課堂講義系列高中物理人教版32（浙江）講義第四章電磁感應(yīng)第3課時(shí)

第3課時(shí)法拉第電磁感應(yīng)定律[討論選考·把握考情]學(xué)問(wèn)內(nèi)容法拉第電磁感應(yīng)定律考試要求加試d教學(xué)要求1.了解感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，知道產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的那局部導(dǎo)體相當(dāng)于電源2.知道感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小與磁通量變化快慢有關(guān)3.理解磁通量的變化率是表示磁通量變化快慢的物理量，能區(qū)分磁通量、磁通量變化量、磁通量變化率4.理解法拉第電磁感應(yīng)定律，把握表達(dá)式5.知道導(dǎo)體垂直切割磁感線時(shí)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的表達(dá)式，并能進(jìn)行簡(jiǎn)潔的計(jì)算。6.會(huì)用法拉第電磁感應(yīng)定律解決簡(jiǎn)潔的實(shí)際問(wèn)題7.了解反電動(dòng)勢(shì)的概念，知道電動(dòng)機(jī)由于機(jī)械故障停轉(zhuǎn)時(shí)燒毀的緣由說(shuō)明1.導(dǎo)體切割磁感線時(shí)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的計(jì)算，只限于l、B、v三者垂直的情形2.不要求計(jì)算涉及反電動(dòng)勢(shì)的問(wèn)題學(xué)問(wèn)點(diǎn)一電磁感應(yīng)定律[基礎(chǔ)梳理]1.感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)在電磁感應(yīng)現(xiàn)象中產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)，叫感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的那一局部導(dǎo)體相當(dāng)于電源，導(dǎo)體本身的電阻相當(dāng)于電源內(nèi)阻。當(dāng)電路斷開(kāi)時(shí)，無(wú)感應(yīng)電流，但有感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。2.法拉第電磁感應(yīng)定律(1)內(nèi)容：閉合電路中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小，跟穿過(guò)這一電路的磁通量的變化率成正比。(2)表達(dá)式：E＝eq\f(ΔΦ,Δt)(單匝線圈)，E＝neq\f(ΔΦ,Δt)(n匝線圈)。[要點(diǎn)精講]要點(diǎn)1法拉第電磁感應(yīng)定律的理解(1)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E＝neq\f(ΔΦ,Δt)，E只與eq\f(ΔΦ,Δt)成正比，與Φ、ΔΦ的大小無(wú)關(guān)。(2)以下是兩種常見(jiàn)的產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的狀況，其中線圈的匝數(shù)為n。①線圈面積S不變，磁感應(yīng)強(qiáng)度B勻稱(chēng)變化：E＝neq\f(ΔB,Δt)·S(eq\f(ΔB,Δt)為B－t圖象的斜率)②磁感應(yīng)強(qiáng)度B不變，線圈面積S勻稱(chēng)變化：E＝nB·eq\f(ΔS,Δt)。(3)用E＝neq\f(ΔΦ,Δt)所求的一般為平均感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，且所求的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為整個(gè)回路的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)?！纠?】有一種高速磁懸浮列車(chē)的設(shè)計(jì)方案是在每節(jié)車(chē)廂底部安裝磁鐵(磁場(chǎng)方向向下)，并在兩條鐵軌之間沿途平放一系列線圈，以下說(shuō)法正確的選項(xiàng)是()A.當(dāng)列車(chē)運(yùn)動(dòng)時(shí)，通過(guò)線圈的磁通量會(huì)發(fā)生變化B.列車(chē)的速度越快，通過(guò)線圈的磁通量變化越快C.列車(chē)運(yùn)行時(shí)，線圈中會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流D.線圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小與列車(chē)速度無(wú)關(guān)解析列車(chē)運(yùn)動(dòng)時(shí)安裝在每節(jié)車(chē)廂底部的磁鐵產(chǎn)生的磁場(chǎng)使通過(guò)線圈的磁通量發(fā)生變化，列車(chē)速度越快，通過(guò)線圈的磁通量變化越快，依據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律可知，由于通過(guò)線圈的磁通量發(fā)生變化，線圈中會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小與通過(guò)線圈的磁通量的變化率成正比，與列車(chē)的速度有關(guān)，由以上分析可知，選項(xiàng)A、B、C正確，D錯(cuò)誤。