法拉第電磁感應(yīng)定律 自感 渦流A組·基礎(chǔ)題1在如圖所示的電路中，兩個靈敏電流表G1和G2的零點(diǎn)都在刻度盤中央，當(dāng)電流從“”接線柱流入時，指針向右擺；電流從“”接線柱流入時，指針向左擺在電路接通后再斷開的瞬間，下列說法中符合實(shí)際情況的是( B )AG1表指針向左擺，G2表指針向右擺BG1表指針向右擺，G2表指針向左擺CG1、G2表的指針都向左擺DG1、G2表的指針都向右擺2. 如圖所示，長為L的金屬導(dǎo)線彎成一圓環(huán)，導(dǎo)線的兩端接在電容為C的平行板電容器上，P、Q為電容器的兩個極板，磁場方向垂直于環(huán)面向里，磁感應(yīng)強(qiáng)度以BB0Kt(K>0)隨時間變化t0時，P、Q兩極板電勢相等，兩極板間的距離遠(yuǎn)小于環(huán)的半徑經(jīng)時間t，電容器的P極板( D )A不帶電B所帶電荷量與t成正比C帶正電，電荷量是D帶負(fù)電，電荷量是3. 如圖所示，導(dǎo)體桿OQ在作用于OQ中點(diǎn)且垂直于OQ的力作用下，繞O軸沿半徑為r的光滑的半圓形框架在勻強(qiáng)磁場中以一定的角速度轉(zhuǎn)動，磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，方向垂直于框架平面，AO間接有電阻R，桿和框架電阻不計，回路中的總電功率為P，則( C )A外力的大小為2BrB外力的大小為BrC導(dǎo)體桿旋轉(zhuǎn)的角速度為D導(dǎo)體桿旋轉(zhuǎn)的角速度為 4(2017·北京卷)圖甲和圖乙是教材中演示自感現(xiàn)象的兩個電路圖，L1和L2為電感線圈實(shí)驗(yàn)時，斷開開關(guān)S1瞬間，燈A1突然閃亮，隨后逐漸變暗；閉合開關(guān)S2，燈A2逐漸變亮，而另一個相同的燈A3立即變亮，最終A2與A3的亮度相同下列說法正確的是( C )A圖甲中，A1與L1的電阻值相同B圖甲中，閉合S1，電路穩(wěn)定后，A1中電流大于L1中電流C圖乙中，變阻器R與L2的電阻值相同D圖乙中，閉合S2瞬間，L2中電流與變阻器R中電流相等5(多選)光滑金屬導(dǎo)軌寬L0.5 m，電阻不計，均勻變化的磁場充滿整個軌道平面，如圖甲所示，磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時間變化的情況如圖乙所示金屬棒ab的電阻為2 ，垂直固定在導(dǎo)軌上靜止不動，且與導(dǎo)軌左端距離l0.2 m，則( ACD )A1 s末回路中的電動勢為0.1 VB1 s末回路中的電流為1 AC2 s內(nèi)回路產(chǎn)生的電熱為0.01 JD2 s末，ab所受安培力大小為0.05 N6(多選) (2015·全國卷)1824年，法國科學(xué)家阿拉果完成了著名的“圓盤實(shí)驗(yàn)”實(shí)驗(yàn)中將一銅圓盤水平放置，在其中心正上方用柔軟細(xì)線懸掛一枚可以自由旋轉(zhuǎn)的磁針，如圖所示實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，當(dāng)圓盤在磁針的磁場中繞過圓盤中心的豎直軸旋轉(zhuǎn)時，磁針也隨著一起轉(zhuǎn)動起來，但略有滯后下列說法正確的是( AB )A圓盤上產(chǎn)生了感應(yīng)電動勢B圓盤內(nèi)的渦電流產(chǎn)生的磁場導(dǎo)致磁針轉(zhuǎn)動C在圓盤轉(zhuǎn)動的過程中，磁針的磁場穿過整個圓盤的磁通量發(fā)生了變化D圓盤中的自由電子隨圓盤一起運(yùn)動形成電流，此電流產(chǎn)生的磁場導(dǎo)致磁針轉(zhuǎn)動7(多選)如圖甲所示，一個匝數(shù)為n的圓形線圈(圖中只畫了2匝)，面積為S，線圈的電阻為R，在線圈外接一個阻值為R的電阻和一個理想電壓表將線圈放入垂直線圈平面指向紙內(nèi)的磁場中，磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時間變化規(guī)律如圖乙所示下列說法正確的是( BC )A0t1時間內(nèi)P點(diǎn)電勢低于Q點(diǎn)電勢B0t1時間內(nèi)電壓表的讀數(shù)為Ct1t2時間內(nèi)R上的電流為D0t2時間內(nèi)線圈中的電流方向不變8(多選)如圖所示，平行金屬導(dǎo)軌MN和PQ，它們的電阻可以忽略不計，在M和P之間接有阻值為R3.0 的定值電阻，導(dǎo)體棒ab長l0.5 