课时作业43 电磁感应定律的综合应用
课时作业11：4.4法拉第电磁感应定律
4.4法拉第电磁感应定律1．关于电磁感应现象的有关说法中，正确的是()A．只要穿过闭合电路中的磁通量不为零，闭合电路中就一定有感应电流产生B．穿过闭合电路中的磁通量减小，则电路中感应电流就减小C．穿过闭合电路中的磁通量越大，闭合电路中的感应电动势越大D．穿过闭合电路中的磁通量变化越快，闭合电路中感应电动势越大2．如图中所示的导体棒的长度为L，处于磁感应强度为B的匀强磁场中，棒运动的速度均为v，则产生的感应电动势为BLv的是()3．如图所示，螺线管的导线的两端与两平行金属板相接，一个带负电的小球用丝线悬挂在两金属板间，并处于静止状态，当条形磁铁突然插入螺线管时，小球的运动情况是()A．向左摆动B．向右摆动C．保持静止D．无法判定4.当航天飞机在环绕地球的轨道上飞行时，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”。
现有一颗卫星在地球赤道上空运行，卫星位于航天飞机正上方，卫星所在位置地磁场方向由南向北。
下列说法正确的是()A．航天飞机和卫星从西向东飞行时，图中B端电势高B．航天飞机和卫星从西向东飞行时，图中A端电势高C．航天飞机和卫星从南向北飞行时，图中B端电势高D．航天飞机和卫星从南向北飞行时，图中A端电势高5．穿过闭合回路的磁通量Φ随时间t变化的图象分别如图甲、乙、丙、丁所示，下列关于回路中产生的感应电动势的论述，正确的是()A．图甲中回路产生的感应电动势恒定不变B．图乙中回路产生的感应电动势一直在变大C．图丙中回路在0～t0时间内产生的感应电动势大于t0～2t0时间内产生的感应电动势D．图丁回路产生的感应电动势先变小再变大6．如图甲所示线圈的匝数n＝100匝，横截面积S＝50cm2，线圈总电阻r＝10Ω，沿轴向有匀强磁场，设图示磁场方向为正，磁场的磁感应强度随时间按如图乙所示规律变化，则在开始的0.1s内()A．磁通量的变化量为0.25WbB．磁通量的变化率为2.5×10－2Wb/sC．a、b间电压为0D．在a、b间接一个理想电流表时，电流表的示数为0.25A7.如图所示，水平放置的平行金属导轨相距l＝0.50m，左端接一电阻R＝0.20Ω，磁感应强度B＝0.40T的匀强磁场，方向垂直于导轨平面。
课时作业11：专题突破 电磁感应定律的综合应用（二）
专题突破 电磁感应定律的综合应用电磁感应定律的综合应用(二)(时间：40分钟)基础巩固练1．(2019·上海闵行区模拟)如图1所示，在外力的作用下，导体杆OC 可绕O 轴沿半径为r 的光滑的半圆形框架在匀强磁场中以角速度ω匀速转动，磁感应强度大小为B ，方向垂直纸面向里，A 、O 间接有电阻R ，杆和框架电阻不计，则所施外力的功率为( )图1 A.B 2ω2r 2RB.B 2ω2r 4RC.B 2ω2r 44R D.B 2ω2r 48R解析 因为OC 是匀速转动的，根据能量守恒可得，P 外＝P 电＝E 2R ，又因为E ＝Br ·ωr 2，联立解得P 外＝B 2ω2r 44R ，选项C 正确。
答案 C2．(多选)如图2所示，足够长的光滑导轨倾斜放置，导轨宽度为L ，其下端与电阻R 连接。
导体棒ab 电阻为r ，导轨和导线电阻不计，匀强磁场竖直向上。
若导体棒ab 以一定初速度v 下滑，则关于ab 棒的下列说法正确的是( )图2A ．所受安培力方向水平向右B．可能以速度v匀速下滑C．刚下滑的瞬间ab棒产生的感应电动势为BL vD．减少的重力势能等于电阻R上产生的内能解析导体棒ab以一定初速度v下滑，切割磁感线产生感应电动势和感应电流，由右手定则可判断出电流方向为从b到a，由左手定则可判断出ab棒所受安培力方向水平向右，选项A正确；当mg sin θ＝BIL cos θ时，ab棒沿导轨方向合外力为零，则以速度v匀速下滑，选项B正确；由于速度方向与磁场方向夹角为(90°＋θ)，刚下滑的瞬间ab棒产生的感应电动势为E＝BL v cos θ，选项C错误；由能量守恒定律知，ab棒减少的重力势能不一定等于电阻R上产生的内能，选项D 错误。