答案ABC名師點(diǎn)睛磁通量的變化率ΔΦ/Δt打算感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小，磁通量Φ最大，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)不肯定最大；磁通量為零，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)不肯定為零?！靖櫽?xùn)練1】關(guān)于感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小，以下說(shuō)法中正確的選項(xiàng)是()A.穿過(guò)線圈的磁通量Φ越大，所產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)就越大B.穿過(guò)線圈的磁通量的變化量ΔΦ越大，所產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)就越大C.穿過(guò)線圈的磁通量的變化率eq\f(ΔΦ,Δt)越大，所產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)就越大D.穿過(guò)線圈的磁通量Φ等于0，所產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)就肯定為0解析依據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律可知，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小與磁通量的變化率eq\f(ΔΦ,Δt)成正比，與磁通量Φ及磁通量的變化量ΔΦ沒(méi)有必定聯(lián)系。當(dāng)磁通量Φ很大時(shí)，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)可能很小，甚至為0。當(dāng)磁通量Φ等于0時(shí)，其變化率可能很大，產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)也會(huì)很大。所以只有選項(xiàng)C正確。答案C要點(diǎn)2法拉第電磁感應(yīng)定律的應(yīng)用(1)eq\f(ΔΦ,Δt)與Φ、ΔΦ沒(méi)有直接關(guān)系，Φ很大時(shí)，eq\f(ΔΦ,Δt)可能很小，也可能很大；Φ＝0時(shí)，eq\f(ΔΦ,Δt)可能最大。(2)eq\f(ΔΦ,Δt)與線圈匝數(shù)無(wú)關(guān)，但感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)與匝數(shù)有關(guān)。(3)eq\f(ΔΦ,Δt)＝eq\f(ΔB,Δt)S中的S是指磁場(chǎng)區(qū)域的有效面積。【例2】單匝矩形線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)軸垂直于磁場(chǎng)，假設(shè)線圈所圍面積里的磁通量隨時(shí)間變化的規(guī)律如圖1所示，那么()圖1A.線圈中0時(shí)刻的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大B.線圈中t1時(shí)刻的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大C.線圈中0至t1時(shí)間內(nèi)平均感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為0.4VD.線圈中t1至t2時(shí)間內(nèi)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)漸漸減小解析單匝線圈產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)取決于磁通量的變化率，而磁通量的變化率在Φ－t圖象中實(shí)際上是圖線上各點(diǎn)切線的斜率，0時(shí)刻斜率最大，t1時(shí)刻斜率最小，因此0時(shí)刻的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大，而t1時(shí)刻的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為0。從0到t1時(shí)刻，所用時(shí)間為0.005s，磁通量轉(zhuǎn)變了2×10－3Wb，那么磁通量的變化率為0.4Wb/s，因此感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為0.4V。從t1至t2時(shí)間內(nèi)，圖線的斜率漸漸增大，所以感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)也漸漸增大。故正確選項(xiàng)為A、C。