考点2法拉第电磁感应定律自感417考向1法拉第电磁感应定律的理解和应用1.[2019全国Ⅰ,20,6分,多选]空间存在一方向与纸面垂直、大小随时间变化的匀强磁场,其边界如图(a)中虚线MN所示.一硬质细导线的电阻率为ρ、横截面积为S,将该导线做成半径为r的圆环固定在纸面内,圆心O在MN上.t=0时磁感应强度的方向如图(a)所示;磁感应强度B随时间t的变化关系如图(b)所示.则在t=0到t=t1的时间间隔内()图(a)图(b)A.圆环所受安培力的方向始终不变B.圆环中的感应电流始终沿顺时针方向C.圆环中的感应电流大小为B0rS4t0ρD.圆环中的感应电动势大小为B0πr24t0必备知识:法拉第电磁感应定律、楞次定律、安培定则、左手定则、电阻定律、欧姆定律等.关键能力:读图能力;对概念的理解应用能力.解题指导:由于穿过圆环的磁感应强度先垂直纸面向里减小后垂直纸面向外增加,根据楞次定律、安培定则和左手定则可判断感应电流方向及圆环所受安培力的方向;根据法拉第电磁感应定律、电阻定律和欧姆定律,求得感应电动势的大小和感应电流的大小.考向2电磁感应中的图象问题分析2.[2018全国Ⅱ,18,6分]如图,在同一水平面内有两根平行长导轨,导轨间存在依次相邻的矩形匀强磁场区域,区域宽度均为l,磁感应强度大小相等、方向交替向上向下.一边长为32l的正方形金属线框在导轨上向左匀速运动.线框中感应电流i随时间t变化的正确图线可能是()必备知识:运动学知识、法拉第电磁感应定律、欧姆定律等.关键能力:图文转化能力;分析判断能力.解题指导:分析线框在间隔均匀的磁感应强度大小相等、方向不同的匀强磁场区域的运动情况,研究线框切割磁感线运动产生电动势的大小和方向,探寻感应电流i随线框运动时间t的关系,从而对i-t图线进行分析判断.考法1电磁感应中感生电动势的应用1[2016浙江高考,16,6分]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由于磁感应强度随时间均匀增大,因此根据楞次定律知两线圈内产生的感应电流方向皆沿逆时针方向,因此A项错误;根据法拉第电磁感应定律有E=NΔΦΔt=NSΔBΔt,而磁感应强度均匀变化,即ΔBΔt恒定,则a、b线圈中的感应电动势之比为EaEb=SaSb=la2lb2=91,故B项正确;根据电阻定律有R=ρLS',且L=4Nl,则RaRb=lalb=31,由闭合电路欧姆定律得I=ER,a、b线圈中的感应电流之比为IaIb=EaEb·RbRa=31,故C项错误;由功率公式P=I2R知,a、b线圈中的电功率之比为PaPb=Ia2Ib2·RaRb=271,故D项错误.B1.[2018全国Ⅲ,20,6分,多选]如图(a),在同一平面内固定有一长直导线PQ和一导线框R,R在PQ的右侧.导线PQ中通有正弦交流电i,i的变化如图(b)所示,规定从Q到P为电流正方向.导线框R中的感应电动势()图(a)图(b)A.在t=T4时为零B.在t=T2时改变方向C.在t=T2时最大,且沿顺时针方向D.在t=T时最大,且沿顺时针方向考法2电磁感应中动生电动势的应用(电路问题)2[2016全国Ⅱ,20,6分,多选]法拉第圆盘发电机的示意图如图所示.铜圆盘安装在竖直的铜轴上,两铜片P、Q分别与圆盘的边缘和铜轴接触.圆盘处于方向竖直向上的匀强磁场B中.圆盘旋转时,关于流过电阻R的电流,下列说法正确的是A.若圆盘转动的角速度恒定,则电流大小恒定B.若从上向下看,圆盘顺时针转动,则电流沿a到b的方向流动C.若圆盘转动方向不变,角速度大小发生变化,则电流方向可能发生变化D.若圆盘转动的角速度变为原来的2倍,则电流在R上的热功率也变为原来的2倍设圆盘的半径为r,圆盘转动的角速度为ω,则圆盘转动产生的电动势为E=Bl❑
