课时跟踪检测(三十一)法拉第电磁感应定律对点训练:法拉第电磁感应定律的应用1.[多选](2019·苏州调研)如图所示,现有一匝数为n,面积为S,总电阻为R的闭合线圈,垂直放置于一匀强磁场中,磁场的磁感应强度B随时间均匀增大,变化率=k,则()A.线圈中产生逆时针方向的感应电流B.线圈面积具有扩张的趋势C.线圈中产生的感应电动势为kSD.线圈中感应电流的大小为解析:选AD根据楞次定律可知,线圈中产生逆时针方向的感应电流,由左手定则可知每一小段线圈都受到向里的安培力作用,则线圈面积具有收缩的趋势,选项A正确,B错误;线圈中产生的感应电动势为E=n=nS=nkS,选项C错误;线圈中感应电流的大小为I==,选项D正确。2.(2016·浙江高考)如图所示,a、b两个闭合正方形线圈用同样的导线制成,匝数均为10匝,边长la=3lb,图示区域内有垂直纸面向里的匀强磁场,且磁感应强度随时间均匀增大,不考虑线圈之间的相互影响,则()A.两线圈内产生顺时针方向的感应电流B.a、b线圈中感应电动势之比为9∶1C.a、b线圈中感应电流之比为3∶4D.a、b线圈中电功率之比为3∶1解析:选B当磁感应强度变大时,由楞次定律知,线圈中感应电流的磁场方向垂直纸面向外,由安培定则知,线圈内产生逆时针方向的感应电流,选项A错误;由法拉第电磁感应定律E=S及Sa∶Sb=9∶1知,Ea=9Eb,选项B正确;由R=ρ知两线圈的电阻关系为Ra=3Rb,其感应电流之比为Ia∶Ib=3∶1,选项C错误;两线圈的电功率之比为Pa∶Pb=EaIa∶EbIb=27∶1,选项D错误。3.(2018·连云港期末)在半径为r、电阻为R的圆形导线框内,以直径为界,左右两侧分别存在着方向如图甲所示的匀强磁场,以垂直纸面向外的磁场为正,两部分磁场的磁感应强度B随时间t的变化规律分别如图乙所示。则0~t0时间内,导线框中()A.感应电流方向为顺时针B.感应电流方向为逆时针C.感应电流大小为D.感应电流大小为解析:选A根据楞次定律可知,左边的导线框中感应电流方向是顺时针,右边的导线框中感应电流方向也是顺时针,则整个导线框的感应电流方向为顺时针,故A正确,B错误;由法拉第电磁感应定律,因磁场的变化,导致导线框内产生感应电动势,结合题意可知,产生感应电动势正好是两者之和,即为E=2S=2××πr2=,再由闭合电路欧姆定律,可得感应电流大小为I==,故C、D错误。对点训练:导体切割磁感线产生感应电动势的计算4.如图所示,竖直平面内有一金属环,半径为a,总电阻为R(指拉直时两端的电阻),磁感应强度为B的匀强磁场垂直穿过环平面,在环的最高点A用铰链连接长度为2a、电阻为的导体棒AB,AB由水平位置紧贴环面摆下,当摆到竖直位置时,B点的线速度为v,则这时AB两端的电压大小为()A.B.C.D.Bav解析:选A当摆到竖直位置时,棒上产生的感应电动势为E=B·2a=2Ba=Bav,而AB两端的电压为路端电压,根据闭合电路欧姆定律得:AB两端电压为U=I·=×=Bav,故A正确。5.[多选]如图所示,MN、PQ为两条平行的水平放置的金属导轨,左端接有定值电阻R,长为2L的金属棒ab斜放在两导轨之间,与导轨接触良好,磁感应强度为B的匀强磁场垂直于导轨平面,整根金属棒都处在磁场中。设金属棒与两导轨接触点之间的距离为L,金属棒与导轨间夹角为60°。不计导轨和金属棒的电阻。当金属棒以速度v水平向右匀速运动时,流过金属棒的电流I及金属棒的上、下两端点a、b间的电势差Uab分别为()A.I=B.I=C.Uab=2BLvD.Uab=BLv解析:选BD当金属棒以速度v水平向右匀速运动,金属棒切割磁感线,产生感应电动势和感应电流,金属棒有效的切割长度为L;ab中产生的感应电动势为E=BLv,通过R的电流为I==,选项A错误,B正确。整个金属棒运动产生的感应电动势E′=B·2Lsin60°·v=BLv,则金属棒的上、下两端点a、b间的电势差Uab=BLv,选项C错误,D正确。6.[多选]如图所示,均匀金属圆环总电阻为2R,磁感应强度为B的匀强磁场垂直穿过圆环。金属杆OM长为l,电阻为,M端与环紧密接触,金属杆OM绕过圆心的转轴O以恒定的角速度ω转动。当电阻为R的一段导线一端和环连接,另一端与金属杆的转轴O相连接时,下列结论中正确的是()A.通过导线R的电流的最大值为B.通过...