答案AC名師點(diǎn)睛在Φ－t圖象中，某時(shí)刻的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小，取決于該時(shí)刻圖線上該點(diǎn)切線的斜率的肯定值，斜率的肯定值越大，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)越大；某段時(shí)間內(nèi)的平均感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)可直接應(yīng)用E＝neq\f(ΔΦ,Δt)計(jì)算?！靖櫽?xùn)練2】如圖2所示，一正方形線圈的匝數(shù)為n，邊長(zhǎng)為a，線圈平面與勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直，且一半處在磁場(chǎng)中，在Δt時(shí)間內(nèi)，磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向不變，大小由B勻稱(chēng)地增大到2B。在此過(guò)程中，線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為()圖2A.eq\f(Ba2,2Δt) B.eq\f(nBa2,2Δt)C.eq\f(nBa2,Δt) D.eq\f(2nBa2,Δt)解析線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E＝neq\f(ΔΦ,Δt)＝n·eq\f(ΔB,Δt)·S＝n·eq\f(2B－B,Δt)·eq\f(a2,2)＝eq\f(nBa2,2Δt)，選項(xiàng)B正確。答案B學(xué)問(wèn)點(diǎn)二導(dǎo)體切割磁感線時(shí)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)[基礎(chǔ)梳理]導(dǎo)體垂直于磁場(chǎng)運(yùn)動(dòng)，B、l、v兩兩垂直時(shí)，如圖3所示，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E＝Blv。圖3[要點(diǎn)精講](1)在公式E＝Blv中，l是指導(dǎo)體棒的有效切割長(zhǎng)度，即導(dǎo)體棒在垂直于速度v方向上的投影長(zhǎng)度，如圖4所示的幾種狀況中，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)都是E＝Blv。圖4(2)公式中的v應(yīng)理解為導(dǎo)線和磁場(chǎng)間的相對(duì)速度，當(dāng)導(dǎo)線不動(dòng)而磁場(chǎng)運(yùn)動(dòng)時(shí)，也有感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)產(chǎn)生。(3)該公式可看成法拉第電磁感應(yīng)定律的一個(gè)推論，通常用來(lái)求導(dǎo)線運(yùn)動(dòng)速度為v時(shí)的瞬時(shí)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，隨著v的變化，E也相應(yīng)變化；假設(shè)v為平均速度，那么E也為平均感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)?！纠?】如圖5所示，PQRS為一正方形導(dǎo)線框，它以恒定速度向右進(jìn)入以MN為邊界的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)方向垂直于線框平面，邊界MN與線框的邊成45°角，E、F分別為PS和PQ的中點(diǎn)。關(guān)于線框中的感應(yīng)電流，正確的說(shuō)法是()圖5A.當(dāng)E點(diǎn)經(jīng)過(guò)邊界MN時(shí)，線框中感應(yīng)電流最大B.當(dāng)P點(diǎn)經(jīng)過(guò)邊界MN時(shí)，線框中感應(yīng)電流最大C.當(dāng)F點(diǎn)經(jīng)過(guò)邊界MN時(shí)，線框中感應(yīng)電流最大D.當(dāng)Q點(diǎn)經(jīng)過(guò)邊界MN時(shí)，線框中感應(yīng)電流最大解析當(dāng)P點(diǎn)開(kāi)頭進(jìn)磁場(chǎng)時(shí)，R點(diǎn)也開(kāi)頭進(jìn)磁場(chǎng)，這是由于PR連線與MN平行，這時(shí)切割磁感線的有效長(zhǎng)度為最大，等于RS。所以，回路產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大，電流也最大，選項(xiàng)B正確。答案B【例4】如圖6所示，一導(dǎo)線彎成半徑為a的半圓形閉合回路。虛線MN右側(cè)有磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，方向垂直于回路所在的平面?；芈芬运俣葀向右勻速進(jìn)入磁場(chǎng)，直徑CD始終與MN垂直。從D點(diǎn)到達(dá)邊界開(kāi)頭到C點(diǎn)進(jìn)入磁場(chǎng)為止，以下結(jié)論正確的選項(xiàng)是()圖6A.感應(yīng)電流方向始終沿順時(shí)針?lè)较虿蛔傿.CD段直導(dǎo)線始終不受安培力C.