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，条形磁场组方向水平向里，磁场边界与地面平行，磁场区域宽度为L＝0.1
m，磁场间距为2L，一正方形金属线框质量为m＝0.1 kg，边长也为L，总电阻为R＝0.02 Ω.现将金属线框置于磁场区域1上方某一高度h处自由释放，线框在经过磁场区域时bc边始终与磁场边界平行．当h＝2L时，bc边进入磁场时金属线框刚好能做匀速运动．不计空气阻力，重力加速度g取10 m/s2.
（1）求磁感应强度B的大小；
（2）若h>2L，磁场不变，金属线框bc边每次出磁场时都刚好做匀速运动，求此情形中金属线框释放的高度h；
（3）求在(2)情形中，金属线框经过前n个磁场区域过程中线框中产生的总焦耳热．
【答案】（1）1 T （2）0.3 m（3）0.3n J
【解析】
【详解】
(1)当h=2L时，bc进入磁场时线框的速度
222m/svghgL
此时金属框刚好做匀速运动，则有：
mg=BIL
又
EBLvIRR
联立解得
1mgRBLv
代入数据得：
1TB
(2)当h＞2L时，bc边第一次进入磁场时金属线框的速度 022vghgL
即有
0mgBIL
又已知金属框bc边每次出磁场时都刚好做匀速运动，经过的位移为L，设此时线框的速度为v′，则有
'222vvgL
解得：
6m/sv
根据题意可知，为保证金属框bc边每次出磁场时都刚好做匀速运动，则应有
2vvgh
即有
0.3mh
(3)设金属线框在每次经过一个条形磁场过程中产生的热量为Q0，则根据能量守恒有：
'2211(2)22mvmgLmvQ
代入解得：
00.3JQ
则经过前n个磁场区域时线框上产生的总的焦耳热Q=nQ0=0.3nJ。
2．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
3．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
4．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
联立①②③式可得:0FEBltgm ④
（2）设金属杆在磁场区域中匀速运动时，金属杆的电流为I，根据欧姆定律：I=ER ⑤
式中R为电阻的阻值．金属杆所受的安培力为：fBIl ⑥
因金属杆做匀速运动，由牛顿运动定律得：F–μmg–f=0 ⑦
联立④⑤⑥⑦式得: R=220Bltm
5．如图所示，光滑的长平行金属导轨宽度d=50cm，导轨所在的平面与水平面夹角θ=37°，导轨上端电阻R=0.8Ω，其他电阻不计．导轨放在竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度B=0.4T．金属棒ab从上端由静止开始下滑，金属棒ab的质量m=0.1kg．（sin37°=0.6，g=10m/s2）
（1）求导体棒下滑的最大速度；
（2）求当速度达到5m/s时导体棒的加速度；
（3）若经过时间t，导体棒下滑的垂直距离为s，速度为v．若在同一时间内，电阻产生的热与一恒定电流I0在该电阻上产生的热相同，求恒定电流I0的表达式（各物理量全部用字母表示）．
【答案】（1）18.75m/s（2）a=4.4m/s2（3）222mgsmvRt
【解析】
【分析】根据感应电动势大小与安培力大小表达式，结合闭合电路欧姆定律与受力平衡方程，即可求解；根据牛顿第二定律，由受力分析，列出方程，即可求解；根据能量守恒求解；
解：（1）当物体达到平衡时，导体棒有最大速度，有：sincosmgF ，
根据安培力公式有： FBIL，
根据欧姆定律有： cosEBLvIRR，
解得： 222sin18.75cosmgRvBL；
（2）由牛顿第二定律有：sincosmgFma ， cos1BLvIAR，
0.2FBILN，
24.4/ams；
（3）根据能量守恒有：22012mgsmvIRt ，
解得： 202mgsmvIRt
6．如图为电磁驱动与阻尼模型，在水平面上有两根足够长的平行轨道PQ和MN，左端接有阻值为R的定值电阻，其间有垂直轨道平面的磁感应强度为B的匀强磁场，两轨道间距及磁场宽度均为L．质量为m的金属棒ab静置于导轨上，当磁场沿轨道向右运动的速度为v时，棒ab恰好滑动．棒运动过程始终在磁场范围内，并与轨道垂直且接触良好，轨道和棒电阻均不计，最大静摩擦力等于滑动摩擦力．
（1）判断棒ab刚要滑动时棒中的感应电流方向，并求此时棒所受的摩擦力f大小；
（2）若磁场不动，将棒ab以水平初速度2v运动，经过时间22mRtBL停止运动，求棒ab运动位移x及回路中产生的焦耳热Q；
（3）若t=0时棒ab静止，而磁场从静止开始以加速度a做匀加速运动，下列关于棒ab运动的速度时间图像哪个可能是正确的？请分析说明棒各阶段的运动情况．
【答案】(1)22BLvfR；(2)22 mvRxBL 2Qmv；(3)丙图正确
【解析】
【详解】
（1）根据右手定则，感应电流方向a至b
依题意得，棒刚要运动时，受摩擦力等于安培力：f=FA
又有FA=BI1L，1BLvIR 联立解得：22BLvfR
（2）设棒的平均速度为v，根据动量定理可得：02Ftftmv
又有FBIL， BLvIR，xvt
联立得：22mvRxBL
根据动能定理有：21022AfxWmv
根据功能关系有：Q=WA
得：Q=mv2
（3）丙图正确
当磁场速度小于v时，棒ab静止不动；
当磁场速度大于v时，E=BLΔv，棒ab的加速度从零开始增加，a棒
7．在如图所示的电路中，螺线管上线圈的匝数n=1500匝，横截面积.螺线管上线圈的电阻r=1.0Ω，定值电阻、，电容器的电容C=30μF.在一段时间内，螺线管中磁场的磁感应强度B按如图所示的规律变化.
