物理 法拉第电磁感应定律的专项 培优练习题附答案
物理 法拉第电磁感应定律的专项 培优练习题附答案
一、法拉第电磁感应定律
1．如图所示，竖直平面内两竖直放置的金属导轨间距为L1，导轨上端接有一电动势为E、内阻不计的电源，电源旁接有一特殊开关S，当金属棒切割磁感线时会自动断开，不切割时自动闭合；轨道内存在三个高度均为L2的矩形匀强磁场区域，磁感应强度大小均为B，方向如图。一质量为m的金属棒从ab位置由静止开始下落，到达cd位置前已经开始做匀速运动，棒通过cdfe区域的过程中始终做匀速运动。已知定值电阻和金属棒的阻值均为R，其余电阻不计，整个过程中金属棒与导轨接触良好，重力加速度为g，求：
（1）金属棒匀速运动的速度大小；
（2）金属棒与金属导轨间的动摩擦因数μ；
（3）金属棒经过efgh区域时定值电阻R上产生的焦耳热。
【答案】（1） ；（2）；（3）mgL2。
【解析】
【分析】
（1）金属棒到达cd位置前已经开始做匀速运动，根据平衡条件结合安培力的计算公式求解；
（2）分析导体棒的受力情况，根据平衡条件结合摩擦力的计算公式求解；
（3）根据功能关系结合焦耳定律求解。
【详解】
（1）金属棒到达cd位置前已经开始做匀速运动，根据平衡条件可得：mg=BIL1， 由于 解得：；
（2）由于金属棒切割磁感线时开关会自动断开，不切割时自动闭合，则在棒通过cdfe区域的过程中开关是闭合的，此时棒受到安培力方向垂直于轨道向里；
根据平衡条件可得：mg=μFA，
通过导体棒的电流I′= ，则FA=BI′L1，
解得μ= ； （3）金属棒经过efgh区域时金属棒切割磁感线时开关自动断开，此时导体棒仍匀速运动；
根据功能关系可知产生的总的焦耳热等于克服安培力做的功，而W克=mgL2，
则Q总=mgL2，
定值电阻R上产生的焦耳热QR=Q总=mgL2。
【点睛】
对于电磁感应问题研究思路常常有两条：一条从力的角度，根据牛顿第二定律或平衡条件列出方程；另一条是能量，分析涉及电磁感应现象中的能量转化问题，根据动能定理、功能关系等列方程求解。
2．如图甲所示，光滑导体轨道PMN和P′M′N′是两个完全一样的轨道，是由半径为r的四分之一圆弧轨道和水平轨道组成，圆弧轨道与水平轨道在M和M′点相切，两轨道并列平行放置，MN和M′N′位于同一水平面上，两轨道之间的距离为L，PP′之间有一个阻值为R的电阻，开关K是一个感应开关(开始时开关是断开的)，MNN′M′是一个矩形区域内有竖直向上的磁感应强度为B的匀强磁场，水平轨道MN离水平地面的高度为h，其截面图如图乙所示．金属棒a和b质量均为m、电阻均为R，在水平轨道某位置放上金属棒b，静止不动，a棒从圆弧顶端PP′处静止释放后，沿圆弧轨道下滑，若两导体棒在运动中始终不接触，当两棒的速度稳定时，两棒距离2222mRgrxBL，两棒速度稳定之后，再经过一段时间，b棒离开轨道做平抛运动，在b棒离开轨道瞬间，开关K闭合．不计一切摩擦和导轨电阻，已知重力加速度为g．求：
(1)两棒速度稳定时的速度是多少？
(2)两棒落到地面后的距离是多少？
(3)从a棒开始运动至b棒离开轨道的过程中，回路中产生的焦耳热是多少？
【答案】(1)122grv (2)2rhx (3) 12Qmgr
【解析】
【分析】
【详解】
（1）a棒沿圆弧轨道运动到最低点M时，由机械能守恒定律得： 2012mgrmv
解得a棒沿圆弧轨道最低点M时的速度02vgr
从a棒进入水平轨道开始到两棒达到相同速度的过程中，两棒在水平方向受到的安培力总是大小相等，方向相反，所以两棒的总动量守恒．由动量守恒定律得：
012mvmv
解得两棒以相同的速度做匀速运动的速度01222grvv