感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大值Em＝BavD.感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)平均值eq\o(E,\s\up6(－))＝eq\f(1,4)πBav解析由楞次定律可判定感應(yīng)電流始終沿逆時(shí)針?lè)较?，故A錯(cuò)誤；由左手定那么知CD段直導(dǎo)線始終受安培力，故B錯(cuò)誤；當(dāng)有一半進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)，切割磁感線的有效長(zhǎng)度最大，最大感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為Em＝Bav，C正確；依據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律可得感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的平均值eq\o(E,\s\up6(－))＝eq\f(ΔΦ,Δt)＝eq\f(B\f(πa2,2),\f(2a,v))＝eq\f(1,4)πBav，D正確。答案CD學(xué)問(wèn)點(diǎn)三反電動(dòng)勢(shì)[基礎(chǔ)梳理]1.電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，線圈中會(huì)產(chǎn)生反電動(dòng)勢(shì)，它的作用是阻礙線圈的轉(zhuǎn)動(dòng)，線圈要維持原來(lái)的轉(zhuǎn)動(dòng)就必需向電動(dòng)機(jī)供應(yīng)電能，電能轉(zhuǎn)化為其他形式能。2.假設(shè)電動(dòng)機(jī)工作時(shí)由于機(jī)械阻力過(guò)大而停止轉(zhuǎn)動(dòng)，這時(shí)就沒(méi)有了反電動(dòng)勢(shì)，線圈中電流會(huì)很大，可能會(huì)把電動(dòng)機(jī)燒毀，這時(shí)應(yīng)馬上切斷電源，進(jìn)行檢查。[即學(xué)即練]關(guān)于反電動(dòng)勢(shì)，以下說(shuō)法中正確的選項(xiàng)是()A.只要線圈在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)就能產(chǎn)生反電動(dòng)勢(shì)B.只要穿過(guò)線圈的磁通量變化，就產(chǎn)生反電動(dòng)勢(shì)C.電動(dòng)機(jī)在轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)線圈內(nèi)產(chǎn)生反電動(dòng)勢(shì)D.反電動(dòng)勢(shì)就是發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)解析反電動(dòng)勢(shì)是與電源電動(dòng)勢(shì)相反的電動(dòng)勢(shì)，其作用是減弱電源的電動(dòng)勢(shì)。產(chǎn)生反電動(dòng)勢(shì)的前提是必需有電源存在，故C正確。答案C

1.關(guān)于感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小，以下說(shuō)法正確的選項(xiàng)是()A.穿過(guò)閉合電路的磁通量最大時(shí)，其感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)肯定最大B.穿過(guò)閉合電路的磁通量為零時(shí)，其感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)肯定為零C.穿過(guò)閉合電路的磁通量由不為零變?yōu)榱銜r(shí)，其感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)肯定為零D.穿過(guò)閉合電路的磁通量由不為零變?yōu)榱銜r(shí)，其感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)肯定不為零解析磁通量的大小與感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小不存在內(nèi)在的聯(lián)系，選項(xiàng)A、B錯(cuò)誤；當(dāng)磁通量由不為零變?yōu)榱銜r(shí)，閉合電路的磁通量肯定轉(zhuǎn)變，肯定有感應(yīng)電流產(chǎn)生，有感應(yīng)電流就肯定有感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，選項(xiàng)C錯(cuò)誤，D正確。答案D2.如圖7所示，閉合開(kāi)關(guān)S，兩次將條形磁鐵插入閉合線圈，第一次用時(shí)0.2s，其次次用時(shí)0.4s，并且兩次條形磁鐵的起始和終止位置相同，那么()圖7A.第一次線圈中的磁通量變化較快B.第一次電流表G的最大偏轉(zhuǎn)角較大C.其次次電流表G的最大偏轉(zhuǎn)角較大D.