2.2法拉第電磁感應(yīng)定律-高二物理人教版（2019）選擇性必修二課堂速測（含解析）

2.2法拉第電磁感應(yīng)定律——高二物理人教版（2019）選擇性必修二課堂速測【基礎(chǔ)知識整合】一、法拉第電磁感應(yīng)定律1.內(nèi)容：閉合電路中感應(yīng)電動勢的大小，跟穿過這一電路的磁通量的變化率成正比。2.公式：n是線圈的匝數(shù)，是磁通量的變化量，是對應(yīng)于所用的時間，是磁通量的變化率。二、感生電場（1）基本性質(zhì)：與靜電場相同，能夠?qū)μ幱谄渲械碾姾僧a(chǎn)生力的作用。

（2）場源：變化的磁場。

（3）電場線：與變化的磁場正交的閉合曲線。

（4）方向的判定：與判定感應(yīng)電流方向的方法相同。如圖是磁場向上增強(qiáng)時產(chǎn)生的感生電場示意圖。三、感生電動勢

（1）概念：由感生電場產(chǎn)生的電動勢叫感生電動勢。

（2）非靜電力：感生電場對自由電荷的作用力。

（3）存在位置：整個包圍磁場區(qū)域的回路。

（4）公式：四、動生電動勢1.概念:因?qū)w與磁場間的相對運(yùn)動而產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢叫動生電動勢。2.非靜電力動生電動勢的實(shí)質(zhì)是導(dǎo)體內(nèi)的自由電荷在磁場中隨做切割磁感線運(yùn)動的導(dǎo)體運(yùn)動時，磁場對自由電荷的洛倫茲力使其沿導(dǎo)體運(yùn)動的結(jié)果。3.動生電動勢公式：4.的適用條件：（1）勻強(qiáng)磁場；（2）平動切割(導(dǎo)體上各點(diǎn)切割磁感線速度相同)；（3）三者相互垂直（不垂直時取垂直分量)【課堂考點(diǎn)速測】1.如圖所示，半徑為r的圓形區(qū)域內(nèi)有垂直于紙面的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時間t的變化關(guān)系為，、k為常量，則圖中半徑為R的單匝圓形線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢大小為()A. B. C. D.2.如圖所示，足夠長的光滑金屬導(dǎo)軌abc和de置于同一水平面內(nèi)，其中ab與de平行，bc是以O(shè)為圓心的圓弧導(dǎo)軌，圓弧be左側(cè)和扇形Obc區(qū)域內(nèi)有方向相反的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B，金屬桿OP長為L，電阻為r，O端與e點(diǎn)用導(dǎo)線相接，P端與圓弧bc接觸良好；金屬棒MN長為1.5L，電阻為R，固定在平行導(dǎo)軌上.其他電阻不計(jì)，若桿OP繞O點(diǎn)順時針以角速度ω由b勻速轉(zhuǎn)動到c，此過程中，下列說法正確的是()A.桿OP產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢的大小為B.棒MN所受安培力大小為C.棒MN兩端的電壓為D.桿OP上O點(diǎn)電勢高于P點(diǎn)電勢3.如圖所示，在虛線cd兩側(cè)分別存在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等、方向相反的勻強(qiáng)磁場，磁場方向均垂直于紙面，虛線ab在紙面內(nèi)且與虛線cd相互垂直.一矩形導(dǎo)線框位于紙面內(nèi)，開始時矩形導(dǎo)線框的兩條對稱軸分別與虛線重合，下列能使矩形導(dǎo)線框中產(chǎn)生感應(yīng)電流的是()A.將矩形導(dǎo)線框沿虛線ab移動 B.將矩形導(dǎo)線框沿虛線cd移動C.將矩形導(dǎo)線框繞虛線ab轉(zhuǎn)動 D.將矩形導(dǎo)線框繞虛線cd轉(zhuǎn)動4.如圖所示，兩平行的粗糙金屬導(dǎo)軌水平固定在勻強(qiáng)磁場中，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，導(dǎo)軌寬度為L，一端與電源連接.一質(zhì)量為m的金屬棒ab垂直于平行導(dǎo)軌放置并與導(dǎo)軌接觸良好，金屬棒與導(dǎo)軌間的動摩擦因數(shù)為，在安培力的作用下，金屬棒以速度向右勻速運(yùn)動，通過改變磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向，可使流過金屬棒的電流最小，此時磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向與豎直方向的夾角為()A.30° B.37° C.45° D.60°5.如圖所示，為水平放置的平行光滑金屬導(dǎo)軌，間距為間通過導(dǎo)線相連。導(dǎo)軌間有垂直于導(dǎo)軌平面向下的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，導(dǎo)軌與導(dǎo)線電阻不計(jì)。已知金屬桿傾斜放置，與導(dǎo)軌成θ角，單位長度的電阻為r。保持金屬桿以速度v沿平行于的方向滑動（金屬桿滑動過程中與導(dǎo)軌接觸良好）。則()