（2）经过一段时间，b棒离开轨道后，a棒与电阻R组成回路，从b棒离开轨道到a棒离开轨道过程中a棒受到安培力的冲量大小：
2222ABLxIILBtBLRitR
由动量定理：
21AImvmv
解得224grv
由平抛运动规律得，两棒落到地面后的距离1222hrhxvvg
（3）由能量守恒定律可知，a棒开始运动至b棒离开轨道的过程中，回路中产生的焦耳热：220111(2)22Qmvmv
解得：12Qmgr
3．水平面上平行固定两长直导体导轨MN和PQ，导轨宽度L=2m，空间存在竖直向下的匀强磁场，磁感应强度B=0.5T，在垂直于导轨方向静止放置两根导体棒1和2，其中1的质量M=4kg,有效电阻R=0.6Ω，2的质量m=1kg，有效电阻r=0.4Ω，现使1获得平行于导轨的初速度v0=10m/s，不计一切摩擦，不计其余电阻，两棒不会相撞．请计算：
（1）初始时刻导体棒2的加速度a大小．
（2）系统运动状态稳定时1的速度v大小．
（3）系统运动状态达到稳定的过程中，流过导体棒1某截面的电荷量q大小．
（4）若初始时刻两棒距离d=10m，则稳定后两棒的距离为多少？
【答案】（1）10m/s2（2）8m/s（3）8C（4）2m 【解析】
【详解】
解：(1)初始时：0EBLv
EIRr
对棒2：F安BILma
解得：222010m/sBLvaRr
(2)对棒1和2的系统，动量守恒，则最后稳定时：0()MvmMv
解得：8m/sv
(3)对棒2，由动量定理：BILtmv ，其中qIt
解得：8CmvqBL
(4)由Et 、EIRr、 qIt
联立解得：BLxqRrRr
又mvqBL
解得：22()mvRrxBL
则稳定后两棒的距离：22()2mmvRrddxdBL
4．如图(a)所示，一个电阻值为R、匝数为n的圆形金属线圈与阻值为2R的电阻R1连接成闭合回路，线圈的半径为r1, 在线圈中半径为r2的圆形区域存在垂直于线圈平面向里的匀强磁场，磁感应强度B随时间t变化的关系图线如图(b)所示，图线与横、纵轴的截距分别为t0和B0，导线的电阻不计．求
(1) 0~t0时间内圆形金属线圈产生的感应电动势的大小E；
(2) 0~t1时间内通过电阻R1的电荷量q．
【答案】（1）2020nBrEt（2）201203nBtrqRt
【解析】 【详解】
（1）由法拉第电磁感应定律Ent有2020nBrBEnStt ①
（2）由题意可知总电阻 R总=R+2R=3 R ②
由闭合电路的欧姆定律有电阻R1中的电流EIR总 ③
0~t1时间内通过电阻R1的电荷量1qIt ④
由①②③④式得201203nBtrqRt
5．如图所示，两根足够长、电阻不计的光滑平行金属导轨相距为L＝1m，导轨平面与水平面成＝30角，上端连接1.5R的电阻．质量为m＝0.2kg、阻值0.5r的金属棒ab放在两导轨上，与导轨垂直并接触良好，距离导轨最上端d＝4m，整个装置处于匀强磁场中，磁场的方向垂直导轨平面向上．
（1）若磁感应强度B=0.5T，将金属棒释放，求金属棒匀速下滑时电阻R两端的电压；
（2）若磁感应强度的大小与时间成正比，在外力作用下ab棒保持静止，当t＝2s时外力恰好为零.求ab棒的热功率；
（3）若磁感应强度随时间变化的规律是0.05cos100BtT，在平行于导轨平面的外力F作用下ab棒保持静止，求此外力F的最大值。
【答案】（1）3V（2）0.5W（3）(1)(1)44NFN
【解析】
【分析】
本题考查的是导体棒切割磁感线的动力学问题，我们首先把导体棒的运动情况和受力情况分析清楚，然后结合相应规律即可求出相应参量。
【详解】
（1）匀速时，导体棒收到的安培力等于重力的下滑分力，可得：EBL=mgsinθR+r，求出电动势为E=4V，所以金属棒匀速下滑时电阻R两端的电压U=3V
