电磁感应 (3)

【A级——基础练】

1.如图所示，两块水平放置的金属板距离为d，用导线、开关K与一个n匝的线圈连接，线圈置于方向竖直向上的均匀变化的磁场B中．两板间放一台小型压力传感器，压

力传感器上表面绝缘，在其上表面静止放置一个质量为m、电荷量为q的带正电小球．K没有闭合时传感器有示数，K闭合时传感器示数变为原来的一半．则线圈中磁场B的变化情况和磁通量的变化率分别为( )

ΔΦmgd

A．正在增强，Δt＝2q ΔΦmgd

C．正在减弱，Δt＝2q

ΔΦmgd

B．正在增强，Δt＝2nq ΔΦmgd

D．正在减弱，Δt＝2nq 解析：B 根据K闭合时传感器示数变为原来的一半，推出带正电小球受向上的电场力，即上极板带负电，下极板带正电，线圈感应电动势的方向从上极板经线圈流向下极板，根据安培定则知感应磁场的方向向下，与原磁场方向相反，Emg

又由楞次定律得线圈中磁场正在增强；对小球受力分析得qd＝2，其中感应电ΔΦΔΦmgd

动势E＝nΔt，代入得Δt＝2nq，故B正确．

2．如图甲所示，电路的左侧是一个电容为C的电容器，电路的右侧是一个环形导体，环形导体所围的面积为S，在环形导体中有一垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度的大小随时间变化的规律如图乙所示．则在0～t0时间内，电容器( )

A．上极板带正电；所带电荷量为B．上极板带正电，所带电荷量为C．上极板带负电，所带电荷量为

CS?B2－B1?

t0

C?B2－B1?

t0CS?B2－B1?

t0

D．上极板带负电，所带电荷量为

C?B2－B1?

t0

ΔBB2－B1

解析：A 由题图乙可知Δt＝t，B增大，根据楞次定律知，感应电流

0SΔBS?B2－B1?

沿逆时针方向，故电容器上极板带正电，E＝nΔt＝，Q＝CE＝

t0CS?B2－B1?

，故A正确． t0

3.(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

解析：AB 设圆盘的半经为r，圆盘转动的角速度为ω，则圆盘转动产生的1

电动势为E＝2Brω2，可知，转动的角速度恒定，电动势恒定，电流恒定，A项正确；根据右手定则可知，从上向下看，圆盘顺时针转动，圆盘中电流由边缘指向圆心，即电流沿a到b的方向流动，B项正确；圆盘转动方向不变，产生的电流方向不变，C项错误；若圆盘转动的角速度变为原来的2倍，则电动势变为原来的4倍，电流变为原来的4倍，由P＝I2R可知，电阻R上的热功率变为原来的16倍，D项错误．

4.如图为无线充电技术中使用的受电线圈示意图，线圈匝数为n，面积为S.若在t1到t2时间内，匀强磁场平行于线圈轴线向右穿过线圈，其磁感应强度大小由B1均匀增加到B2，则该段时间线圈两端a和b之间的电势差φa－φb( )

nS?B2－B1?

A．恒为 t2－t1

B．从0均匀变化到C．恒为－

nS?B2－B1?

t2－t1

nS?B2－B1?

t2－t1

nS?B2－B1?

t2－t1

D．从0均匀变化到－

ΔΦS?B2－B1?

解析：C 根据法拉第电磁感应定律，E＝nΔt＝n，由楞次定律可t2－t1以判断a点电势低于b点电势，所以a、b两点之间的电势差为－n项正确．

5．随着新能源轿车的普及，无线充电技术得到进一步开发和应用．一般给大功率电动汽车充电时利用的是电磁感应原理．如图所示，由地面供电装置(主要装置有线圈和电源)将电能传送至电动车底部的感应装置(主要装置是线圈)，该装置使用接收到的电能对车载电池进行充电，供电装置与车身接收装置之间通过磁场传送能量，由于电磁辐射等因素，其能量传输效率只能达到90%左右．无线充电桩一般采用平铺式放置，用户无需下车、无需插电即可对电动车进行充电．目前，无线充电桩可以允许的充电有效距离一般为15～25 cm，允许的错位误差一般为15 cm左右．下列说法正确的是( )

S?B2－B1?

，C

t2－t1

A．无线充电桩的优越性之一是在百米开外也可以对电动汽车快速充电 B．车身感应线圈中感应电流的磁场总是要阻碍引起感应电流的磁通量的变化

C．车身感应线圈中感应电流的磁场总是与地面发射线圈中电流的磁场方向相反

D．若线圈均采用超导材料则能量的传输效率有望达到100%