第4节 法拉第电磁感应定律
对应学生用书P5
一、选择题
1.下列关于感应电动势的说法中,正确的是( )
A.只要穿过电路的磁通量发生变化,就会有感应电动势产生
B.穿过电路内的磁通量发生变化,不一定有感应电动势产生
C.导体棒无论沿哪个方向运动都会有感应电动势产生
D.导体棒必须垂直于磁场方向运动才会有感应电动势产生
答案 A
解析 只要穿过电路的磁通量发生变化,电路中一定有感应电动势产生,A正确,B错误;导体棒平行于磁感线运动时不切割磁感线,不会产生感应电动势;导体棒垂直或斜着切割磁感线时,都会产生感应电动势,C、D错误。
2.磁悬浮列车是一种没有车轮的陆上无接触式有轨交通工具,速度可达500 km/h,具有启动快、爬坡能力强等特点。有一种方案是在每节车厢底部安装强磁铁(磁场方向向下),并在两条铁轨之间平放一系列线圈,下列说法不正确的是( )
A.列车运动时,通过线圈的磁通量发生变化
B.列车速度越快,通过线圈的磁通量变化越快
C.列车运动时,线圈中会产生感应电流
D.线圈中感应电流的大小与列车速度无关
答案 D
解析 列车运动引起通过线圈的磁通量发生变化,会使线圈中产生感应电流,列车速度越快,磁通量变化越快,感应电流越大,A、B、C正确,D错误。故选D。
3.(多选)对反电动势的理解正确的是( )
A.反电动势的作用是阻碍线圈的转动
B.对电动机来说应尽量减小反电动势,最好没有反电动势
C.反电动势阻碍转动的过程,是电能向其他形式能转化的过程
D.由于反电动势的存在,使存在电动机的回路中的电流I<,所以在有反电动势工作的电路中,不能用闭合电路欧姆定律直接计算电流
答案 ACD
解析 反电动势与原电动势方向相反,它阻碍电荷的定向移动形成电流,从而阻碍线圈的转动,A正确;正是由于反电动势的阻碍作用,所以才消耗电能,使电能转化为其他形式的能,B错误、C正确;由于反电动势方向与原电动势方向相反,所以电路电流要减小,I<,电路为非纯电阻电路,闭合电路欧姆定律不成立,D正确,故选A、C、D。
4.如图甲所示线圈的匝数n=100匝,横截面积S=50 cm2,线圈总电阻r=10 Ω,沿轴向有匀强磁场,设图示磁场方向为正,磁场的磁感应强度随时间作如图乙所示变化,则在开始的0.1 s内( )
A.磁通量的变化量为0.25 Wb
B.磁通量的变化率为2.5×102 Wb/s
C.a、b间电压为0
D.在a、b间接一个理想电流表时,电流表的示数为0.25 A
答案 D
解析 通过线圈的磁通量与线圈的匝数无关,若设Φ2为正,则Φ2=B2S,则线圈中磁通量的变化量为ΔΦ=B2S-(-B1S)=B2S+B1S=(0.1+0.4)×50×10-4 Wb=2.5×10-3 Wb,A错误;磁通量的变化率==2.5×10-2 Wb/s,B错误;由法拉第电磁感应定律知:当ab间断开时,其间电压等于线圈产生的感应电动势,所以E=n=2.5 V,且恒定,C错误;在ab间接一理想电流表,相当于ab间接通形成回路,所以I==0.25 A,D正确。