（1）求螺线管中产生的感应电动势.
（2）闭合开关S，电路中的电流稳定后，求电阻的电功率.
（3）开关S断开后，求流经电阻的电荷量.
【答案】（1）1.2V（2） （3）
【解析】
【详解】
（1）根据法拉第电磁感应定律得
（2）根据闭合电路欧姆定律得
电阻的电功率. （3）开关S断开后，流经电阻的电荷量即为S闭合时电容器所带的电荷量.
电容器两端的电压
流经电阻的电荷量.
故本题答案是：（1）1.2V（2） （3）
【点睛】
根据法拉第电磁感应定律求出回路中的电动势，在结合闭合电路欧姆定律求电流，即可求解别的物理量。
8．如图1所示，MN和PQ为竖直放置的两根足够长的光滑平行金属导轨，两导轨间距为l，电阻均可忽略不计．在M和P之间接有阻值为R的定值电阻，导体杆ab质量为m、电阻不计，并与导轨接触良好．整个装置处于磁感应强度为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场中．将导体杆ab由静止释放．求：
（1）a. 试定性说明ab杆的运动；b. ab杆下落稳定后，电阻R上的热功率．
（2）若将M和P之间的电阻R改为接一电动势为E，内阻为r的直流电源，发现杆ab由静止向上运动（始终未到达MP处），如图2所示．
a. 试定性说明ab杆的运动：b. 杆稳定运动后，电源的输出功率．
（3）若将M和P之间的电阻R改为接一电容为C的电容器，如图3所示．ab杆由静止释放．请推导证明杆做匀加速直线运动，并求出杆的加速度．
【答案】（1）加速度逐渐减小的变加速直线运动；P=2222mgRBl （2）加速度逐渐减小的加速；P=mgEBl-2222mgrBl （3）a=22mgmBlC
【解析】
(1)a、对ab杆下滑过程，由牛顿第二定律22BlvmgmaR，可知随着速度的增大，加速度逐渐减小，当22BlvmgR时，加速度为零，杆做匀速直线运动；故杆先做加速度逐渐减小的加速，再做匀速直线运动.
