磁场方向做切割磁感线运动，运动方向与导线垂直，产生的感应电动势为0.5 V，则导线切割磁感线的速度为(　　) A．0.5 m/s　　　　 B．5 m/s C．0.05 m/s D．2.5 m/s 解析：由E＝BLv可知v＝5 m/s，B对． 答案：B 2．穿过一个单匝线圈的磁通量始终保持每秒钟均匀地增加1 Wb，则(　　) A．线圈中感应电动势每秒增加1 V B．线圈中感应电动势每秒减少1 V C．线圈中感应电动势大小不变 D．线圈中无感应电动势 解析：磁通量始终保持每秒钟均匀地增加1 Wb，则＝1 Wb/s，根据法拉第电磁感应定律E＝n，得E＝1 V保持不变．故C正确，A、B、D错误． 答案：C 3．用均匀导线做成的单匝正方形线框，每边长为0.2米，正方形的一半放在和纸面垂直向里的匀强磁场中，如图所示，当磁场以20 T/s的变化率增强时，线框中点a、b两点电势差是(　　) A．Uab＝0.2 V B．Uab＝－0.2 V C．Uab＝0.4 V D．Uab＝－0.4 V 解析：由题意，磁感应强度的变化率为＝20 T/s，由法拉第电磁感应定律得E＝＝S＝20××0.22 V＝0.4 V，由楞次定律判断得，线框中感应电流方向沿逆时针方向，b相当于电源的正极，a相当于电源的负极，则a的电势低于b的电势，根据欧姆定律得Uab＝－E＝－0.2 V. 答案：B 4.一根导体棒ab在水平方向的匀强磁场中下落，并始终保持水平方向且与磁场方向垂直，如图所示，若用φa、φb分别表示a、b两点的电势，则(　　) A．φa<φb ，Uab越来越大 B．φa>φb ，Uab保持不变 C．φa>φb ，Uab越来越大 D．Uab＝0 解析：导体棒ab切割磁感线产生感应电动势，由右手定则可以知道，b点电势高，a点电势低，即φa<φb，导体棒下落过程速度v越来越大，感应电动势E＝BLv越来越大，导体棒ab两端电势差Uab越来越大，故A正确． 答案：A 5．在范围足够大，方向竖直向下的匀强磁场中，B＝0.2 T，有一水平放置的光滑框架，宽度为L＝0.4 m，如图所示，框架上放置一质量为0.05 kg、电阻为1 Ω的金属杆cd，框架电阻不计．若杆cd以恒定加速度a＝2 m/s2、由静止开始做匀变速运动，则： (1)在5 s内平均感应电动势是多少？ (2)在5 s末回路中的电流多大？ (3)第5 s末作用在杆cd上的水平外力多大？ 解析：(1)5 s内的位移 s＝at2＝25 m， 5 s内的平均速度＝＝5 m/s(也可用＝求解)， 故平均感应电动势＝BL＝0.4 V. (2)第5 s末速度v＝at＝10 m/s， 感应电动势E＝BLv， 则回路中的电流为： I＝＝＝ A＝0.8 A. (3)杆cd匀加速运动，由牛顿第二定律，得 F－F安＝ma， 即F＝BIL＋ma，代入解得F＝0.164 N. 答案：(1)0.4 V　(2)0.8 A　(3)0.164 N B级　提能力 6．(多选)一根直导线长0.1 m，在磁感应强度为0.1 T的匀强磁场中以10 m/s的速度匀速运动，则导线中产生的感应电动势(　　) A．一定为0.1 V　　　 B．可能为0 C．可能为0.01 V D．可以大于0.1 V 解析：导体切割磁感线时产生的感应电动势的大小：E＝BLvsin θ.其大小与B和v之间的夹角θ有关． 答案：BC 7．如图甲所示，螺线管匝数n＝1 000匝，横截面积S＝10 cm2，螺线管导线电阻r＝1 Ω，电阻R＝4 Ω，磁感应强度B的B-t图象如图乙所示(以向右为正方向)，下列说法正确的是(　　) 图甲　　　　 　　图乙 A．通过电阻R的电流方向不变 B．感应电流的大小保持不变 C．电阻R两端的电压为6 V D．C点的电势一直保持4.8 V不变 解析：由楞次定律可知：0～1 s内，电流从C→R→A，1～2 s内，电流从A→R→C，故选项A错误；由图象可知＝6 T/s大小不变，由法拉第电磁感应定律可知感应电动势E＝n＝1 000×6×10×10－4 V＝6 V不变，所以感应电流的大小I＝＝ A＝1.2 A不变，故选项B正确；由闭合电路的欧姆定律可知电阻R两端的电压为U＝IR＝1.2×4 V ... ...