法拉第电磁感应定律
A级 抓基础
1.穿过一个单匝闭合线圈的磁通量始终为每秒均匀增加2 Wb,则( )
A.线圈中感应电动势每秒增加 2 V
B.线圈中感应电动势每秒减少2 V
C.线圈中感应电动势始终为2 V
D.线圈中感应电动势始终为一个确定值,但由于线圈有电阻,电动势小于2 V
解析:由E=n知恒定,n=1,所以E=2 V.
答案:C
2.如图所示,在竖直向下的匀强磁场中,将一水平放置的金属棒ab以水平速度v0抛出,不计空气阻力,那么金属棒内产生的感应电动势将( )
A.越来越大 B.越来越小
C.保持不变 D.方向不变,大小改变
解析:由于导体棒中无感应电流,故棒只受重力作用,导体棒做平抛运动,水平速度v0不变,即切割磁感线的速度不变,故感应电动势保持不变.
答案:C
3.如图,在磁感应强度为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场中,金属杆MN在平行金属导轨上以速度v向右匀速滑动,MN中产生的感应电动势为E1;若磁感应强度增为2B,其他条件不变,MN中产生的感应电动势变为E2.则通过电阻R的电流方向及E1与E2之比E1∶E2分别为( )
A.c→a,2∶1 B.a→c,2∶1
C.a→c,1∶2 D.c→a,1∶2
解析:由右手定则判断可知,MN中产生的感应电流方向为N→M,则通过电阻R的电流方向为a→c.MN产生的感应电动势公式为E=BLv,其他条件不变,E与B成正比,则得E1∶E2=1∶2.
答案:C
4.(多选)单匝矩形线圈在匀强磁场中匀速运动,转轴垂直于磁场,若线圈所围面积里磁通量随时间变化的规律如图所示,则O→D过程中( )
A.线圈在O时刻感应电动势最大
B.线圈在D时刻感应电动势为零
C.线圈在D时刻感应电动势最大
D.线圈在O至D时间内平均感应电动势为0.4 V
解析:由法拉第电磁感应定律知线圈从O至D时间内的平均感应电动势E== V=0.4 V.
由感应电动势的物理意义知,感应电动势的大小与磁通量的大小Φ和磁通量的改变量ΔΦ均无必然联系,仅由磁通量的变化率决定,而任何时刻磁通量的变化率就是Φ-t图象上该时刻切线的斜率,不难看出O点处切线斜率最大,D点处切线斜率最小,为零,故A、B、D选项正确.
答案:ABD