高考物理压轴题之法拉第电磁感应定律(高考题型整理,突破提升)附详细答案
高考物理压轴题之法拉第电磁感应定律(高考题型整理,突破提升)附详细答案
一、法拉第电磁感应定律
1．如图（a）所示，间距为l、电阻不计的光滑导轨固定在倾角为θ的斜面上。在区域I内有方向垂直于斜面的匀强磁场，磁感应强度为B；在区域Ⅱ内有垂直于斜面向下的匀强磁场，其磁感应强度Bt的大小随时间t变化的规律如图（b）所示。t＝0时刻在轨道上端的金属细棒ab从如图位置由静止开始沿导轨下滑，同时下端的另一金属细棒cd在位于区域I内的导轨上由静止释放。在ab棒运动到区域Ⅱ的下边界EF处之前，cd棒始终静止不动，两棒均与导轨接触良好。已知cd棒的质量为m、电阻为R，ab棒的质量、阻值均未知，区域Ⅱ沿斜面的长度为2l，在t＝tx时刻（tx未知）ab棒恰进入区域Ⅱ，重力加速度为g。求：
(1)通过cd棒电流的方向和区域I内磁场的方向；
(2)ab棒开始下滑的位置离EF的距离；
(3)ab棒开始下滑至EF的过程中回路中产生的热量。
【答案】(1)通过cd棒电流的方向从d到c，区域I内磁场的方向垂直于斜面向上；(2)3l（3）4mglsinθ。
【解析】
【详解】
(1)由楞次定律可知，流过cd的电流方向为从d到c，cd所受安培力沿导轨向上，由左手定则可知，I内磁场垂直于斜面向上，故区域I内磁场的方向垂直于斜面向上。
(2)ab棒在到达区域Ⅱ前做匀加速直线运动，
a＝sinmgm=gsinθ
cd棒始终静止不动，ab棒在到达区域Ⅱ前、后，回路中产生的感应电动势不变，则ab棒在区域Ⅱ中一定做匀速直线运动，可得：
1Blvt
2(sin)xxBlIBIgtt
解得
2sinxltg
ab棒在区域Ⅱ中做匀速直线运动的速度 12sinvgl
则ab棒开始下滑的位置离EF的距离
21232xhatll
(3)ab棒在区域Ⅱ中运动时间
222sinxlltvg
ab棒从开始下滑至EF的总时间
2019版高考物理总复习练习：第30课 法拉第电磁感应定律 含解析
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全国中小学精品试卷、试题、教案、复习资料 1 第30课 ·法拉第电磁感应定律
1．根据法拉第电磁感应定律判断影响感应电动势的因素
(1)(经典题，4分)将闭合多匝线圈置于仅随时间变化的磁场中，线圈平面与磁场方向垂直，关于线圈中产生的感应电动势和感应电流，下列表述正确的是( )
A．感应电动势的大小与线圈的匝数无关
B．穿过线圈的磁通量越大，感应电动势越大
C．穿过线圈的磁通量变化越快，感应电动势越大
D．感应电流产生的磁场方向与原磁场方向始终相同
答案：C
解析：根据法拉第电磁感应定律可知，感应电动势E＝n
，即感应电动势的大小与线圈的匝数有关，故A项错误。同时可知，感应电动势的大小与磁通量的变化率有关，磁通量变化越快，感应电动势越大，故C项正确。感应电动势与磁通量大小无关，取决于磁通量的变化率，穿过线圈的磁通量大，如果磁通量的变化率为零，则感应电动势为零，故B项错误。根据楞次定律可知，感应电流的磁场方向总是阻碍引起感应电流的磁通量的变化。当原磁通量增加时，感应电流的磁场方向与原磁场方向相反；当原磁通量减小时，感应电流的磁场方向与原磁场方向相同，即“增反减同”，故D项错误。
2．根据E＝Blv、E＝12Bl2ω和E＝nB
计算动生电动势
a．根据E＝Blv计算导线平动切割磁感线产生的动生电动势
(2)(多选)(经典题，6分)半径为a、右端开小口的导体圆环和长为2a的导体直杆，单位长度电阻均为R0。圆环水平固定放置，整个内部区域分布着竖直向下的匀强磁场，磁感应强度为B。杆在圆环上以速度v平行于直径CD向右做匀速直线运动，杆始终有两点与圆环良好接触。从圆环中心O开始，杆的位置由θ确定，如图所示，则( )
A．θ＝0时，杆产生的电动势为2Bav
B．θ＝π3时，杆产生的电动势为3Bav
C．θ＝0时，杆受的安培力大小为3B2av（π＋2）R0 全国中小学精品试卷、试题、教案、复习资料
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）
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
高考物理一轮复习专题27法拉第电磁感应定律(原卷版+解析)
专题27 法拉第电磁感应定律
目录
题型一 实验：探究影响感应电流方向的因素 ............................................................................. 1
题型二 感应电流的产生和方向判断 ............................................................................................. 4
题型三 楞次定律推论的应用 ......................................................................................................... 6