（2）设磁感应强度随时间变化的规律为B=kt，则电路中产生的电动势为ΔΦΔBE=n=S=kSΔtΔt，安培力的大小为kSF=ktLR+r安，当t=2s时，外力等于零，可得：kS2kL=mgsinθR+r，解出k=0.5T/s，最后可得P=I2R=0.5W。
（3）根据法拉第电磁感应定律可得：ΔΦΔBE==SΔtΔt，根据F=BIL安可得，EF=BLR+r安，最后化简可得πF=-sin200πt(N)4安，所以外力F的取值范围ππ1-NF1+N44（）（）
【点睛】
过程比较复杂的问题关键在于过程分析，对运动和受力进行分析。
6．现代人喜欢到健身房骑车锻炼，某同学根据所学知识设计了一个发电测速装置，如图所示。自行车后轮置于垂直车身平面向里的匀强磁场中，后轮圆形金属盘在磁场中转动时，可等效成一导体棒绕圆盘中心O转动。已知磁感应强度B=0．5T，圆盘半径l=0．3m，圆盘电阻不计。导线通过电刷分别与后轮外边缘和圆心O相连，导线两端a、b间接一阻值R=10Ω的小灯泡。后轮匀速转动时，用电压表测得a、b间电压U=0．6V。
（1）与a连接的是电压表的正接线柱还是负接线柱？
（2）圆盘匀速转动10分钟，则此过程中产生了多少电能？
（3）自行车车轮边缘线速度是多少？
【答案】（1）a点接电压表的负接线柱；（2）21.6QJ (3)8/vms
【解析】
试题分析：（1）根据右手定则，轮子边缘点是等效电源的负极，则a点接电压表的负接线柱；
（2）根据焦耳定律2UQtR
代入数据得Q=21．6J
（3）由212UBl
得v=lω=8m/s
考点：右手定则；焦耳定律；法拉第电磁感应定律
【名师点睛】本题关键是明确电压的测量原理，然后结合法拉第电磁感应定律、线速度与角速度的关系、机械能的概念列式求解，不难。
7．如图所示，两根相距d=1m的足够长的光滑平行金属导轨位于xoy竖直面内，两金属导轨一端接有阻值为R=2Ω的电阻．在y＞0的一侧存在垂直纸面的磁场，磁场大小沿x轴均匀分布，沿y轴大小按规律0.5By分布。一质量为m=0.05kg、阻值r=1Ω的金属直杆与金属导轨垂直，在导轨上滑动时接触良好，当t=0时位于y=0处，速度v0=4m/s，方向沿y轴的正方向。在运动过程中，有一大小可调节、方向为竖直向上的外力F作用于金属杆以保持金属杆的加速度恒定，大小为a，方向沿y轴的负方向．设导轨电阻忽略不计，空气阻力不计，重力加速度为g。求：
(1)当金属直杆的速度大小v=2m/s时金属直杆两端的电压；
(2)当时间分别为t=3s和t=5s时外力F的大小；
(3)R的最大电功率。
【答案】（1）233UV (2) 11.1NF ; 20.6NF (3) 89mPW
【解析】(1)当金属杆的速度大小为v=2m/s
此时的位移2203m2vvya
此时的磁场0.53TB
此时的感应电动势0.5312V=3VEBdv
金属直杆两端的电压23V3RUERr
(2)金属直杆在磁场中运动的时间满足024svta
当t=3s时，金属直杆向上运动，此时速度02m/svvat
位移2203m2vvya
所以0.53TB
高中物理法拉第电磁感应定律习题知识点及练习题附答案
高中物理法拉第电磁感应定律习题知识点及练习题附答案
一、高中物理解题方法：法拉第电磁感应定律
1．如图所示，竖直平面内两竖直放置的金属导轨间距为L1，导轨上端接有一电动势为E、内阻不计的电源，电源旁接有一特殊开关S，当金属棒切割磁感线时会自动断开，不切割时自动闭合；轨道内存在三个高度均为L2的矩形匀强磁场区域，磁感应强度大小均为B，方向如图。一质量为m的金属棒从ab位置由静止开始下落，到达cd位置前已经开始做匀速运动，棒通过cdfe区域的过程中始终做匀速运动。已知定值电阻和金属棒的阻值均为R，其余电阻不计，整个过程中金属棒与导轨接触良好，重力加速度为g，求：