答案AB3．两块水平放置的金属板，板间距离为d，用导线将两块金属板与一线圈连接，线圈中存在方向竖直向上、大小变化的磁场，如图3所示。
两板间有一带正电的油滴恰好静止，则磁场的磁感应强度B随时间变化的图象是()图3解析带正电的油滴静止，即所受重力与电场力平衡，两板间为匀强电场，因此线圈中产生的感应电动势为恒定值，由法拉第电磁感应定律可知，通过线圈的磁通量一定是均匀变化的，选项A、D错误；油滴带正电，故下极板电势高于上极板电势，感应电流产生磁场与原磁场方向相同，由楞次定律可知，通过线圈的磁通量均匀减小，故选项C正确，B错误。
H4.5电磁感应定律的综合应用
（2）当ab棒脱离导轨后C对R放电,通过R的电量为 Q2,所 以整个过程中通过 R的总电量为：Q=Q1+Q2
Q BL2 ( 3 2C ) 2R
例题2:半径为a的圆形区域内有均匀磁场，磁感强度为B=0.2T， 磁场方向垂直纸面向里，半径为b的金属圆环与磁场同心地放置， 磁场与环面垂直，其中a=0.4m，b=0.6m，金属环上分别接有灯 L1、L2，两灯的电阻均为R =2Ω，一金属棒MN与金属环接触良 好，棒与环的电阻均忽略不计 （1）若棒以v0=5m/s的速率在环上向右匀速滑动，求棒滑过圆 环直径OO′的瞬时（如图所示）MN中电动势和流过灯L1的电流。 （2）撤去中间的金属棒MN，将右面的半圆环OL2O′以OO′为轴 向上翻转90º，若此时磁场随时间均匀变化，其变化率为 ΔB/Δt=4T/s，求L1的功率。
h P v d b l B R Q
解: 画出等效电路如图示, E=1/4×Blv=0.1V r1 =rh=2×0.1=0.2 Ω I=2E/(R+r1 )=0.4A 方向N→Q U cd=IR=0.12V U ab= U cd +2E=0.32V
a E
c
2E
N
R
Q
d
b E
例5：如图所示，固定于水平桌面上的金属框架cdef， 处在竖直向下的匀强磁场中，金属棒 ab 搁在框架上， 可无摩擦滑动，此时 adeb构成一个边长为 l 的正方形， 棒的电阻为r，其余电阻不计，开始时磁感强度为B0， （ 1）若从 t=0 时刻起，磁感强度均匀增加，每秒增量 为k，同时保持棒静止，求棒中的感应电流，在图上标 出感应电流的方向。 （ 2 ）在上述（ 1 ）情况中，始终保持棒静止，当 t=t 1 秒末时需加的垂直于棒的水平拉力为多大？ （ 3）若从 t=0 时刻起，磁感强度逐渐减小，当棒以恒 定速度 v 向右作匀速运动时，可使棒中不产生感应电 流，则磁感强度应怎样随时间变化 a c d （写出B与t 关系式）？
课时作业20：4.4法拉第电磁感应定律
4.4 法拉第电磁感应定律一、选择题1．下列关于感应电动势的说法中，正确的是（ ） A ．只要穿过电路的磁通量发生变化，就会有感应电动势产生 B ．穿过电路内的磁通量发生变化，不一定有感应电动势产生 C ．导体棒无论沿哪个方向运动都会有感应电动势产生 D ．导体棒必须垂直于磁场方向运动才会有感应电动势产生2．磁悬浮列车是一种没有车轮的陆上无接触式有轨交通工具，速度可达500 km/h ，具有启动快、爬坡能力强等特点。