假設(shè)斷開(kāi)S，電流表G均不偏轉(zhuǎn)，故兩次線圈兩端均無(wú)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)解析兩次線圈的磁通量變化相同，第一次時(shí)間短，那么第一次線圈中磁通量變化較快，選項(xiàng)A正確；感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小與磁通量的變化率成正比，磁通量的變化率大，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大，產(chǎn)生的感應(yīng)電流也大，選項(xiàng)B正確，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；斷開(kāi)開(kāi)關(guān)，電流表不偏轉(zhuǎn)，可知感應(yīng)電流為零，但感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)不為零，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。答案AB3.×10－4×10－4T。水流是南北流向，將兩個(gè)電極一東一西豎直插入此處海水中。假設(shè)兩電極相距10m，與兩電極相連的靈敏電壓表讀數(shù)為0.3mV，那么海水的流速大小為()A.6m/s B.60cm/sC.1m/s D.10cm/s解析海水南北流淌，將切割豎直重量的磁場(chǎng)，從而產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，由法拉第電磁感應(yīng)定律可得，U＝B豎直lv，解得速度v＝0.6m/s＝60cm/s。答案B4.在圖8中，EF、GH為平行的金屬導(dǎo)軌，其電阻不計(jì)，R為電阻，C為電容器，AB為可在EF和GH上滑動(dòng)的導(dǎo)體橫桿。有勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直于導(dǎo)軌平面。假設(shè)用I1和I2分別表示圖中該處導(dǎo)線中的電流，那么當(dāng)橫桿AB()圖8A.勻速滑動(dòng)時(shí)，I1＝0，I2＝0B.勻速滑動(dòng)時(shí)，I1≠0，I2≠0C.加速滑動(dòng)時(shí)，I1＝0，I2＝0D.加速滑動(dòng)時(shí)，I1≠0，I2≠0解析導(dǎo)體橫桿水平運(yùn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，對(duì)整個(gè)電路，可把導(dǎo)體橫桿AB看做電源，等效電路如以下圖所示。當(dāng)導(dǎo)體橫桿勻速滑動(dòng)時(shí)，電動(dòng)勢(shì)E不變，故I1≠0，I2＝0。當(dāng)導(dǎo)體橫桿加速運(yùn)動(dòng)時(shí)，電動(dòng)勢(shì)E不斷變大，電容器不斷充電，故I1≠0，I2≠0。答案D5.如圖9所示，勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，方向豎直向下，在磁場(chǎng)中有一邊長(zhǎng)為l的正方形導(dǎo)線框，ab邊質(zhì)量為m，其余邊質(zhì)量不計(jì)，cd邊有固定的水平軸，導(dǎo)線框可以繞其轉(zhuǎn)動(dòng)；現(xiàn)將導(dǎo)線框拉至水平位置由靜止釋放，不計(jì)摩擦和空氣阻力，金屬框經(jīng)過(guò)時(shí)間t運(yùn)動(dòng)到豎直位置，此時(shí)ab邊的速度為v，求：圖9(1)此過(guò)程中線框產(chǎn)生的平均感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大??；(2)線框運(yùn)動(dòng)到豎直位置時(shí)線框中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小。解析(1)Φ1＝BS＝Bl2，轉(zhuǎn)到豎直位置時(shí)Φ2＝0ΔΦ＝|Φ2－Φ1|＝Bl2依據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律，有E1＝eq\f(ΔΦ,Δt)＝eq\f(Bl2,t)。(2)轉(zhuǎn)到豎直位置時(shí)，bc、ad兩邊不切割磁感線，ab邊垂直切割磁感線，其大小為E2＝Blv，此時(shí)求得的便是感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。答案(1)eq\f(Bl2,t)(2)Blv一、選擇題(在每題給出的四個(gè)備選項(xiàng)中至少有一個(gè)是符合題目要求的。)1.穿過(guò)某閉合回路的磁通量Φ隨時(shí)間t變化的圖象分別如圖1中的①～④所示，以下說(shuō)法正確的選項(xiàng)是()圖1A.圖①有感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，且大小恒定不變B.圖②產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)始終在變大C.圖③在0～t1內(nèi)的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)是t1～t2內(nèi)的2倍D.