（1）金属棒匀速运动的速度大小；
（2）金属棒与金属导轨间的动摩擦因数μ；
（3）金属棒经过efgh区域时定值电阻R上产生的焦耳热。
【答案】（1） ；（2）；（3）mgL2。
【解析】
【分析】
（1）金属棒到达cd位置前已经开始做匀速运动，根据平衡条件结合安培力的计算公式求解；
（2）分析导体棒的受力情况，根据平衡条件结合摩擦力的计算公式求解；
（3）根据功能关系结合焦耳定律求解。
【详解】
（1）金属棒到达cd位置前已经开始做匀速运动，根据平衡条件可得：mg=BIL1， 由于 解得：；
（2）由于金属棒切割磁感线时开关会自动断开，不切割时自动闭合，则在棒通过cdfe区域的过程中开关是闭合的，此时棒受到安培力方向垂直于轨道向里；
根据平衡条件可得：mg=μFA，
通过导体棒的电流I′= ，则FA=BI′L1，
解得μ= ； （3）金属棒经过efgh区域时金属棒切割磁感线时开关自动断开，此时导体棒仍匀速运动；
根据功能关系可知产生的总的焦耳热等于克服安培力做的功，而W克=mgL2，
则Q总=mgL2，
定值电阻R上产生的焦耳热QR=Q总=mgL2。
【点睛】
对于电磁感应问题研究思路常常有两条：一条从力的角度，根据牛顿第二定律或平衡条件列出方程；另一条是能量，分析涉及电磁感应现象中的能量转化问题，根据动能定理、功能关系等列方程求解。
法拉第电磁感应定律(专题训练)
第1页，共6页 法拉第电磁感应定律
一：感应电流（电动势)产生的条件
（1）感应电流产生条件：
（2）感应电动势产生条件：
1. 关于电磁感应，下列说法正确的是( )
A. 线圈中磁通量变化越大，产生的感应电动势越大
B. 在电磁感应现象中，有感应电动势，就一定有感应电流产生
C. 闭合电路内只要有磁通量，就有感应电流产生
D. 磁感应强度与导体棒及其运动方向相互垂直时，可以用右手定则判断感应电流的方向
2. 图中能产生感应电流的是( )
A. B. C. D.
3. 如图所示，一个闭合三角形导线框位于竖直平面内，其下方固定一根与线框所在的竖直平面平行且相距很近(但不重叠)的水平直导线，导线中通以图示方向的恒定电流。不计阻力，线框从实线位置由静止释放至运动到直导线下方虚线位置过程中( )
A. 线框中的磁通量为零时其感应电流也为零
B. 线框中感应电流方向先为顺时针后为逆时针
C. 线框减少的重力势能全部转化为电能
D. 线框受到的安培力方向始终竖直向上
4. 如图所示，一个U形金属导轨水平放置，其上放有一根金属导体棒ab，有一磁感应强度为B的匀强磁场斜向上穿过轨道平面，且与竖直方向的夹角为𝜃。在下列各过程中，一定能在闭合回路中产生感应电流的是( )
A. ab向右运动，同时使𝜃角增大(0<𝜃<90°)
B. 磁感应强度B减小，同时使𝜃角减小
C. ab向左运动，同时减小磁感应强度B
D. ab向右运动，同时增大磁感应强度B和角𝜃(0<𝜃<90°)
第2页，共6页 5. 如图所示，有一矩形闭合导体线圈，在范围足够大的匀强磁场中运动、下列图中回路能产生感应电动势的是( )
A. 水平运动 B. 水平运动
C. 绕轴转动 D. 绕轴转动
二：楞次定律（右手定则）
高中物理法拉第电磁感应定律压轴题知识点及练习题含答案
高中物理法拉第电磁感应定律压轴题知识点及练习题含答案
一、高中物理解题方法：法拉第电磁感应定律
1．如图所示，垂直于纸面的匀强磁场磁感应强度为B。纸面内有一正方形均匀金属线框abcd，其边长为L，总电阻为R，ad边与磁场边界平行。从ad边刚进入磁场直至bc边刚要进入的过程中，线框在向左的拉力作用下以速度v匀速运动，求：
（1）拉力做功的功率P；
（2）ab边产生的焦耳热Q.
