课时达标第28讲法拉第电磁感应定律自感现象[解密考纲]考查公式E=n和E=Blv的应用;会判断电动势的方向;理解自感现象、涡流等概念,能分析通电自感和断电自感.1.(多选)如图所示,不计电阻的光滑U形金属框水平放置,光滑、竖直玻璃挡板H、P固定在框上,H、P的间距很小.质量为0.2kg的细金属杆CD恰好无挤压地放在两挡板之间,与金属框接触良好并围成边长为1m的正方形,其有效电阻为0.1Ω.此时在整个空间加方向与水平面成30°角且与金属杆垂直的匀强磁场,磁感应强度随时间变化规律是B=(0.4-0.2t)T,图示磁场方向为正方向,框、挡板和杆不计形变.则(AC)A.t=1s时,金属杆中感应电流方向从C到DB.t=3s时,金属杆中感应电流方向从D到CC.t=1s时,金属杆对挡板P的压力大小为0.1ND.t=3s时,金属杆对挡板H的压力大小为0.2N解析由楞次定律可知,t=1s、t=3s时,金属杆中感应电流方向均从C到D,选项A正确,选项B错误;由法拉第电磁感应定律,得感应电动势E=S·sin30°=0.1V,感应电流I==1A,t=1s时,金属杆受力如图甲所示,由平衡条件,得FP=FAsin30°=BILsin30°=(0.4-0.2×1)T×ILsin30°=0.1N,选项C正确;t=3s时,金属杆受力如图乙所示,由平衡条件,得FH=FAsin30°=B3ILsin30°,而B3=0.4T-0.2×3T=-0.2T,方向向左上方,代入解得FH=0.1N,选项D错误.2.(多选)如图所示,匀强磁场的方向垂直于电路所在平面向里,导体棒ab与电路接触良好.当导体棒ab在外力F作用下从左向右做匀加速直线运动时,若不计摩擦和导线的电阻,整个过程中,灯泡L未被烧毁,电容器C未被击穿,则该过程中(AB)A.感应电动势将变大B.灯泡L的亮度变大C.电容器C的上极板带负电D.电容器两极板间的电场强度将减小解析当导体棒ab在外力F作用下从左向右做匀加速直线运动时,由右手定则知,导体棒a端的电势高,电容器C的上极板带正电;由公式E=Blv知,感应电动势将变大,导体棒两端的电压变大,灯泡L的亮度变大,由于场强E=,电容器两极板间的电场强度将变大.综上可知,选项A、B正确,C、D错误.3.矩形导线框abcd固定在匀强磁场中,如图甲所示,磁感线的方向与导线框所在平面垂直,规定磁场的正方向垂直纸面向里,磁感应强度B随时间t变化的规律如图乙所示,则(A)A.从0到t1时间内,导线框中电流的方向为adcbaB.从0到t1时间内,导线框中电流越来越小C.从t1到t2时间内,导线框中电流越来越大D.从t1到t2时间内,导线框bc边受到的安培力大小保持不变解析从0到t1时间内,垂直纸面向里的磁感应强度减小,磁通量减小,根据楞次定律可判断,产生顺时针方向的电流,故选项A正确;由E==S,I=,且磁感应强度均匀减小,为一恒定值,则线框中产生的感应电流大小不变,故选项B、C错误;磁感应强度B均匀变化,由F=BILbc知,bc边受到的安培力是变化的,故选项D错误.4.(多选)如图所示.在方向垂直纸面向里,磁感应强度为B的匀强磁场区域中有一个由均匀导线制成的单匝矩形线框abcd.线框以恒定的速度v沿垂直磁场方向向右运动,运动中线框dc边始终与磁场右边界平行,线框边长ad=l,cd=2l.线框导线的总电阻为R.则在线框离开磁场的过程中.下列说法中正确的是(ABD)A.流过线框截面的电量为B.线框中的电流在ad边产生的热量C.线框所受安培力的合力为D.ad间的电压为解析线框离开磁场的过程中,感应电动势E=2Blv,由电路知识可知ad间的电压为Uad==,线框所受安培力的合力为F=BI(2l)=,产生的总热量Q=I2Rt,t=,Qad=,所以Qad=,通过的电量q==.综上可知,选项A、B、D正确,C错误.5.一直升飞机停在南半球的地磁极上空,该处地磁场的磁感应强度在竖直方向的分量为B,螺旋桨叶片的长度为l,螺旋桨转动的频率为f,顺着地磁场的方向看,螺旋桨按顺时针方向转动.螺旋桨叶片的近轴端为a,远轴端为b,如图所示.如果忽略a到转轴中心线的距离,用E表示每个叶片中的感应电动势,则(A)A.E=πfl2B,且a点电势低于b点电势B.E=2πfl2B,且a点电势低于b点电势C.E=πfl2B,且a点电势高于b点电势D.E=2πfl2B,且a点电势高于b点电势解析螺旋桨的叶片围绕着O点转动,产生的感应电动势为E=Bl(ω...