题型四 “三定则、一定律”的应用 ................................................................................................. 9
题型五 法拉第电磁感应定律的理解及应用 ............................................................................... 10
题型六 导体切割磁感线产生的感应电动势 ............................................................................. 13
类型1 平动切割磁感线 ........................................................................................................ 14
类型2 转动切割磁感线 ........................................................................................................ 15
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( )
30、法拉第电磁感应定律
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一、选择题(每题7分，共63分)
1．下列关于感应电动势大小的说法中，正确的是( )
A．线圈中磁通量变化越大，线圈中产生的感应电动势一定越大
B．线圈中磁通量越大，产生的感应电动势一定越大
C．线圈放在磁感应强度越大的地方，产生的感应电动势一定越大
D．线圈中磁通量变化越快，产生的感应电动势越大
解析：由E＝nΔΦΔt知，电动势与磁通量的变化率成正比，与磁通量的大小、磁通量的变化量大小及磁感应强度无必然关系，故D选项正确．
答案：D
2．某地的地磁场磁感应强度的竖直分量方向向下，大小为4.5×10－5T.一灵敏电压表连接在当地入海河段的两岸，河宽100 m，该河段涨潮和落潮时有海水(视为导体)流过．设落潮时，海水自西向东流，流速为2 m/s.下列说法正确的是( )
A．电压表记录的电压为5 mV
B．电压表记录的电压为9 mV
C．河南岸的电势较高
D．河北岸的电势较高
解析：可以将海水视为垂直河岸方向放置的导体平动切割地磁场的磁感线产生感应电动势，由E＝BLv＝9 mV，B项正确；由右手定则可知，感应电流方向由南向北，故河北岸的电势较高，D项正确．
答案：BD
3．(2011北京高考)某同学为了验证断电自感现象，自己找来带铁心的线圈L、小灯泡A、开关S和电池组E，用导线将它们连接成如图所示的电路．检查电路后，闭合开关S，小灯泡发光；再断开开关S，小灯泡仅有不显著的延时熄灭现象．虽经多次重复，仍未见老师演示时出现的小灯泡闪亮现象，他冥思苦想找不出原因．你认为最有可能造成小灯泡未闪亮的原因是(
)
A．电源的内阻较大 B．小灯泡电阻偏大
C．线圈电阻偏大 D．线圈的自感系数较大 高考学习网－中国最大高考学习网站 | 我们负责传递知识！
4．用一根横截面积为S、电阻率为ρ的硬质导线做成一个半径为r的圆环，ab为圆环的一条直径．如图所示，在ab的左侧存在一个均匀变化的匀强磁场，磁场垂直圆环所在平面，磁感应强度大小随时间的变化率ΔBΔt＝k(k＜0)，则(
高中物理选修2法拉第电磁感应定律解答题专项训练
高中物理选修2法拉第电磁感应定律解答题专项训练
姓名：__________ 班级：__________考号：__________
一、解答题（共11题）
1、 如图所示，足够长的平行光滑金属导轨水平放置，宽度L＝0.4m，一端连接R＝1Ω的电阻。导线所在空间存在竖直向下的匀强磁场，磁感应强度B＝1T．导体棒MN放在导轨上，其长度恰好等于导轨间距，与导轨接触良好，导轨和导体棒的电阻均可忽略不计。在平行于导轨的拉力F作用下，导体棒沿导轨向右匀速运动，速度v＝5m/s。求：
（1）感应电动势E和感应电流I；
（2）拉力F的大小；
2、 如图所示，面积为0.3 m2的100匝线圈A处在磁场中，磁场方向垂直于线圈平面向外．磁感应强度随时间变化的规律是B＝(6－0.2t) T，已知电路中的R1＝4 Ω，R2＝6 Ω，电容C＝30 μF，线圈A的电阻r=2Ω，求：
(1) 闭合S后，通过R2的电流大小及方向；
(2) 闭合S一段时间后，再断开S，求S断开后通过R2的电荷量是多少？
3、 如图所示，在磁感应强度为1T的匀强磁场中，让长度为0.8m的导体棒MN在无摩擦的框架上以5m/s的速度向右匀速运动，电阻R1=6Ω，R2=4Ω，MN的电阻为1.6Ω，其他导体电阻不计，试计算：
（1）导体棒MN两端电压大小
（2）导体棒MN受到的安培力的大小。