【答案】(1) P=222BLvR （2）Q=234BLvR
【解析】
【详解】
（1）线圈中的感应电动势
E=BLv
感应电流
I=ER
拉力大小等于安培力大小
F=BIL
拉力的功率
P=Fv=222BLvR
（2）线圈ab边电阻
Rab=4R
运动时间
t=Lv
ab边产生的焦耳热
Q=I2Rabt =234BLvR
2．如下图所示，MN、PQ为足够长的光滑平行导轨，间距L=0.5m.导轨平面与水平面间的夹角= 30°，NQ丄MN，NQ间连接有一个3R的电阻，有一匀强磁场垂直于导轨平面，磁感应强度为01BT，将一根质量为m=0.02kg的金属棒ab紧靠NQ放置在导轨上，且与导轨接触良好，金属棒的电阻1r，其余部分电阻不计，现由静止释放金属棒，金属棒沿导轨向下运动过程中始终与NQ平行，当金属棒滑行至cd处时速度大小开始保持不变，cd 距离NQ为 s=0.5 m，g=10m/s2。
(1)求金属棒达到稳定时的速度是多大；
(2)金属棒从静止开始到稳定速度的过程中，电阻R上产生的热量是多少？
(3)若将金属棒滑行至cd处的时刻记作t=0,从此时刻起，让磁感应强度逐渐减小，可使金属棒中不产生感应电流，则t=1s时磁感应强度应为多大？
【答案】(1)8m/s5 (2)0.0183J(3) 5T46
【解析】
【详解】
(1) 在达到稳定速度前，金属棒的加速度逐渐减小，速度逐渐增大，达到稳定速度时，有
sinAmgF
《2. 法拉第电磁感应定律》(同步训练)高中物理选择性必修 第二册_人教版_2024-2025学年
《2. 法拉第电磁感应定律》同步训练(答案在后面)
一、单项选择题（本大题有7小题，每小题4分，共28分）
1、当穿过闭合电路的磁通量发生变化时，会产生感应电动势。下列关于感应电动势的说法中正确的是（ ）。
A、感应电动势与穿过闭合电路的磁通量的变化量成正比。
B、感应电动势的大小仅取决于磁通量的变化率。
C、感应电动势与穿过闭合电路的磁通量成正比。
D、感应电动势的大小仅取决于磁通量的变化量。
2、一个闭合线圈处于均匀变化的磁场中，若线圈的匝数为N，线圈平面与磁场方向垂直，磁感应强度随时间的变化率为k（k为常数）。则线圈内的感应电动势大小E与k成（ ）。
A、反比关系
B、对数关系
C、线性关系
D、平方关系
3、题干：一个闭合线圈与一个条形磁铁的N极相向运动，磁铁以一定的速度进入和穿出线圈，下列说法正确的是（ ）
A、线圈中产生的感应电流方向始终保持不变
B、线圈中电压的方向始终保持不变
C、线圈中感应电流的大小始终保持不变 D、线圈中感应电流的始终按照F→L→R的方向变化
4、题干：将一平面导体放置在垂直于磁场方向的水平面内，当将导体沿着磁场方向平移，下列说法正确的是（ ）
A、磁通量必定不变
B、磁通量一定增加
C、磁通量一定减少
D、磁通量可能增大或减小
5、当穿过闭合线圈的磁通量随时间均匀增加时，根据法拉第电磁感应定律，线圈中的感应电动势如何变化？
A. 感应电动势随时间均匀增加
B. 感应电动势保持不变
C. 感应电动势随时间均匀减少
D. 感应电动势先增后减
6、在一个固定的线圈中，如果通过改变磁场方向来改变磁通量，且每次改变磁场方向时，磁通量的绝对值保持不变，那么在线圈中产生的感应电流的方向将如何变化？
A. 不变
B. 反向
C. 先正后反
D. 先反后正
7、一个闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，根据法拉第电磁感应定律，下列说法正确的是（ ）
A、感应电动势的大小与磁通量的变化率成正比 B、感应电动势的大小与磁通量的变化率成反比
法拉第电磁感应定律试题及答案
法拉第电磁感应定律试题及答案
法拉第电磁感应定律试题及答案
（40分钟 5 0分）
一、选择题（本 题共5小题，每小题6分，共30分）
