20xx教科版高中物理選修3-2第1章第3節(jié)法拉第電磁感應(yīng)定律(更新版)
【正文】 中的感應(yīng)電流一定增大 C．當(dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)度減小時(shí)，線框中的感應(yīng)電流一定增大 D．當(dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)度減小時(shí)，線框中的感應(yīng)電流可能不變 答案 AD 解析 由法拉第電磁感應(yīng)定律可知，感應(yīng)電流的大小取決于磁通量的變化率，與磁感應(yīng)強(qiáng)度的增與減無關(guān)，選項(xiàng) A、 D 正確． 2. (公式 E＝ nΔ ΦΔ t 的應(yīng)用 )單匝矩形線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)軸垂直于磁場(chǎng)，若線圈所圍面積的磁通量隨時(shí)間變化的規(guī)律如圖 9所示，則 O～ D 過程中 ( ) 圖 9 A． O 時(shí)刻線圈中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大 B． D 時(shí)刻線圈中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為零 C． D 時(shí)刻線圈中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大 D． O 至 D 時(shí)間內(nèi)線圈中的平均感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為 V 答案 ABD 解析 由法拉第電磁感應(yīng)定律 E＝ nΔ ΦΔ t ， Δ ΦΔ t 為 Φ － t圖像中對(duì)應(yīng)時(shí)刻切線的斜率，所以 A、 B正確， C錯(cuò)誤； O 至 D時(shí)間內(nèi)線圈中的平均感應(yīng)電動(dòng)勢(shì) E＝ nΔ ΦΔ t ＝ 1 210－ 3－ 0 V＝ V，所以 D 正確． 3. (公式 E＝ nΔ ΦΔ t 的應(yīng)用 )如圖 10 所示，一單匝矩形線圈 abcd 放置在水平面內(nèi)，線圈面積為 S＝ 100 cm2，線圈處在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向與水平方向成 30176。 S＝ n . 11. 如圖 7 所示，當(dāng)航天飛機(jī)在環(huán)繞地球的軌道上飛行時(shí)，從中釋放一顆衛(wèi)星，衛(wèi)星與航天飛機(jī)保持相對(duì)靜止，兩者用導(dǎo)電纜繩相連，這種衛(wèi)星稱為繩系衛(wèi)星，利用它可以進(jìn)行多種科學(xué)實(shí)驗(yàn)．現(xiàn)有一顆繩系衛(wèi)星在地球赤道上空由東往西方向運(yùn)行．衛(wèi)星位于航天飛機(jī)正上方，它與航天飛機(jī)間的距離約為 20 km，衛(wèi)星所在位置的地磁場(chǎng)沿 水平方向由南往北，磁感應(yīng)強(qiáng)度約為510 － 5 T．如果航天飛機(jī)和衛(wèi)星的運(yùn)行速度約為 8 km/s，則纜繩中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小為_________V. 圖 7 答案 8 000 解析 由 E＝ BLv 可知感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為 8 000 V. 題組四 綜合應(yīng)用 12. 如圖 8 所示，設(shè)勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度 B 為 T，線框中切割磁感線的導(dǎo)線的長(zhǎng)度 L 為 40 cm，線框向左做勻速運(yùn)動(dòng)的速度為 v＝ m/s，整個(gè)線框的電阻 R為 Ω ，試求： 圖 8 (1)線框中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小； (2)線框中感應(yīng)電流的大?。? 答案 (1) V (2) A 解析 (1)線框中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì) E＝ BLv＝ V ＝ V. (2)線框中的感應(yīng)電流 I＝ ER＝ A＝ A. 13．如圖 9 甲所示，一個(gè)圓形線圈的匝數(shù) n＝ 1 000，線圈面積 S＝ 200 cm2，線圈的電阻 r＝ 1 Ω ，線圈外接一個(gè)阻值 R＝ 4 Ω 的電阻，把線圈放入一方向垂直線圈平面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間變化規(guī)律如圖乙所示．求： 圖 9 (1)前 4 s 內(nèi)的平均感應(yīng)電動(dòng)勢(shì) 大小； (2)前 5 s 內(nèi)的平均感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大?。? 答案 (1)1 V (2)0 解析 (1)前 4 秒內(nèi)磁通量的變化量 Δ Φ ＝ Φ 2－ Φ 1＝ S(B2－ B1)＝ 20010 － 4( － )Wb＝410 － 3 Wb 由法拉第電磁感應(yīng)定律得 E＝ nΔ ΦΔ t ＝ 1 000 410－ 34 V＝ 1 V. (2)前 5 秒內(nèi)磁通量的變化量 Δ Φ ′ ＝ Φ 2′ － Φ 1＝ S(B2′ － B1)＝ 20010 － 4( － ) Wb＝ 0 由法拉第電磁感應(yīng)定律得 E′ ＝ nΔ Φ ′Δ t′ ＝ 0
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