有一种方案是在每节车厢底部安装强磁铁(磁场方向向下)，并在两条铁轨之间平放一系列线圈，下列说法不正确的是（ ）A ．列车运动时，通过线圈的磁通量发生变化B ．列车速度越快，通过线圈的磁通量变化越快C ．列车运动时，线圈中会产生感应电流D ．线圈中感应电流的大小与列车速度无关 3．(多选)对反电动势的理解正确的是（ ） A ．反电动势的作用是阻碍线圈的转动B ．对电动机来说应尽量减小反电动势，最好没有反电动势C ．反电动势阻碍转动的过程，是电能向其他形式能转化的过程D ．由于反电动势的存在，使存在电动机的回路中的电流I ＜E 电源R 总，所以在有反电动势工作的电路中，不能用闭合电路欧姆定律直接计算电流4．如图甲所示线圈的匝数n ＝100匝，横截面积S ＝50 cm 2，线圈总电阻r ＝10 Ω，沿轴向有匀强磁场，设图示磁场方向为正，磁场的磁感应强度随时间作如图乙所示变化，则在开始的0.1 s 内（ ）A ．磁通量的变化量为0.25 WbB ．磁通量的变化率为2.5×102 Wb/sC ．a 、b 间电压为0D ．在a 、b 间接一个理想电流表时，电流表的示数为0.25 A5.一个由电阻均匀的导线绕制成的闭合线圈放在匀强磁场中，如图所示，线圈平面与磁场方向成60°角，磁感应强度随时间均匀变化，用下列哪种方法可使感应电流增加一倍（ ）A ．把线圈匝数增加一倍B ．把线圈面积增加一倍C ．把线圈半径增加一倍D ．改变线圈与磁场方向的夹角6．一战机以4.5×102 km/h 的速度自东向西飞行，该战机的翼展(两翼尖之间的距离)为50 m ，所处地区地磁场的竖直分量向下，大小为4.7×10－5 T ，则（ ）A ．两翼尖之间的电势差为2.9 VB ．两翼尖之间的电势差为1.1 VC ．飞行员左方翼尖的电势比右方翼尖的电势高D ．飞行员左方翼尖的电势比右方翼尖的电势低7.如图所示，导体棒AB 的长为2R ，绕O 点以角速度ω匀速转动，OB 长为R ，且O 、B 、A 三点在一条直线上，有一磁感应强度为B 的匀强磁场充满转动平面且与转动平面垂直，那么AB 两端的电势差为（ ）A.12BωR 2B ．2BωR 2C ．4BωR 2D ．6BωR 28. 如图所示，粗细均匀的、电阻为r 的金属圆环，放在图示的匀强磁场中，磁感应强度为B ，圆环直径为l ；长为l 、电阻为r2的金属棒ab 放在圆环上，以v 0向左运动，当ab 棒运动到图示虚线位置时，金属棒两端的电势差为（ ）A ．0B ．Bl v 0 C.Bl v 02D.Bl v 039. 如图所示，abcd 为水平放置的平行“匚”形光滑金属导轨，间距为l ，导轨间有垂直于导轨平面的匀强磁场，磁感应强度大小为B ，导轨电阻不计。
高考物理：电磁感应的综合应用
电磁感应的综合应用（1） 电路问题：基本公式：E= E= E= q= 等效电源电流方向1、 粗细均匀的电阻丝围成的正方形线框置于有界匀强磁场中，磁场方向垂直于线框平面，其边界与正方形线框的边平行．现使线框以同样大小的速度沿四个不同方向平移出磁场，如图所示，则在移出过程中线框一边a 、b 两点间的电势差绝对值最大的是2、如图所示，两光滑平行金属导轨间距为L ，直导线MN 垂直跨在导轨上，且与导轨接触良好，整个装置处在垂直于纸面向里的匀强磁场中，磁感应强度为B .电容器的电容为C ，除电阻R 外，导轨和导线的电阻均不计．现给导线MN 一初速度，使导线MN 向右运动，当电路稳定后，MN 以速度v 向右做匀速运动时A ．电容器两端的电压为零B ．电阻两端的电压为BL vC ．电容器所带电荷量为CBL vD ．为保持MN 匀速运动，需对其施加的拉力大小为B 2L 2vR（2）图像问题（排除法，方向，特殊阶段） 动生 感生3、两个相邻的有界匀强磁场区域，方向相反，且垂直纸面，磁感应强度的大小均为B ，以磁场区左边界为y 轴建立坐标系，磁场区域在y 轴方向足够长，在x 轴方向宽度均为a .矩形导线框ABCD 的CD 边与y 轴重合，AD 边长为a .线框从图示位置水平向右匀速穿过两磁场区域，且线框平面始终保持与磁场垂直， 线框中感应电流i 与线框移动距离x 的关系图象正确的是(以逆时针方向为电流的正方向)4、一矩形线圈abcd 位于一随时间变化的匀强磁场内，磁场方向垂直线圈所在的平面向里(如图2甲所示)，磁感 应强度B 随时间t 变化的规律如图乙所示．以I 表示线圈中的感应电流(图甲中线圈上箭头方向为电流的正方向)则下列选项中能正确表示线圈中电流I 随时间t 变化规律的是 ( )（3）动力学能量问题 力： 功功能关系：基本模型：5、如图a 所示，两根足够长的光滑直金属导轨MN 、PQ 平行放置在倾角为θ的绝缘斜面上，两导轨间距为L 。