1.关于感应电动势，下列说法中正确的是（ ）
A.电源电动势就是感应电动势
B.产生感应电动势的那部分导体相当于电源
C.在电磁感应现象中没有感应电流就一定没有感应电动势
D.电路中有电流就一定有感应电动势
2.（2013揭阳高二检测）从同一位置将一磁铁缓慢地或迅速地插到闭合线圈中同样位置处，不发生变化的物理量有（ ）
A.磁通量的变化率 B.感应电流的大小
C.消耗的机械能 D.磁通量的变化量
3.穿过某线圈的磁通量随时间的变化关系如图所示，在线圈内产生感应电动势最大值的时间是（ ）
A.0～2 s B.2～4 s C.4～6 s D.6～10 s
4.（2013白城高二检测）一接有电压表的矩形线圈在匀强磁场中向右做匀速运动，如图所示，下列说法正确的是（ ）
A.线圈中有感应电流，有感应电动势
B.线圈中无感应电流，也无感应电动势
C.线圈中无感应电流，有感应电动势
D.线圈中无感应电流，但电压表有示数
5.如图甲所示，圆形线圈M的匝数为50匝，它的两个端点a、b与理想电压表相连，线圈中磁场方向如图，线圈中磁通量的变化规律如图乙所示，则ab两点的电势高低与电压表读数为（ ）
A.φa>φb，20V B.φa>φb，10V
C.φa
二、非选择题（本题共2小题，共20分。需写出规范的解题步骤）
6.（10分）如图所示，用质量为m、电阻为R的均匀导线做成边长为l的单匝正方形线框MNPQ，线框每一边的电阻都相等。将线框置 于光滑绝缘的水平面上。在线框的右侧存在竖直方向的有界匀强磁场，磁场边界间的距离为2l，磁感应强度为B。在垂直MN边的水平拉力作用下，线框以垂直磁场边界的速度v匀速穿过磁场。在运动过程中线框平面水平，且MN边与磁场的边界平行。求：
（1）线框MN边刚进入磁场时， 线框中感应电流的大小；
法拉第电磁感应定律压轴难题综合题附答案
法拉第电磁感应定律压轴难题综合题附答案
一、高中物理解题方法：法拉第电磁感应定律
1．如图，匝数为N、电阻为r、面积为S的圆形线圈P放置于匀强磁场中，磁场方向与线圈平面垂直，线圈P通过导线与阻值为R的电阻和两平行金属板相连，两金属板之间的距离为d，两板间有垂直纸面的恒定匀强磁场。当线圈P所在位置的磁场均匀变化时，一质量为m、带电量为q的油滴在两金属板之间的竖直平面内做圆周运动。重力加速度为g，求：
(1)匀强电场的电场强度
(2)流过电阻R的电流
(3)线圈P所在磁场磁感应强度的变化率
【答案】(1)mgq(2)mgdqR(3)()BmgdRrtNQRS
【解析】
【详解】
(1)由题意得：
qE=mg
解得
mgqE
(2)由电场强度与电势差的关系得：
UEd
由欧姆定律得：
UIR
解得
mgdIqR
(3)根据法拉第电磁感应定律得到：
ENt
BStt 根据闭合回路的欧姆定律得到：()EIRr
解得：
()BmgdRrtNqRS
2．如图所示，面积为0.2m2的100匝线圈处在匀强磁场中，磁场方向垂直于线圈平面。已知磁感应强度随时间变化的规律为B=（2+0.2t）T，定值电阻R1=6 Ω，线圈电阻R2=4Ω求：
（1）磁通量变化率，回路的感应电动势。
（2）a、b两点间电压Uab。
【答案】（1）0.04Wb/s 4V（2）2.4V
【解析】
【详解】
（1）由B=（2+0.2t）T得磁场的变化率为
0.2T/sBt
则磁通量的变化率为：
0.04Wb/sBStt
根据Ent可知回路中的感应电动势为：
4VBEnnStt
（2）线圈相当于电源，Uab是外电压，根据电路分压原理可知：
1122.4VabERRRU
答：（1）磁通量变化率为0.04Wb/s，回路的感应电动势为4V。
备战高考物理法拉第电磁感应定律-经典压轴题含详细答案
一、法拉第电磁感应定律