4、 如图所示，水平金属导轨AB′、CD通过开关S和电源相连，两导轨间距离为L，匀强磁场垂直金属导轨向里，光滑导体杆ab同导轨接触良好，设电源的电压为E，磁感应强度为B，当开关闭合后，ab杆所能达到的最大速度为多大，此时的反电动势为多大？
5、 如图所示，两条粗糙平行金属导轨固定，所在平面与水平面夹角为θ。三根完全相同的金属棒ab、cd、gh（质量均为m、电阻均为R、长度与导轨间距相同，均为L）垂直导轨放置。用绝缘轻杆ef将ab、cd连接成“工”字型框架（以下简称“工”型架），导轨上的“工”型架与gh刚好不下滑。金属棒与导轨始终接触良好，导轨足够长，电阻不计，空间存在垂直导轨平面斜向下、磁感应强度大小为B的匀强磁场（图中未画出）。假设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g：
2020年高考物理《右手定则、楞次定律、法拉第电磁感应定律》专项练习及答案解析
高考物理《右手定则、楞次定律、法拉第电磁感应定律》专项练习
1．如图所示，一个有界匀强磁场区域，磁场方向垂直纸面向外。一个矩形闭合导线框abcd，沿纸面由位置1(左)匀速运动到位置2(右)，则(
)
A．导线框进入磁场时，感应电流方向为a→b→c→d→a
B．导线框离开磁场时，感应电流方向为a→d→c→b→a
C．导线框离开磁场时，受到的安培力方向水平向右
D．导线框进入磁场时，受到的安培力方向水平向左
【答案】 D
【解析】线框进入磁场时，磁通量增大，因此感应电流形成的磁场方向垂直纸面向里，由右手螺旋定则可知感应电流方向为a→d→c→b→a，此时，只有线框的cd边受到安培力作用，根据左手定则可知，安培力方向水平向左，故A错误，D正确。线框离开磁场时，磁通量减小，因此感应电流形成的磁场方向向外，由右手螺旋定则可知感应电流方向为a→b→c→d→a，此时，只有线框的ab边受到安培力作用，根据左手定则可知，安培力方向水平向左，故B、C错误。
2.(多选)如图甲所示，等离子气流由左方连续以速度v0射入M和N两板间的匀强磁场中，ab直导线与M、N相连接，直导线cd与线圈A在同一回路中，线圈A内有如图乙所示变化的磁场，且在同一回路中规定向左为磁感应强度B的正方向，则下列叙述正确的是(
)
A．0～1 s内ab、cd导线互相排斥
B．1～2 s内ab、cd导线互相吸引
C．2～3 s内ab、cd导线互相吸引
D．3～4 s内ab、cd导线互相排斥
【答案】 BD
【解析】 根据左手定则，可判定等离子气流中的正离子向上极板M偏转，负离子向下极板N偏转，所以ab中电流方向是由a流向b。在0～2 s内，线圈A内磁感应强度方向向左，磁感应强度增大，则磁通量向左增大，由楞次定律可知感应电流的方向是由c流向d，根据ab、cd中电流的方向关系，可知两导线相互吸引，A错误，B正确；在2～4 s内，线圈A内磁感应强度方向向左，磁感应强度减小，磁通量向左减小，由楞次定律可知感应电流的方向是由d流向c，根据ab、cd中电流的方向关系，可知两导线相互排斥，C错误，D正确。
高考物理法拉第电磁感应定律(大题培优 易错 难题)附答案
一、法拉第电磁感应定律
1．如图所示,在磁感应强度B=1.0 T的有界匀强磁场中(MN为边界)，用外力将边长为L=10
cm的正方形金属线框向右匀速拉出磁场，已知在线框拉出磁场的过程中，ab边受到的磁场力F随时间t变化的关系如图所示，bc边刚离开磁场的时刻为计时起点(即此时t=0).求:
(1)将金属框拉出的过程中产生的热量Q;
(2)线框的电阻R.
【答案】（1）2.0×10-3 J （2）1.0 Ω
【解析】
【详解】
(1)由题意及图象可知，当0t时刻ab边的受力最大，为：
10.02NFBIL
可得：
10.02A0.2A1.00.1FIBL
线框匀速运动，其受到的安培力为阻力大小即为1F，由能量守恒：
QW安310.020.1J2.010JFL
(2) 金属框拉出的过程中产生的热量：
2QIRt
线框的电阻：
3222.010Ω1.0Ω0.20.05QRIt
2．如图甲所示，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的圆形区域内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乙所示，图线与横、纵轴的截距分别为t0和B0。导线的电阻不计，求0至t1时间内
(1)通过电阻R1上的电流大小及方向。
(2)通过电阻R1上的电荷量q。
【答案】(1) 20203nBrRt 电流由b向a通过R1(2) 202103nBrtRt
【解析】
【详解】
(1)由法拉第电磁感应定律得感应电动势为220220nBrBEnnrttt
由闭合电路的欧姆定律，得通过R1的电流大小为202033nBrEIRRt
由楞次定律知该电流由b向a通过R1。
(2)由qIt得在0至t1时间内通过R1的电量为: 2021103nBrtqItRt
3．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