高考物理法拉第电磁感应定律(大题培优)附答案一、法拉第电磁感应定律1.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 Ri 连接成闭合回路。线圈的半径为 H。在线圈中半径为匕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 随时河 t 变化的关系图线如图乙所示，图线与横、纵轴的截距分⑴ 通过电阻 Ri 上的电流大小及方向。(2)通过电阻 R］上的电荷量 q。【答案】(1)竺啦电流由 b 向 a 通过乩⑵泌亘3 陆 3 他【解析】【详解】(1) 由法拉第电磁感应定律得感应电动势为疋=〃詈=曲普=咋严E 料兀 B 尸由闭合电路的欧姆定律，得通过心的电流人小为/=-=3R3A/0由楞次定律知该电流由 b 向 a 通过/?io(2) 由/=邑得在 0 至“时间内通过&的电量为：q=丫"t3RJ2.如图所示，在垂直纸面向里的磁感应强度为 B 的有界矩形匀强磁场区域内，有一个由均匀导线制成的单匝矩形线框 abed,线框平面垂直于磁感线。线框以恒定的速度 V 沿垂直磁场边界向左运动，运动中线框 de 边始终与磁场右边界平行，线框边长 cd=2l,线框导线的总电阻为乩则线框离开磁场的过程中，求：(1)线框离开磁场的过程中流过线框截面的电量牛(2)线框离开磁场的过程中产生的热量 Q；(3)线框离开磁场过程中 cd 两点间的电势差 lAd・联立可得:23/2解得：4BWI-r 快左、/八 23/24B12Z3V 宀、zz4Bb【答案】（1）q=（2）Q=（3）Ucd=—RR【解析】【详解】⑴ 线框离开磁场的过程也则有:E=BQvI 暑Rq=ItIt=-V（2）线框中的产生的热量:Q=/zRt解得:"欝⑶M 间的电压为:3.如图所示，两根相距为 L 的光滑平行金属导轨 CD、EF 固定在水平面内，并处在竖直向下的匀强磁场中，导轨足够长且电阻不计.在导轨的左端接入阻值为 R 的定值电阻，将质量为 m、电阻可忽略不计的金属棒 M/V 垂直放置在导轨上，可以认为 M/V 棒的长度与导轨宽度相等，且金属棒运动过程中始终与导轨垂直并接触良好，不计空气阻力.金属棒 M/V 以恒定速度 v 向右运动过程中，假设磁感应强度人小为 B 且保持不变，为了方便，可认为导体棒中的自由电荷为正电荷.呢？请结合图中自由电荷受洛伦兹力情况，通过计算分析说明.1请根据法拉第电磁感应定律，推导金属棒 MN 中的感应电动势 E；2在上述情景中，金属棒 MN 相当于一个电源，这时的非静电力与棒中自由电荷所受洛伦兹力有关.请根据电动势的定义，推导金属棒 M/V 中的感应电动势 E...