A.電路中感應(yīng)電動勢的大小為 B.電路中感應(yīng)電流的大小為C.金屬桿所受安培力的大小為 D.金屬桿的熱功率為6.如圖甲所示,在絕緣的水平桌面上放置一金屬圓環(huán).在圓環(huán)的正上方放置一個螺線管,在螺線管中通入如圖乙所示的電流,電流從螺線管a端流入為正.以下說法中正確的是()A.在第1s末,圓環(huán)中的感應(yīng)電流最大B.在第2s末,圓環(huán)對桌面的壓力小于圓環(huán)的重力C.在1~2s內(nèi)和2~3s內(nèi),圓環(huán)中的感應(yīng)電流的方向相反D.從上往下看,在0~1s內(nèi),圓環(huán)中的感應(yīng)電流沿順時針方向

答案以及解析1.答案：A解析：由法拉第電磁感應(yīng)定律可知，，A正確.2.答案：B解析：桿OP產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢的大小為，故A錯誤；回路中產(chǎn)生的感應(yīng)電流為，則棒MN所受安培力大小為，故B正確；棒MN兩端的電壓為，C錯誤；根據(jù)右手定則可知，桿OP上電流從O流向P，由于桿OP相當(dāng)于電源，在電源內(nèi)部電流從低電勢流向高電勢，則O點(diǎn)電勢低于P點(diǎn)電勢，故D錯誤.3.答案：A解析：將矩形導(dǎo)線框沿虛線ab移動，穿過線框的磁通量發(fā)生變化，產(chǎn)生感應(yīng)電流，A正確；B、C、D中，穿入矩形導(dǎo)線框的磁通量與穿出的磁通量一直相等，相互抵消，合磁通量為零，不產(chǎn)生感應(yīng)電流，B、C、D錯誤.4.答案：A解析：假設(shè)流過金屬棒的電流最小時，安培力方向與豎直方向的夾角是θ，對金屬棒受力分析，如圖所示根據(jù)平衡條件得解得而即故當(dāng)時，可使流過金屬棒的電流最小，此時磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向與豎直方向的夾角為30°，故選A。5.答案：B解析：金屬桿的運(yùn)動方向與金屬桿不垂直，電路中感應(yīng)電動勢的大小為（l為切割磁感線的有效長度），A錯誤；電路中感應(yīng)電流的大小為，B正確；金屬桿所受安培力的大小為，C錯誤；金屬桿的熱功率為，D錯誤。6.答案：D解析：在0~1s內(nèi)螺線管中電流增大得越來越慢,到1s末電流最大,但是變化率為零,所以在第1s末圓環(huán)中的感應(yīng)電流最小,故A錯誤;在第2s末金屬圓環(huán)中感應(yīng)電流最大,但螺線管中電流為零,沒有磁場,與圓環(huán)間無相互作用,所以第2s末圓環(huán)對桌面的壓力等于圓環(huán)的重力,故B錯誤;1～2s內(nèi)正向電流減小,2~3s內(nèi)反向電流增大,根據(jù)楞