1．如图，匝数为N、电阻为r、面积为S的圆形线圈P放置于匀强磁场中，磁场方向与线圈平面垂直，线圈P通过导线与阻值为R的电阻和两平行金属板相连，两金属板之间的距离为d，两板间有垂直纸面的恒定匀强磁场。当线圈P所在位置的磁场均匀变化时，一质量为m、带电量为q的油滴在两金属板之间的竖直平面内做圆周运动。重力加速度为g，求：
(1)匀强电场的电场强度
(2)流过电阻R的电流
(3)线圈P所在磁场磁感应强度的变化率
【答案】(1)mgq(2)mgdqR(3)()BmgdRrtNQRS
【解析】
【详解】
(1)由题意得：
qE=mg
解得
mgqE
(2)由电场强度与电势差的关系得：
UEd
由欧姆定律得：
UIR
解得
mgdIqR
(3)根据法拉第电磁感应定律得到：
ENt
BStt 根据闭合回路的欧姆定律得到：()EIRr
解得：
()BmgdRrtNqRS
2．如图，水平面（纸面）内同距为l的平行金属导轨间接一电阻，质量为m、长度为l的金属杆置于导轨上，t＝0时，金属杆在水平向右、大小为F的恒定拉力作用下由静止开始运动．0t时刻，金属杆进入磁感应强度大小为B、方向垂直于纸面向里的匀强磁场区域，且在磁场中恰好能保持匀速运动．杆与导轨的电阻均忽略不计，两者始终保持垂直且接触良好，两者之间的动摩擦因数为．重力加速度大小为g．求
（1）金属杆在磁场中运动时产生的电动势的大小；
（2）电阻的阻值．
【答案】0FEBltgm ； R=220 Bltm
【解析】
【分析】
【详解】
（1）设金属杆进入磁场前的加速度大小为a，由牛顿第二定律得：ma=F-μmg ①
设金属杆到达磁场左边界时的速度为v，由运动学公式有：v=at0 ②
当金属杆以速度v在磁场中运动时，由法拉第电磁感应定律，杆中的电动势为:E=Blv ③
高中物理法拉第电磁感应定律压轴题知识点及练习题及答案
高中物理法拉第电磁感应定律压轴题知识点及练习题及答案
一、高中物理解题方法：法拉第电磁感应定律
1．如图a，平行长直导轨MN、PQ水平放置，两导轨间距0.5Lm，导轨左端MP间接有一阻值为0.2R的定值电阻，导体棒ab质量0.1mkg，与导轨间的动摩擦因数0.1，导体棒垂直于导轨放在距离左端1.0dm处，导轨和导体棒电阻均忽略不计.整个装置处在范围足够大的匀强磁场中，0t时刻，磁场方向竖直向下，此后，磁感应强度B随时间t的变化如图b所示，不计感应电流磁场的影响.当3ts时，突然使ab棒获得向右的速度08/vms，同时在棒上施加一方向水平、大小可变化的外力F，保持ab棒具有大小为恒为24/ams、方向向左的加速度，取210/gms．
1求0t时棒所受到的安培力0F；
2分析前3s时间内导体棒的运动情况并求前3s内棒所受的摩擦力f随时间t变化的关系式；
3从0t时刻开始，当通过电阻R的电量2.25qC时，ab棒正在向右运动，此时撤去外力F，此后ab棒又运动了26.05sm后静止.求撤去外力F后电阻R上产生的热量Q．
【答案】(1)0 0.025FN，方向水平向右(2) 0.01252?ftN(3) 0.195J
【解析】
【详解】
解：1由图b知：0.20.1T/s2Bt
0t时棒的速度为零，故回路中只有感生感应势为：
0.05VBELdtt
感应电流为：0.25AEIR
可得0t时棒所受到的安培力：
000.025NFBIL，方向水平向右；
2ab棒与轨道间的最大摩擦力为：00.10.025NmfmgNF
故前3s内导体棒静止不动，由平衡条件得： fBIL
由图知在03s内，磁感应强度为：00.20.1BBktt 联立解得： 0.01252(3s)ftNt；
高中物理 选修二(2019)第二章 电磁感应 第2节法拉第电磁感应定律 基础练习(含答案)
试卷第1页，总6页 法拉第电磁感应定律 基础练习
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、单选题