高三物理一轮复习课时作业10：专题突破电磁感应定律的综合应用(一)
专题突破电磁感应定律的综合应用电磁感应定律的综合应用(一)(时间：40分钟)基础巩固练1．如图1甲所示，在电阻R＝1 Ω，面积S1＝0.3 m2的圆形线框中心区域存在匀强磁场，圆形磁场区面积S2＝0.2 m2。
若取磁场方向垂直纸面向外为正方向，磁感应强度B随时间的变化规律可用图乙描述，则线框中的感应电流I(取顺时针方向为正方向)随时间t的变化图线是()图1答案 C2．如图2所示，两个互连的金属圆环，小金属环的电阻是大金属环电阻的二分之一，磁场垂直穿过大金属环所在区域，当磁感应强度随时间均匀变化时，在大环内产生的感应电动势为E，则a、b两点间的电势差为()图2A.12EB.13EC.23E D ．E解析 a 、b 间的电势差等于路端电压，而小环电阻占电路总电阻的13，故a 、b间电势差为U ＝13E ，选项B 正确。
答案 B3．下列四个选项图中，虚线上方空间都存在方向垂直纸面向里的匀强磁场。
A 、B 中的导线框为正方形，C 、D 中的导线框为直角扇形。
各导线框均绕垂直纸面轴O 在纸面内匀速转动，转动方向如箭头所示，转动周期均为T 。
从线框处于图示位置时开始计时，以在OP 边上从P 点指向O 点的方向为感应电流i 的正方向。
则在如图所示的四个情景中，产生的感应电流i 随时间t 的变化规律如图3所示的是( )图3解析 根据感应电流在一段时间恒定，导线框应为扇形；由右手定则可判断出产生的感应电流i 随时间t 的变化规律如题图所示的是选项C 。
答案 C4．(多选)如图4甲所示，光滑“∠”形金属支架ABC 固定在水平面上，支架处在垂直于水平面向下的匀强磁场中，一金属导体棒EF 放在支架上，用一轻杆将导体棒与墙固定连接，磁感应强度随时间变化的规律如图乙所示，取垂直于水平面向下为正方向，则下列说法中正确的是( )图4A ．t 1时刻轻杆对导体棒的作用力最大B ．t 2时刻轻杆对导体棒的作用力为零C ．t 2到t 3时间内，轻杆对导体棒的作用力先增大后减小D ．t 2到t 4时间内，轻杆对导体棒的作用力方向不变解析 由E ＝n ΔΦΔt ，可知t 1时刻感应电动势为零，感应电流为零，安培力为零，轻杆对导体棒的作用力为零，故选项A 错误；t 2时刻感应电动势为最大，感应电流最大，但磁场为零，安培力为零，轻杆对导体棒的作用力为零，故选项B 正确；t 2到t 3时间内，安培力先增大后减小，所以轻杆对导体棒的作用力先增大后减小，故选项C 正确；t 2到t 4时间内，感应电流方向改变，安培力方向改变，则轻杆对导体棒的作用力方向改变，故选项D 错误。
新教材高中物理课时作业八电磁感应定律的综合应用含解析新人教版选择性2
新教材高中物理课时作业：课时作业(八) 电磁感应定律的综合应用一、单项选择题1．单匝线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动，穿过线圈的磁通量Φ随时间t 的变化图像如图所示，则( )A ．在t ＝0时，线圈中磁通量最大，感应电动势也最大B ．在t ＝1×10－2s 时，感应电动势为零 C ．在t ＝2×10－2 s 时，感应电动势为零D ．在0～2×10－2 s 时间内，线圈中感应电动势的平均值为零2．