法拉第电磁感应定律及其应用
1.高考对本部分内容的考查命,大部分以选择题的形式出题,也有部分是计算题。考查内容主要集中在利用电磁感应基本规律分析动态过程。
2.注意要点:电磁感应中的有些题目可以从动量角度着手,运用动量定理或动量守恒定律解决。
典例1.(2019·全国卷I·20)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( )
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
D.圆环中的感应电动势大小为
典例2.(2019·全国卷II·21)如图,两条光滑平行金属导轨固定,所在平面与水平面夹角为θ,导轨电阻忽略不计。虚线ab、cd均与导轨垂直,在ab与cd之间的区域存在垂直于导轨所在平面的匀强磁场。将两根相同的导体棒PQ、MN先后自导轨上同一位置由静止释放,两者始终与导轨垂直且接触良好。已知PQ进入磁场时加速度恰好为零。从PQ进入磁场时开始计时,到MN离开磁场区域为止,流过PQ的电流随时间变化
的图象可能正确的是( )
1.如图,一无限长通电直导线固定在光滑水平面上,金属环质量为0.4 kg,在该平面上以v0=2 m/s、与导
线成60°角的初速度运动,最后达到稳定状态,这一过程中( )
A.金属环受到的安培力与运动的方向相反
B.在平行于导线方向金属环做减速运动
C.金属环中最多能产生电能为0.8 J
D.金属环动能减少量最多为0.6 J
2.如图所示,处于匀强磁场中的半封闭平行金属导轨框架MNPQ,宽NP=L。磁场与其平面垂直,磁感应强度B的变化规律如图所示。导体棒ab的电阻为R,导轨电阻不计。从t=0开始,在外力作用下导体从导轨的最左端以速度v向右匀速运动,则t0时刻回路中的感应电流大小为( )
A.0 B. C. D.
3.(多选)如图所示电路中,P为发光氖泡,发光电压U>60 V,L为自感系数很大、电阻不为零的电感线圈,直流电源电动势E=6 V。接通开关S,氖泡不亮;稳定时,L中电流恒定为I0;断开S时,氖泡能短时间内发光。关于该现象,下列说法正确的有( )
A.S接通瞬间,L中电流是逐渐增加的
B.S接通稳定时,P两端电压为零
C.S断开瞬间,氖泡P发光时电流最大值可能超过I0
D.S断开瞬间,氖泡P发光时电流从右向左