第27讲法拉第电磁感应定律答案

第27讲法拉第电磁感应定律答案

第27讲　法拉第电磁感应定律、自感和涡流 ‎【教材知识梳理】‎ 一、1.(1)电磁感应现象　(2)磁通量　(3)楞次定律　右手定则　2.(1)磁通量的变化率　(2)n 二、1.(1)电磁感应　(2)L　(3)亨利　2.涡流 辨别明理 ‎(1)(√)　(2)(×)　(3)(√)‎ ‎(4)如图所示,圆盘中任意一根半径CD都在切割磁感线,此半径可以看成一个电源,根据右手定则可以判断,D点的电势比C点高,也就是说,圆盘边缘上的电势比圆心电势高,在C、D之间接上用电器,转动的圆盘就可以为用电器供电.‎ ‎【考点互动探究】‎ 考点一 例1　C　[解析] 根据法拉第电磁感应定律知电势差大小为E=nS;根据楞次定律可知b点电势较高,故φa-φb小于0,选项C正确.‎ 变式题　ABC　[解析] 由图像可看出,在开始时刻图线的斜率最大,B的变化率最大,线圈中产生的感应电动势最大,感应电流也最大,最大值为I==× A=0.01 A,故A正确;在第4 s末,穿过线圈的磁通量减小,根据楞次定律可判断,I的方向为逆时针方向,故B正确;前2 s内,通过线圈某截面的总电荷量q=== C=0.01 C,故C正确;第3 s内,B没有变化,线圈中没有感应电流产生,则线圈的发热功率最小,故D错误.‎ 考点二 例2　B　[解析] 因为金属杆以速度v沿平行于cd的方向滑动,其切割磁感线的有效长度为导轨间距l,由法拉第电磁感应定律得,电路中感应电动势E=Blv,A错误;由图可知,金属杆接入电路的实际长度为x=,电路有效电阻R=x·r=,由闭合电路的欧姆定律得,电路中电流大小I===,B正确;金属杆所受安培力F=BIx=B··=,C错误;金属杆的热功率P=I2R=·=,D错误.‎ 变式题1　AB　[解析] 将圆盘看成由无数辐条组成,各辐条都在切割磁感线,从而产生感应电动势,出现感应电流,当圆盘顺时针转动时(从上往下看),根据右手定则可判断,圆盘上感应电流从边缘向中心,流过电阻R的电流方向从a到b,B正确,C错误;由法拉第电磁感应定律可得,感应电动势E=BL=BL2ω,而I=,故A正确;当角速度ω变为原来的2倍时,感应电动势E=BL2ω变为原来的2倍,感应电流I变为原来的2倍,电流在R上的热功率P=I2R变为原来的4倍,D错误.‎ 变式题2　AD　[解析] 线圈进磁场过程,垂直于平面向里的磁通量逐渐增大,根据楞次定律的推论“增反减同”可判断,感应电流方向为逆时针方向,选项A正确;CD段导线电流方向与磁场垂直,安培力不为零,选项B错误;线圈进磁场过程中,有效切割长度最长为半径,所以感应电动势最大值Em=Bv=Bdv,选项C错误;感应电动势的平均值===πBdv,选项D正确.‎ 变式题3　(1)v1-　(2)‎ ‎[解析] (1)由法拉第电磁感应定律得E=BL(v1-v2)‎ 由闭合电路欧姆定律得I=‎ 安培力F=BIL=‎ 速度恒定时,有=f 解得v2=v1-‎ ‎(2)最大阻力fm=‎ 考点三 例3　C　[解析] 分析图甲,断开开关S1瞬间,A1突然闪亮,说明流经A1的电流瞬间增大,从而得到S1闭合,电路稳定时,A1中的电流小于L1中的电流,选项B错误.由并联电路特点可知,A1的电阻值大于L1的电阻值,选项A错误.分析图乙,开关S2闭合后,灯A2逐渐变亮,A3立即变亮,说明闭合S2瞬间A2与A3中的电流不相等,那么L2与R中的电流也不相等,选项D错误.最终A2与A3亮度相同,说明流经A2与A3的电流相同,由欧姆定律可知,R与L2的电阻值相等,选项C正确.‎ 变式题　A　[解析] S刚闭合后,A、B先是一样亮,之后A逐渐熄灭,B逐渐变亮,选项A正确,B错误.S闭合足够长时间后,A熄灭,B一直都是亮的,选项C、D错误.‎ 例4　AB　[解析] 磁针在圆盘所在处形成的磁场是非匀强磁场,圆盘可以等效为许多环形闭合线圈,圆盘转动过程中,穿过每个环形闭合线圈的磁通量不断地发生变化,在每一环形线圈上产生电动势和涡电流,A正确;环形线圈随圆盘转动,由楞次定律可知,线圈会受到磁针施加的阻碍相对运动的力,根据牛顿第三定律可知,磁针会受到与线圈即圆盘转动方向相同的力的作用,此力来源于电磁感应形成的涡电流,而不是自由电子随圆盘转动形成的电流,B正确,D错误.从圆盘的整个盘面上看,圆盘转动过程中穿过整个圆盘的磁通量不变,C错误.‎