第5節(jié) 電磁感應(yīng)規(guī)律的應(yīng)用

1.如圖所示,三個(gè)相同的金屬圓環(huán)內(nèi),存在著不同的有界勻強(qiáng)磁場(chǎng),虛線表示環(huán)的某條直徑,已知所有磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間變化都滿足B=kt,方向如圖.測(cè)得A環(huán)中感應(yīng)電流強(qiáng)度為I,則B環(huán)和C環(huán)內(nèi)感應(yīng)電流強(qiáng)度分別為( )

A.IB=I、IC=0 B.IB=I、IC=2I
C.IB=2I、IC=2I D.IB=2I、IC=0
【答案】D
【解析】C環(huán)中穿過圓環(huán)的磁感線完全抵消,磁通量為零,保持不變,所以沒有感應(yīng)電流產(chǎn)生,則IC=0.根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律得:E==S=kS,S是有效面積.則得E∝S,所以A、B中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)之比為EA∶EB=1∶2,根據(jù)歐姆定律得知,IB=2IA=2I,故選D.
2.(2019·白銀校級(jí)月考)法拉第圓盤發(fā)電機(jī)的示意圖如圖所示,銅圓盤安裝在豎直的銅軸上,兩銅片P、Q分別與圓盤的邊緣和銅軸接觸,圓盤處于方向豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)B中,圓盤旋轉(zhuǎn)時(shí),關(guān)于流過電阻R的電流,下列說法正確的是( )

A.若圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度均勻增加,則電流大小恒定
B.若從上往下看,圓盤順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng),則電流沿b到a的方向流過R
C.若圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)方向不變,角速度大小發(fā)生變化,則電流方向可能發(fā)生變化
D.若圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度變?yōu)樵瓉淼?span lang="EN-US">2倍,則電流在R上的熱功率變?yōu)樵瓉淼?span lang="EN-US">4倍
【答案】D
【解析】銅盤轉(zhuǎn)動(dòng)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為E=BL2ω,B、L、ω增大,E增大,電流增大,故A錯(cuò)誤;由右手定則可知,回路中電流方向不變,若從上往下看,圓盤順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng),由右手定則知,電流沿a到b的方向流過R,故B錯(cuò)誤;若圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)方向不變,角速度大小發(fā)生變化,則電流方向不變,大小變化,故C錯(cuò)誤;若圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度變?yōu)樵瓉淼?span lang="EN-US">2倍,根據(jù)E=BL2ω,I=可知回路電流變?yōu)樵瓉?span lang="EN-US">2倍,根據(jù)P=I2R可知電流在R上的熱功率變?yōu)樵瓉淼?span lang="EN-US">4倍,D正確.
3.(2018·新課標(biāo)Ⅱ卷)如圖,在同一水平面內(nèi)有兩根平行長(zhǎng)導(dǎo)軌,導(dǎo)軌間存在依次相鄰的矩形勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域,區(qū)域?qū)挾染鶠?i>l,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等、方向交替向上向下,一邊長(zhǎng)為l的正方形金屬線框在導(dǎo)軌上向左勻速運(yùn)動(dòng),線框中感應(yīng)電流i隨時(shí)間變化的正確圖線可能是( )


A B C D
【答案】D
【解析】由題圖示位置開始線框兩側(cè)磁場(chǎng)反向,有恒定的順時(shí)針感應(yīng)電流;經(jīng)過后兩側(cè)磁場(chǎng)同向,感應(yīng)電流為零;再經(jīng)過后兩側(cè)磁場(chǎng)反向,有恒定的逆時(shí)針感應(yīng)電流;再經(jīng)過后兩側(cè)磁場(chǎng)同向,感應(yīng)電流為零……可知只有D圖可能.