1．将多匝线圈置于磁感应强度大小随时间变化的磁场中，关于线圈中产生的感应电动势，下列说法正确的是（ ）
A．感应电动势与线圈的匝数无关
B．通过线圈的磁通量越大，感应电动势越大
C．通过线圈的磁通量变化越快，感应电动势越大
D．通过线圈的磁通量为0，感应电动势一定也为0
2．下列关于电磁感应说法正确的是（ ）
A．只要磁通量发生变化，就会产生感应电流
B．穿过闭合回路磁通量最大时，感应电流也一定最大
C．穿过闭合回路磁通量为零时，感应电流也为零
D．感应电流激发的磁场总是阻碍线圈中磁通量的变化
3．如图所示，导体直导轨OM和PN平行且OM与x轴重合，两导轨间距为d，两导轨间垂直纸面向里的匀强磁场沿y轴方向的宽度按sin2ydxd的规律分布，两金属圆环固定在同一绝缘平面内，外圆环与两导轨接触良好，与两导轨接触良好的导体棒从OP开始始终垂直导轨沿x轴正方向以速度v做匀速运动，规定内圆环a端电势高于b端时，a、b间的电压uab为正，下列uab-x图像可能正确的是（ ）
A． 试卷第2页，总6页 B．
C． D．
4．如图所示，导体棒ab沿水平面内的光滑导线框向右做匀速运动，速度v=6.0m/s．线框宽度L=0.3m，处于垂直纸面向下的匀强磁场中，磁感应强度B=0.1T．则感应电动势E的大小为
A．0.18V B．0.20 V C．0.30V D．0.40V
5．如图所示，xOy坐标系第一象限有垂直纸面向外的匀强磁场，第三象限有垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小均为B，第二、四象限内没有磁场．一个围成四分之一圆弧形的导体环Oab，其圆心在原点O，开始时导体环在第四象限，从t＝0时刻起绕O点在xOy坐标平面内逆时针匀速转动．若以逆时针方向的电流为正，下列表示环内感应电流i随时间t变化的图象中，正确的是( )
人教版高中物理选择性必修第二册《2.2 法拉第电磁感应定律》练习题(解析版)
2.2 法拉第电磁感应定律（第1课时）【六大题型】
【人教版2019】
【题型1 法拉第电磁感应定律】 ........................................................................................................................... 3
【题型2 导体棒切割磁感线时的感应电动势】 .................................................................................................... 4
【题型3 导体棒转动切割磁感线产生的电动势】 ................................................................................................ 6
【题型4 公式E＝nΔΦΔt与E＝Blvsin θ的区别与联系】 ....................................................................................... 7
【题型5 电磁感应中的电路问题】 ....................................................................................................................... 9
【题型6 电磁感应中的电荷量问题】 ................................................................................... 错误!未定义书签。
知识点1：电磁感应定律