圖④產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)先變大再變小解析感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E＝neq\f(ΔΦ,Δt)，而eq\f(ΔΦ,Δt)對(duì)應(yīng)Φ－t圖象中圖線斜率的肯定值，依據(jù)圖線斜率的變化狀況可得①中無(wú)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，②中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)恒定不變，③中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)在0～t1內(nèi)的大小是在t1～t2內(nèi)大小的2倍，④中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)先變小再變大，選項(xiàng)C正確。答案C2.如圖2所示，A、B兩閉合線圈用同樣導(dǎo)線繞成，A有10匝，B有20匝，兩圓線圈半徑之比為2∶1，勻稱(chēng)磁場(chǎng)只分布在B線圈內(nèi)，當(dāng)磁場(chǎng)隨時(shí)間勻稱(chēng)減弱時(shí)()圖2A.A中無(wú)感應(yīng)電流B.A、B中均有恒定的感應(yīng)電流C.A、B中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)之比為1∶1D.A、B中感應(yīng)電流之比為1∶1解析線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E＝neq\f(ΔΦ,Δt)，A、B中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)之比為1∶2，又由于R＝ρeq\f(l,S)＝ρeq\f(2πrn,S)，故RA∶RB＝1∶1，所以IA∶IB＝1∶2，應(yīng)選項(xiàng)A、C、D錯(cuò)誤，B正確。答案B3.穿過(guò)一個(gè)單匝線圈的磁通量始終為每秒勻稱(chēng)地增加2Wb，那么()A.線圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)每秒增加2VB.線圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)每秒減小2VC.線圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)始終為2VD.線圈中不產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)解析由法拉第電磁感應(yīng)定律得E＝eq\f(ΔΦ,Δt)＝2V，所以線圈中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)始終為2V，選項(xiàng)C正確。答案C4.如圖3所示，垂直矩形金屬框的勻強(qiáng)磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，導(dǎo)體棒ab垂直線框兩長(zhǎng)邊擱在框上，ab長(zhǎng)為l。在Δt時(shí)間內(nèi)，ab向右以速度v勻速滑過(guò)距離d，那么()圖3A.因右邊面積削減ld，左邊面積增大ld，那么ΔΦ＝B·2ld，E＝eq\f(2Bld,Δt)B.因右邊面積削減ld，左邊面積增大ld，兩邊抵消，ΔΦ＝0，E＝0C.ΔΦ＝Bld，所以E＝eq\f(Bld,Δt)D.導(dǎo)體棒ab切割磁感線，E＝Blv解析左右兩邊可看成兩個(gè)并聯(lián)的回路，依據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律，每個(gè)回路產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為E＝eq\f(Bld,Δt)，由于兩個(gè)是并聯(lián)電路，總感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)也為E＝eq\f(Bld,Δt)，C項(xiàng)正確；依據(jù)導(dǎo)體棒切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的公式E＝Blv，D項(xiàng)正確。答案CD5.鴿子體內(nèi)的電阻大約為103×10－4T，鴿子以20m/s的速度水平滑翔，那么可估算出兩翅之間產(chǎn)生的動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)約為()A.30mV B.3mV C.0.3mV D.0.03mV解析鴿子兩翅綻開(kāi)可達(dá)30cm，所以E＝BLv＝3×10－4V＝0.3mV，選項(xiàng)C正確。答案C6.如圖4所示，平行金屬導(dǎo)軌的間距為d，一端跨接一阻值為R的電阻，勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，方向垂直于導(dǎo)軌所在平面對(duì)里，一根足夠長(zhǎng)的直金屬棒與導(dǎo)軌成60°角放置，且接觸良好，那么當(dāng)金屬棒以垂直于棒的恒定速度v沿金屬導(dǎo)軌滑行時(shí)，其他電阻不計(jì)，電阻R中的電流為()圖4A.eq\f(Bdv,Rsin60°) B.eq\f(Bdv,R)C.eq\f(Bdvsin60°,R) D.eq\f(Bdvcos60°,R)解析因磁感應(yīng)強(qiáng)度B的方向、棒的運(yùn)動(dòng)方向及棒本身三者相互垂直，故E＝Blv，其中l(wèi)＝eq\f(d,sin60°)，I＝eq\f(E,R)＝eq\f(Bdv,Rsin60°)，選項(xiàng)A正確。