如图所示，线圈面积S ＝1×10－5m 2，匝数n ＝100，两端点连接一电容器，其电容C ＝20 μF.线圈中磁场的磁感应强度按ΔBΔt ＝0.1 T/s 增加，磁场方向垂直线圈平面向里，那么电容器所带电荷量为( )A ．1×10－7C B ．1×10－9C C ．2×10－9C D ．3×10－9C 3.夏天将到，在北半球，当我们抬头观看教室内的电风扇时，发现电风扇正在逆时针转动．金属材质的电风扇示意图如图所示，由于电磁场的存在，下列关于A 、O 两点的电势及电势差的说法，正确的是( )A ．A 点电势比O 点电势高B ．A 点电势比O 点电势低C ．A 点电势和O 点电势相等D ．扇叶长度越短，U AO 的电势差数值越大4．如图，在同一水平面内有两根平行长导轨，导轨间存在依次相邻的矩形匀强磁场区域，区域宽度均为l ，磁感应强度大小相等、方向交替向上向下．一边长为32l 的正方形金属线框在导轨上向左匀速运动．线框中感应电流i 随时间t 变化的正确图线可能是( )5．如图所示，在竖直平面内有一金属环，环半径为0.5 m ，金属环总电阻为2 Ω，在整个竖直平面内存在垂直于纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为B ＝1 T ，在环的最高点上方0.5 m 处的A 点用铰链连接一长度为1.5 m 、电阻为3 Ω的均匀导体棒AB ，当导体棒AB 摆到竖直位置时，导体棒B 端的速度为3 m/s.已知导体棒下摆过程中紧贴环面且与金属环有良好接触，则导体棒AB 摆到竖直位置时AB 两端的电压大小为( )A ．0.4 VB ．0.65 VC ．2.25 VD ．4.5 V 二、多项选择题 6.如图所示，固定在水平绝缘平面上足够长的金属导轨不计电阻，但表面粗糙，导轨左端连接一个电阻R ，质量为m 的金属棒(电阻也不计)放在导轨上，并与导轨垂直，整个装置放在匀强磁场中，磁场方向与导轨平面垂直．用水平恒力F 把棒ab 从静止起向右拉动的过程中，下列说法正确的是( )A ．恒力F 做的功等于电路产生的电能B．恒力F和摩擦力的合力做的功等于电路中产生的电能C．克服安培力做的功等于电路中产生的电能D．恒力F和摩擦力的合力做的功等于电路中产生的电能和棒获得的动能之和7．一个面积S＝4×10－2m2、匝数n＝100匝的线圈放在匀强磁场中，磁场方向垂直于线圈平面，磁感应强度B随时间t变化的规律如图所示，则下列判断正确的是( ) A．在开始的2 s内穿过线圈的磁通量变化率等于0.08 Wb/sB．在开始的2 s内穿过线圈的磁通量的变化量等于零C．在开始的2 s内线圈中产生的感应电动势等于8 VD．在第3 s末线圈中的感应电动势等于零8．如图，两条光滑平行金属导轨固定，所在平面与水平面夹角为θ，导轨电阻忽略不计．虚线ab、cd均与导轨垂直，在ab与cd之间的区域存在垂直于导轨所在平面的匀强磁场．将两根相同的导体棒PQ、MN先后自导轨上同一位置由静止释放，两者始终与导轨垂直且接触良好．已知PQ进入磁场时加速度恰好为零．从PQ进入磁场开始计时，到MN离开磁场区域为止，流过PQ的电流随时间变化的图像可能正确的是( )三、非选择题9．如图所示，在水平平行放置的两根光滑长直导电轨道MN与PQ上，放着一根直导线ab，ab与导轨垂直，它在导轨间的长度为20 cm，这部分的电阻r＝0.02 Ω.导轨部分处于方向竖直向下的匀强磁场中，磁感应强度B＝0.20 T，电阻R＝0.08 Ω，其他电阻不计，ab的质量为0.02 kg.(1)断开开关S，ab在水平恒力F＝0.01 N的作用下，由静止沿轨道滑动，经过多长时间速度才能达到10 m/s?(2)上述过程中感应电动势随时间变化的表达式是怎样的？(3)当ab的速度达到10 m/s时，闭合开关S，为了保持ab仍能以10 m/s的速度匀速运动，水平拉力应变为多少？