m，其電阻不計，且與導(dǎo)軌接觸良好，整個裝置處于方向豎直向上的勻強(qiáng)磁場中，磁感應(yīng)強(qiáng)度B0.4 T現(xiàn)使ab以v10 m/s的速度向右做勻速運(yùn)動，則以下判斷正確的是( AD )A導(dǎo)體棒ab中的感應(yīng)電動勢E2.0 VB電路中的電流I0.5 AC導(dǎo)體棒ab所受安培力方向向右D導(dǎo)體棒ab所受合力做功為零B組·能力題9(多選)(2019·河南中原名校質(zhì)檢)圖中四個物體由金屬圓環(huán)組成，它們所用材質(zhì)和圓環(huán)半徑都相同，2環(huán)較細(xì)，其余五個粗環(huán)粗細(xì)相同，3和4分別由兩個相同粗環(huán)焊接而成，在焊點(diǎn)處沿兩環(huán)環(huán)心連線方向割開一個小缺口(假設(shè)缺口處對環(huán)形、質(zhì)量和電阻的影響均不計)四個物體均位于豎直平面內(nèi)空間存在著方向水平且與環(huán)面垂直、下邊界為過MN的水平面的勻強(qiáng)磁場.1、2、3的下邊緣均與MN相切，4的兩環(huán)環(huán)心連線豎直，小缺口位于MN上，已知圓環(huán)的半徑遠(yuǎn)大于導(dǎo)線的直徑現(xiàn)將四個物體同時由靜止釋放則( BD )A1先于2離開磁場B離開磁場時2和3的速度相等C在離開磁場的過程中，1和3產(chǎn)生的焦耳熱一樣多D在離開磁場的過程中，通過導(dǎo)線橫截面的電量，1比4多解析：把粗線框看成n個細(xì)線框疊合而成，則每個線框進(jìn)入磁場的過程中情況完全相同，故線圈1、2的運(yùn)動狀態(tài)一定相同，離開磁場時間一定相等，故A錯誤；線圈3和1，兩環(huán)互相獨(dú)立和互相連通比較，電流不變，因此離開磁場速度相等v1v3，又v1v2，故離開磁場時2、3速度相等，故B正確；由能量守恒可得Qmg·2Rmv2，R是圓環(huán)半徑，1的質(zhì)量比3小，產(chǎn)生的熱量小，所以Q1Q3，故C錯誤；根據(jù)q，由于1的電阻比4小，但磁通量變化相同，故通過導(dǎo)線1橫截面的電量多，即q1q4，故D正確10. 在范圍足夠大、方向豎直向下的勻強(qiáng)磁場中，磁感應(yīng)強(qiáng)度B0.2 T，有一水平放置的光滑框架，寬度L0.4 m，如圖所示，框架上放置一質(zhì)量m0.05 kg、電阻R1 的金屬桿cd，框架電阻不計若桿cd在水平外力F的作用下以恒定加速度a2 m/s2由靜止開始向右做勻加速直線運(yùn)動，求： (1)5 s內(nèi)的平均感應(yīng)電動勢；(2)第5 s末回路中的電流I；(3)第5 s末作用在桿cd上的水平外力F的大小解析：(1)t5 s時金屬桿的位移xat225 m5 s內(nèi)的平均速度5 m/s故平均感應(yīng)電動勢BL0.4 V(2)第5 s末桿的速度vat10 m/s此時感應(yīng)電動勢EBLv則回路中的電流I0.8 A(3)桿cd做勻加速運(yùn)動，由左手定則判得所受安培力方向向左，由牛頓第二定律得FF安ma桿cd所受安培力F安BIL即FBILma0.164 N.答案：(1)0.4 V(2)0.8 A(3)0.164 N11. 如圖所示，勻強(qiáng)磁場中有一矩形閉合線圈abcd，線圈平面與磁場垂直已知線圈的匝數(shù)N100，邊長ab1.0 m、bc0.5 m，電阻r2 .磁感應(yīng)強(qiáng)度B在01 s內(nèi)從零均勻變化到0.2 T在15 s內(nèi)從0.2 T均勻變化到0.2 T，取垂直紙面向里為磁場的正方向求： (1)0.5 s時線圈內(nèi)感應(yīng)電動勢的大小E和感應(yīng)電流的方向；(2)在15 s內(nèi)通過線圈的電荷量q；(3)在05 s內(nèi)線圈產(chǎn)生的焦耳熱Q.解析：(1)感應(yīng)電動勢E1磁通量的變化量1B1S解得E1N代入數(shù)據(jù)得E110 V由楞次定律得，感應(yīng)電流的方向?yàn)閍dcba.(2)同理可得在15 s內(nèi)產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢E2N感應(yīng)電流I2電荷量qI2t2解得qN代入數(shù)據(jù)得q10 C(3)01 s內(nèi)的焦耳熱Q1Irt1且I115 s內(nèi)的焦耳熱Q2Irt2QQ1Q2代入數(shù)據(jù)得Q100 J.答案：(1)10 Vadcba(2)10 C(3)100 J6