答案A7.(2017·浙江省嘉興市桐鄉(xiāng)市高二期中)如圖5所示，勻稱(chēng)的金屬長(zhǎng)方形線框從勻強(qiáng)磁場(chǎng)中以速度v勻速拉出，它的兩邊固定有帶金屬滑輪的導(dǎo)電機(jī)構(gòu)，金屬框向右運(yùn)動(dòng)時(shí)能總是與兩邊良好接觸，一抱負(fù)電壓表跨接在PQ兩導(dǎo)電機(jī)構(gòu)上，當(dāng)金屬框向右勻速拉出的過(guò)程中，金屬框的長(zhǎng)為a，寬為b，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，電壓表的讀數(shù)為()圖5A.恒定不變，為Bbv B.恒定不變，為BavC.變大 D.變小解析由題意，當(dāng)金屬框向右勻速拉出的過(guò)程中，左邊切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，相當(dāng)于電源，其余局部是外電路。由公式E＝BLv知，左邊產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)等于Bbv，保持不變，線框中感應(yīng)電流也不變，而PQ右側(cè)的電阻增大，由歐姆定律U＝IR知，PQ間的電壓增大，那么電壓表的讀數(shù)變大。依據(jù)閉合電路歐姆定律知，PQ間的電壓必定小于Bbv，C項(xiàng)正確，A、B、D錯(cuò)誤。答案C8.(2016·雅禮中學(xué))一根彎成直角的導(dǎo)線放在B＝0.4T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，如圖6所示，ab＝30cm，bc＝40cm，當(dāng)導(dǎo)線以5m/s的速度做切割磁感線運(yùn)動(dòng)時(shí)可能產(chǎn)生的最大感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的值為()圖6A.1.4V B.1.0VC.0.8V D.0.6V解析由題可得ac＝50cm，當(dāng)切割磁感線的有效長(zhǎng)度L＝ac＝50cm時(shí)，產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大，最大值Em＝BLv＝1.0V，選項(xiàng)B正確。答案B9.如圖7所示，在空間中存在兩個(gè)相鄰的、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等、方向相反的有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)，其寬度均為L(zhǎng)?，F(xiàn)將寬度也為L(zhǎng)的矩形閉合線圈，從圖示位置垂直于磁場(chǎng)方向勻速拉過(guò)磁場(chǎng)區(qū)域，那么在該過(guò)程中，能正確反映線圈中所產(chǎn)生的感應(yīng)電流或其所受的安培力隨時(shí)間變化的圖象是()解析由楞次定律可知，當(dāng)矩形導(dǎo)線框進(jìn)入磁場(chǎng)和出磁場(chǎng)時(shí)，安培力總是阻礙物體的運(yùn)動(dòng)，方向始終向左，所以外力F始終水平向右，因安培力的大小不同，應(yīng)選項(xiàng)D是正確的，選項(xiàng)C是錯(cuò)誤的；當(dāng)矩形導(dǎo)線框進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)，由法拉第電磁感應(yīng)定律推斷，感應(yīng)電流的大小在中間時(shí)是最大的，所以選項(xiàng)A、B是錯(cuò)誤的。答案D10.用一根橫截面積為S、電阻率為ρ的硬質(zhì)導(dǎo)線做成一個(gè)半徑為r的圓環(huán)，ab為圓環(huán)的一條直徑。如圖8所示，在ab的左側(cè)存在一個(gè)勻稱(chēng)變化的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)垂直圓環(huán)所在平面，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小隨時(shí)間的變化率eq\f(ΔB,Δt)＝k(k<0)。那么()圖8A.圓環(huán)中產(chǎn)生逆時(shí)針?lè)较虻母袘?yīng)電流B.圓環(huán)具有擴(kuò)張的趨勢(shì)C.圓環(huán)中感應(yīng)電流的大小為|eq\f(krS,2ρ)|D.圖中a、b兩點(diǎn)間的電勢(shì)差Uab＝|eq\f(1,4)kπr2|解析依據(jù)楞次定律可知，磁通量削減，圓環(huán)中產(chǎn)生順時(shí)針?lè)较虻母袘?yīng)電流，A選項(xiàng)錯(cuò)誤；圓環(huán)有擴(kuò)張的趨勢(shì)，B選項(xiàng)正確；圓環(huán)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小為|eq\f(kπr2,2)|，那么圓環(huán)中的電流大小為|eq