10.如图所示，线圈abcd每边长l＝0.20 m，线圈的质量m1＝0.10 kg，电阻R＝0.10 Ω，砝码的质量m2＝0.14 kg.线圈上方的匀强磁场磁感应强度B＝0.5 T，方向垂直于线圈平面向里，磁场区域的宽度h＝l.砝码从某一位置下降，使ab边进入磁场开始做匀速运动，求线圈做匀速运动的速度．(g取10 m/s2)11．如图，一边长为l0的正方形金属框abcd固定在水平面内，空间存在方向垂直于水平面、磁感应强度大小为B的匀强磁场．一长度大于2l0的均匀导体棒以速率v自左向右在金属框上匀速滑过，滑动过程中导体棒始终与ac垂直且中点位于ac上，导体棒与金属框接触良好．已知导体棒单位长度的电阻为r，金属框电阻可忽略．将导体棒与a点之间的距离记为x，求导体棒所受安培力的大小随x(0≤x≤2l0)变化的关系式．课时作业(八) 电磁感应定律的综合应用1．解析：由法拉第电磁感应定律知E ∝ΔΦΔt，故t ＝0及t ＝2×10－2s 时刻，E ＝0，A 错、C 对；t ＝1×10－2s ，E 最大，B 错；0～2×10－2s ，ΔΦ≠0，E ≠0，D 错．答案：C2．解析：因磁场在增强，由楞次定律可知a 端电势高，即a 板带正电荷，由法拉第电磁感应定律得：E ＝n ΔΦΔt ＝nS ΔB Δt ，故q ＝C ·E ＝nS ΔB Δt·C ＝2×10－9C ．故选项C 正确．答案：C3．解析：在北半球，地磁场的竖直分量竖直向下，由右手定则可判断OA 中电流方向由O 到A ，再根据在电源内部电流由负极流向正极，可知A 点为正极，电势高，A 对，B 、C 错；由E ＝Blv 可知D 错．答案：A4．解析：本题考查右手定则、E ＝Blv .由右手定则判定，线框向左移动0～l2过程，回路中电流方向为顺时针，由E ＝2Blv 可知，电流i 为定值；线框向左移动l2～l 过程，线框左、右两边产生的感应电动势相抵消，回路中电流为零．线框向左移动l ～32l 过程，回路中感应电流方向为逆时针．由上述分析可见，选项D 正确．答案：D5．解析：设金属环的最高点为C ，当导体棒摆到竖直位置时，由v ＝ωr 可得导体棒上C 点的速度为v C ＝13v B ＝13×3 m/s＝1 m/s ，AC 间电压为U AC ＝E AC ＝BL AC ·v C 2＝1×0.5×12V ＝0.25砝码受力也平衡：F T ＝m 2g ②线圈匀速上升，在线圈中产生的感应电流I ＝BlvR③ 因此线圈受到向下的安培力F 安＝IlB ④ 联立①②③④式解得v ＝m 2－m 1gRB 2l 2＝4 m/s.答案：4 m/s11．解析：当导体棒与金属框接触的两点间棒的长度为l 时，由法拉第电磁感应定律知，导体棒上感应电动势的大小为E ＝Blv ①由欧姆定律，流过导体棒的感应电流为I ＝ER②式中，R 为这一段导体棒的电阻．按题意有R ＝rl ③此时导体棒所受安培力大小为f ＝BlI ④由题设和几何关系有 l ＝⎩⎪⎨⎪⎧2x ，0≤x ≤22l 022l 0－x ，22l 0<x ≤2l 0⑤联立①②③④⑤式得f ＝⎩⎪⎨⎪⎧2B 2vr x ，0≤x ≤22l 02B 2v r 2l 0－x ，22l 0<x ≤2l 0⑥。
电磁感应定律的实际应用
电磁感应定律的实际应用电磁感应定律是电磁学中的基础定律之一，它揭示了磁场与电流的相互作用以及电磁感应现象。
在科学技术的发展中，电磁感应定律具有广泛的应用，涉及到电力、通信、交通等领域。
本文将结合几个实际案例，介绍电磁感应定律的应用。
一、电磁感应定律在发电中的应用发电是电磁感应定律的最基本应用之一。
通过磁感应线圈中的磁场变化，可以在线圈中感应出电流。
这种原理被广泛应用于电力站、水电站、风电场等发电系统中。
例如在传统的发电机中，通过旋转的磁铁与线圈的相对运动，产生磁场变化，从而在线圈中感应出电流。
