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第2讲 法拉第电磁感应定律 自感 涡流
1.
(多选)如图所示，金属杆ab静止放在水平固定的“U”形金属框上，整个装置处于竖直向上的匀强磁场中。当磁感应强度均匀增大时，杆ab总保持静止，则( )
A．杆中感应电流方向是从b到a B．杆中感应电流大小均匀增大 C．金属杆所受安培力方向水平向左 D．金属杆所受安培力大小均匀增大
CD [由楞次定律知杆中感应电流方向是从a到b，由左手定则知金属杆所受安培力方向ΔΦSΔB水平向左，则选项A错误，C正确；根据法拉第电磁感应定律，有E＝＝，可知当磁
ΔtΔt感应强度均匀增大时，产生的感应电动势大小是恒定的，由闭合电路欧姆定律知杆中感应电流大小是恒定的，金属杆所受安培力大小F＝BIL随磁感应强度B均匀增大，则选项B错误，D正确。]
2.
(多选)如图所示，在线圈上端放置一盛有冷水的金属杯，现接通交流电源，过了几分钟，杯内的水沸腾起来。若要缩短上述加热时间，下列措施可行的有 ( )
A．增加线圈的匝数 B．提高交流电源的频率
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C．将金属杯换为瓷杯 D．取走线圈中的铁芯
AB [当电磁铁接通交流电源时，金属杯处在变化的磁场中产生涡流发热，使水温升高，要缩短加热时间，需增大涡流电流，即增大感应电动势或减小电阻。增加线圈匝数、提高交流电源的频率都是为了增大感应电动势，瓷杯不能产生涡流，取走铁芯会导致磁性减弱，故选项A、B正确，选项C、D错误。]
3．如图所示，MN、PQ为两条水平放置的平行金属导轨，左端接有定值电阻R，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，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°，以速度v水平向右匀速运动，不计导轨和棒的电阻，则流过金属棒中的电流为 ( )
A．I＝
BLvRB．I＝
3BLv 2R3BLv 3RC．I＝
BLv2RD．I＝
B [动生电动势E＝Blv，其中B、l和v三个物理量必须两两垂直，其中l为有效长度，在该题中，B与L垂直，B与v垂直，但v与L不垂直，此时L的有效长度为l＝L·sin 60°，3BLv所以电动势E＝BLv，由欧姆定律可知感应电流I＝，B选项正确，A、C、D选项
22R3
错误。]
4．(多选)在北半球，地磁场的水平分量方向由南向北，竖直分量方向竖直向下。如图所示，在平安大街上，某人骑车从东往西行驶，则下列说法正确的是 ( )
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A．自行车左车把的电势比右车把的电势高 B．自行车左车把的电势比右车把的电势低 C．图中辐条AB此时A端电势比B端的高 D．图中辐条AB此时A端电势比B端的低
AD [在大街上，某人骑车从东向西行驶，车把相当于导体棒，在切割地磁场竖直向下的分量的磁感线，从上向下看如图甲。由右手定则可知，左车把电势比右车把电势高，A选项正确，B选项错误。从纸面向后看，AB切割地磁场水平分量的磁感线，如图乙。由右手定则可知，A点电势比B点电势低，D选项正确，C选项错误。]
5.
如图中半径为r的金属圆盘在垂直于盘面的匀强磁场B中，绕O点以角速度ω沿逆时针方向匀速转动，则通过电阻R的电流的方向和大小分别是(金属圆盘的电阻不计)( )
A．由c到d，I＝
Br2ωRB．由d到c，I＝
Br2ωR
C．由c到d，I＝
Br2ω2RD．由d到c，I＝
Br2ω2R D [金属圆盘在匀强磁场中匀速转动，可以等效为无数根长为r的导体棒绕O点做匀速1
圆周运动，其产生的感应电动势大小为E＝Br2ω，由右手定则可知电流方向由圆盘边缘指向
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2021高考物理一轮复习第10章电磁感应第2讲法拉第电磁感应定律自感涡流课时作业含解析2021032
