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专题 70 法拉第电磁感应定律
授课提示:对应学生用书113页
1.如图所示,用粗细相同的铜丝做成边长分别为 L和2L 的两只闭合线框a和b,以
相同的速度从磁感应强度为B的匀强磁场区域中匀速地拉到磁场外,若感应电动势分别为
E、E,则E∶E 为( )
a b a b
A.1∶4 B.1∶2 C.2∶1 D.4∶1
答案:B
解析:线框切割磁感线时的感应电动势为E=BLv,解得E∶E=1∶2,B正确.
a b
2.[2024·湖北省名校联盟联考]今年11月底,襄阳三中举行了秋季运动会,其中“旋
风跑”团体运动项目很受学生欢迎.如图是比赛过程的简化模型,一名学生站在O点,手
握在金属杆的一端A点,其他四名学生推着金属杆AB,顺时针(俯视)绕O点以角速度ω匀
速转动.已知OA=l,AB=L运动场地附近空间的地磁场可看作匀强磁场,其水平分量为
B ,竖直分量为B ,则此时( )
x y
A.A点电势高于B点电势
B.AB两点电压大小为
C.AB两点电压大小为
D.AB两点电压大小为B ωL(L+l)
x
答案:B
解析:地磁场在北半球的磁感应强度斜向下,其竖直分量 B 竖直向下,则金属杆切割
y
B 产生动生电动势,由右手定则可知电源内部的电流从A点到B点,即B点为电源的正极,
y
故A点电势低于B点电势,A错误;动生电动势的大小为E=Blv,解得U =B L=,B正
BA y
确,C、D错误.
3.(多选)动圈式扬声器的结构如图(a)和图(b)所示,图(b)为磁铁和线圈部分的右视图,
线圈与一电容器的两端相连.当人对着纸盆说话,纸盆带着线圈左右运动能将声信号转化
为电信号.已知线圈有n匝,线圈半径为r,线圈所在位置的磁感应强度大小为B,则下列
说法正确的是( )A.纸盆向左运动时,电容器的上极板电势比下极板电势高
B.纸盆向左运动时,电容器的上极板电势比下极板电势低
C.纸盆向右运动速度为v时,线圈产生的感应电动势为2nrBv
D.纸盆向右运动速度为v时,线圈产生的感应电动势为2nπrBv
答案:BD
解析:根据右手定则,可知上极板带负电,下极板带正电,因此下极板电势更高,A
项错误,B项正确;每匝有效切割长度为2πr,则E=2πnBvr,C项错误,D项正确.
4.如图所示,一根弧长为L的半圆形硬导体棒AB在水平拉力F作用下,以速度v 在
0
竖直平面内的U形框架上匀速滑动,匀强磁场的磁感应强度为 B,回路中除电阻R外,其
余电阻均不计,U形框左端与平行板电容器相连,质量为m的带电油滴静止于电容器两极
板中央,半圆形硬导体棒AB始终与U形框接触良好.则以下判断正确的是( )
A.油滴所带电荷量为
B.电流自上而下流过电阻R
C.A、B间的电势差U =BLv
AB 0
D.其他条件不变,使电容器两极板距离减小,电容器所带电荷量将增加,油滴将向
下运动
答案:B
解析:由右手定则可知,导体棒中电流方向从B到A,电流自上而下流过电阻R,故
B正确;弧长为L的半圆形硬导体棒切割磁感线的有效长度 D=,则A、B间的电势差为
U =,C错误;油滴受力平衡可得qE=mg,E=,则油滴所带电荷量为q=,A错误;其
AB
他条件不变,使电容器两极板距离减小,由C=知电容器的电容变大,又由Q=UC可知,
电容器所带电荷量将增加,电场力变大,油滴将向上运动,故D错误.
5.(多选)如图所示,矩形金属框架三个竖直边ab、cd、ef的长都是l,电阻都是R,
其余电阻不计.框架以速度v匀速平动地穿过磁感应强度为B的匀强磁场,设ab、cd、ef
三条边先后进入磁场时,ab边两端电压分别为U 、U 、U ,则下列判断结果正确的是(
1 2 3
)
A.U=Blv B.U=2U
1 2 1C.U=0 D.U=U=U
3 1 2 3
答案:AB
解析:当ab边进入磁场时I==,则U =E-IR=Blv;当cd边也进入磁场时I==,
1
则U=E-I=Blv,三条边都进入磁场时U=Blv,A、B正确.
2 3
6.[2024·湖北省武汉市月考](多选)如图所示,电阻不计的平行长直金属导轨水平放置,
间距L=1 m.导轨左右端分别接有阻值R =R =4 Ω的电阻.电阻r=2 Ω的导体棒MN
1 2
垂直放置在导轨上,且接触良好,导轨所在区域内有方向竖直向的匀强磁场,大小为B=2
T.在外力作用下棒沿导轨向左以速度v=2 m/s做匀速直线运动,外力的功率为P,MN两
端的电势差为U ,则以下说法正确的是( )
MN
A.U =4 V B.U =2 V
MN MN
C.P=16 W D.P=4 W
答案:BD
解析:棒产生的感应电动势大小为E=BLv=4 V,外电阻是R 和R 并联总电阻为R
1 2
=2 Ω,MN两端的电势差为U =E=2 V,A错误,B正确;回路电流为I==1 A,电路
MN
总功率为P =EI=4 W,由能量守恒可知外力的功率和电路总功率相同,有P=4 W,C
总
错误,D正确.
7.[2024·吉林省长春市模拟]在如图甲所示的电路中,电阻R =R =R,圆形金属线圈
1 2
半径为r ,线圈导线的电阻也为R,半径为r(r