这个电流经过一系列的转换和传输，最终供给我们使用。
二、电磁感应定律在电动机中的应用电动机是电磁感应定律的另一个重要应用领域。
电磁感应定律指出，通过变化磁场引起的感应电流，可产生力对物体施加作用。
这个原理正是电动机工作的基础。
电动机利用电流在磁场中受力的原理，将电能转化为机械能，实现了机械的旋转或直线运动。
电动机广泛应用于各个领域，如汽车、工业生产线等。
三、电磁感应定律在传感器中的应用传感器是现代科技领域中的重要设备，而电磁感应定律在传感器中扮演了关键角色。
传感器通过感知周围的物理量变化，将其转化为电信号，实现对环境信息的检测和测量。
例如磁敏传感器常常利用磁场的变化来感知目标物体的位置、距离和速度。
根据电磁感应定律的原理，磁敏传感器能够直接感应目标物体的磁性或电流变化，从而得到所需的信息。
四、电磁感应定律在无线通信中的应用电磁感应定律在无线通信领域中得到了广泛的应用。
通过电磁感应定律的原理，我们可以实现电磁波的产生和接收。
例如，无线电通信系统中，收发器利用变化的电磁场产生并传输电磁波，接收器利用电磁感应定律将收到的电磁波转化为电信号。
这种原理被广泛应用于手机、电视、广播等无线通信设备中。
总结：电磁感应定律是电磁学中一项重要的定律，其应用之广泛涉及到了电力发电、电动机、传感器、无线通信等众多领域。
通过电磁感应定律的原理，我们能够实现各种实用的设备和技术，为人们的生活和社会发展带来了便利。
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课时作业43 电磁感应定律的综合应用
1.如图所示，两光滑平行金属导轨间距为L ，直导线MN 垂直跨在导轨上，且与导轨接触良好，整个装置处于垂直于纸面向里的匀强磁场中，磁感应强度为B .电容器的电容为C ，除电阻R 外，导轨和导线的电阻均不计.现给导线MN 一初速度，使导线MN 向右运动，当电路稳定后，MN 以速度v 向右做匀速运动时 （ ）
A .电容器两端的电压为零
B .电阻两端的电压为BLv
C .电容器所带电荷量为CBLv
D .为保持MN 匀速运动,需对其施加的拉力大小为22B L v R
2.如图所示，边长为L 的正方形导线框质量为m ，由距磁场H 高处自由下落，其下边ab 进入匀强磁场后，线圈开始做减速运动，直到其上边cd 刚刚穿出磁场时，速度减为ab 边刚进入磁场时的一半，磁场的宽度也为L ，则线框穿越匀强磁场过程中发出的焦耳热为 （ ）
A .2mgL
B .2mgL+mgH
C .324
mgL MgH + D .124
mgL MgH + 3.一个长方形的金属线框放在有界的匀强磁场中，磁场方向与线框所在平面垂直，如图所示，线框在水平恒力F 作用下，由静止开始向左运动，一直到被拉出磁场.在此过程中，若线框的速度逐渐增大，线框中的感应电流的大小随时间变化的图象可能是下面图中的 （ ）
4.如图所示，位于一水平面内的、两根平行的光滑金属导轨，处在匀强磁场中，磁场方向垂直于导轨所在的平面，导轨的一端与一电阻相连；具有一定质量的金属杆ab 放在导轨上并与导轨垂直.现用一平行于导轨的恒力F 拉杆ab ，使它由静止开始向右运动.杆和导轨的电阻、感应电流产生的磁场均可不计.用E 表示回路中的感应电动势，I 表示回路中的感应电流,在I 随时间增大的过程中，电阻消耗的功率等于 （ ）
A .F 的功率
B .安培力的功率的绝对值
C .F 与安培力的合力的功率
D .IE
5.两根相距为L 的足够长的金属直角导轨如图所示放置,它们各有一边在同一水平面内，另一边垂直于水平面.质量均为m 的金属细杆ab 、cd 与导轨垂直接触形成闭合回路,杆与导轨之间的动摩擦因数均为μ，导轨电阻不计，回路总电阻为2R .整个装置处于磁感应强度大小为B ，方向竖直向
