2.法拉第电磁感应定律
知识点一 电磁感应定律
1.(2025·安徽六安期末)关于感应电动势的大小,下列说法中正确的是( )
A.磁通量越大,感应电动势越大
B.磁通量变化得越多,感应电动势越大
C.磁通量变化时,感应电动势一定变化
D.磁通量变化得越快,感应电动势越大
2.(2025·河南信阳市期末)某同学用粗细均匀的金属丝弯成如图所示的图形,两个正方形的边长均为L,A、B两点之间的距离远小于L,在右侧正方形区域存在均匀增强的磁场,磁感应强度随时间的变化率=k,则B、A两点之间的电势差UBA为( )
A.kL2 B.
C.-kL2 D.-
3.(2025·陕西西安期末)将A、B两单匝闭合圆形导线环如图所示放置,导线环B恰好与正方形的匀强磁场区域边界内切,磁场方向垂直于两导线环的平面,A、B导线环的半径之比rA∶rB=2∶1。若磁感应强度均匀增大,则A、B导线环中感应电动势之比为( )
A.1∶1 B.4∶1
C.4∶π D.2∶π
知识点二 切割磁感线时的感应电动势
4.(2025·辽宁鞍山期末)如图所示,空间中存在平行于纸面向右的匀强磁场,磁感应强度大小为B,一根在b点被折成直角的金属棒abc平行于纸面放置,ab = bc = L,ab边垂直于磁场方向。现该金属棒以速度v垂直于纸面向里运动。则a、c两点间的电势差Uac为( )
A.BLv B.BLv
C.-BLv D.-BLv
5.(2025·内蒙古包头期末)如图所示,当航天飞机在环绕地球半径约7 000 km的轨道上飞行时,从中释放一颗卫星,卫星与航天飞机保持相对静止,两者用导电缆绳相连,这种卫星称为绳系卫星,利用它可以进行多种科学实验。现有一颗绳系卫星在地球赤道上空自西向东方向运行。卫星位于航天飞机正上方,它与航天飞机间的距离约5 km,卫星所在位置的地磁场沿水平方向由南往北约5×10-5 T。如果航天飞机的运行速度约8 km/s,则缆绳中的感应电动势大小和电势高低分别是( )
A.1 000 V,卫星端电势高
B.1 000 V,航天飞机端电势高
C.2 000 V,航天飞机端电势高
D.2 000 V,卫星端电势高
6.abcd是一个用粗细均匀的电阻丝围成的正方形单匝线框,边长为L,每边电阻为R,匀强磁场与线框所在平面垂直,如图所示,磁感应强度大小为B,线框在外力作用下以速度v向右匀速进入磁场,在进入过程中,下列说法正确的是( )
A.d端电势低于c端电势
B.dc边两端的电压的大小为BLv
C.ad边不受安培力
D.线框受到的安培力方向向左,且大小为
7.如图所示,竖直平面内有一金属环,半径为a,总电阻为R(指拉直时两端的电阻),磁感应强度为B的匀强磁场垂直穿过环平面,在环的最高点用铰链连接长度为2a、电阻为的导体棒AB,AB由水平位置紧贴环面摆下,当摆到竖直位置时,B点的线速度为v,则这时A、B两端间的电压大小为( )
A. B.
C. D.Bav
8.(2025·四川广元期末)如图甲所示,在虚线框所示的区域有竖直向上的匀强磁场,位于水平面内、面积为S的单匝金属线框放在磁场中,线框上开有一小口与磁场外阻值为R的小灯泡相连。若金属线框的总电阻为,其他电阻不计,磁场随时间的变化情况如图乙所示,则( )
A.感应电流由b经小灯泡流向a B.线框cd边受到的安培力向左
C.感应电动势的大小为 D.a、b间电压的大小为
9.(2025·湖南株洲期中)如图甲所示,单匝线圈两端A、B与一理想电压表相连,线圈内有一垂直于纸面向里的磁场,线圈中的磁通量变化规律如图乙所示。下列说法正确的是( )
A.0~0.1 s内磁通量的变化量为0.15 Wb B.电压表读数为1.5 V
C.B端比A端的电势高 D.电压表“+”接线柱接A端
10.(2022·河北高考)将一根绝缘硬质细导线顺次绕成如图所示的线圈,其中大圆面积为S1,小圆面积均为S2,垂直线圈平面方向有一随时间t变化的磁场,磁感应强度大小B=B0+kt,B0和k均为常量,则线圈中总的感应电动势大小为( )
A.kS1 B.5kS2 C.k(S1-5S2) D.k(S1+5S2)
11.〔多选〕(2025·山东潍坊市期末)如图所示,半径为L的金属圆环固定,圆环内存在垂直于纸面向里的匀强磁场,磁感应强度大小为B,长为L、电阻为r的导体棒OA,一端固定在通过圆环中心的O点,另一端与圆环接触良好。在圆环和O点之间接有阻值为R的电阻,不计金属圆环的电阻。当导体棒以角速度ω绕O点逆时针匀速转动时,下列说法正确的是( )
A.O点的电势高于A点的电势
B.导体棒切割磁感线产生的感应电动势大小为BL2ω
C.O、A两点间电势差大小为
D.增大导体棒转动的角速度,电路中的电流增大
12.如图所示,导轨OM和ON都在纸面内,导体AB可在导轨上无摩擦滑动,AB⊥ON,ON水平,若AB以5 m/s的速度从O点开始沿导轨匀速向右滑动,导体与导轨都足够长,匀强磁场的磁感应强度为0.2 T。问:(结果可用根式表示)
(1)第3 s末导体AB夹在导轨间部分产生的感应电动势多大?
(2)0~3 s内回路的平均感应电动势为多大?
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