上的匀强磁场中,当ab 杆在平行于水平导轨的拉力F 作用下以速度1v 导轨匀速运动时，cd 杆也正好以速度2v 向下匀速运动.重力加速度为g .以下说法正确的是 （ ）
A .ab 杆所受拉力F 的大小2212
B L v mg R
μ+ B .cd 杆所受摩擦力为零
C .回路中的电流强度为12()2BL v v R
+ D .μ与1v 大小的关系为221
2Rmg B L v μ= 6.如图所示，平行金属导轨与水平面成θ角，导轨与固定电阻1R 和2R 相连，匀强磁场垂直穿过 导轨平面，有一导体棒ab ，质量为m ，导体棒的电阻与同定电阻1R 和2R 的阻值均相等，与导轨 之间的动摩擦因数为μ，导体棒ab 沿导轨向上滑动，当上滑的速度为v 时，受到安培力的大小为F ，
此时 （ ）
A .电阻1R 消耗的热功率为Fv ／3
B .电阻2R 消耗的热功率为Fv ／6
C .整个装置因摩擦而消耗的热功率为μmgvcos θ
D .整个装置消耗的机械功率为(F+μmgcos θ)v
7.如图甲所示，长直导线右侧的矩形线框abcd 与直导线位于同一平面，当长直导线中的电流发生如图乙所示的变化时(图中所示电流方向为正方向)，线框中的感应电流与线框受力情况为 （ ） A .1t 到2t 时间内 线框内电流的方向为abcda ，,线框受力向左
B . 1t 到2t 时间内，线框内电流的方向为abcda ，,线框受力向右
C .在2t 时刻，线框内无电流，线框不受力
D .在3t 时刻，线框内电流的方向为abcda ，线框受力向右
8．如图所示，一个有矩形边界的匀强磁场区域，磁场方向垂直
纸面向里.一个圆形闭合导线框，由位置1(左)沿纸面匀速运动到
位置2(右)，取线框刚到达磁场边界的时刻为计时起点(t =0)，规定
逆时针方向为电流的正方向，下图中能正确反映线圈框中电流i
与时间t 的关系的是 （ ）
9. 空中有一方向垂直于纸面的匀强磁场区域如图所示，磁场区域的高度为h，一质量为m的长方形金属线框abcd(bc边长大于h)从磁场的上方下落.已知线框的ab边在磁场
区域运动的过程做匀速运动，所用时间为t.则线框的cd边在磁场区域运动
的过程（）
A.做匀速运动
B.所用时间比t短
C.线框产生的热量大于mgh
D.线框产生的热量等于mgh
10.如图所示，粗细均匀的电阻丝烧制的矩形导线框abcd处于匀强磁场中，
另一种材料的导体棒MN可与导线框保持良好接触并做无摩擦滑动.当导体
棒MN在外力作用下从导线框左端开始做切割磁感线的匀速运动并一直滑到
右端的过程中，导线框上消耗的电功率的变化情况可能为（）
A.逐渐增大
B.先增大后减小
C.先减小后增大
D.先增大后减小，再增大再减小
11.光滑平行的金属导轨MN和PQ，间距L=1.0m,与水平面之间的夹角α=30°，匀强磁场磁感应强度B=2.0T，垂直于导轨平面上，MP间接有阻值R=2.0Ω的电阻，其它电阻不计，质量m =2.0kg的金属杆ab垂直导轨放置，如图甲所示,用恒力F沿导轨平面向上拉金属杆ab，由静止开始运动，v一t图象如图乙所示，2
，导轨足够长.求：
g m s
10/
(1)恒力F的大小
(2)金属杆速度为2.0m／s时的加速度大小
(3)根据v-t图象估算在前0.8s内电阻上产生的热量
12.一个质量为m、直径为d、电阻为R的金属圆环，在范围足够大的磁场中竖直向下落，磁场的分布情况如图所示.已知磁感应强度坚直方向分量
B的大小只随高度y变化，其随高度y变化关系为
y
0(1)y B B ky =+(此处k 为比例常数，且kv ＞0),其中沿圆环轴线的磁场方向始终竖直向上.金属圆环在下落过程中的环面始终保持水平，速度越来越大，最终稳定为某一数值，称为收尾速度.求： (1)圆环巾感应电流方向.
(2)圆环收尾速度的大小.。