人教版物理选修3-2基础夯实训练-4.4《法拉第电磁感应定律》1
4.4法拉第电磁感应定律
第 一 章 电 磁 感 应
4.4
法拉第电磁感应定律
人教版 选修3-2
ab两端电势差等于金属棒切割磁感线产 生的电动势（因为没有外电路），所以只 电 要求出电动势即可． 磁 感 棒上各处速率不等，不能直接用E=BLv来求，应 但棒上各点的速度v= r与半径成正比，因此 可用棒的中点速度作为平均切割速度代入公 式计算：
人教版 选修3-2
二、法拉第电磁感应定律
1．磁通量的变化率/t ：表示磁通量 变化的快慢． （1）磁通量的变化率跟磁通量、磁通 量的变化不同．磁通量为零时，磁通 量的变化率不一定为零，磁通量变化 大不等于磁通量的变化率大．
第 一 章 电 磁 感 应
4.4
法拉第电磁感应定律
人教版 选修3-2
（2） /t 是指在时间 t 内磁通量变 化快慢的平均值； t0，/t表示在 某瞬时磁通量变化的快慢， 2 ．法拉第电磁感应定律：电路中感应 电动势的大小，跟穿过这一电路的磁 通量的变化率成正比．
En t E I 3 103 A R 1.5 10 V
第 一 章 电 磁 感 应
4.4
法拉第电磁感应定律
人教版 选修3-2
• 4、有一面积为S＝100cm2的金属环，电阻为R ＝0.1Ω，环中磁场变化规律如图所示，磁场方向 垂直环面向里，则在t1－t2时间内通过金属环某 一截面的电荷量为多少？
第 一 章 电 磁 感 应
4.4
法拉第电磁感应定律
人教版 选修3-2
一、感应电动势
1．感应电动势：在电磁感应现象中产生的电 动势叫做感应电动势，产生感应电动势的那 部分导体相当于电源．
2．感应电动势与感应电流：感应电动势是形 成感应电流的必要条件，有感应电动势不一 定存在感应电流（要看电路是否闭合），有 感应电流一定存在感应电动势．
4.4法拉第电磁感应定律
直流电动机的原理: 通电导线在磁场中 受安培力而运动.
问题2：电动机线圈在磁场中转动会产生 感应电动势吗?方向怎样?
四、反电动势
问题3：感应电动势是加强了电源产生的 电流,还是削弱了电源的电流?是有利于线 圈转动还是阻碍了线圈的转动?
1、定义：电动机转动时产生的感应电 动势总要削弱电源产生的电流,这个电 动势叫反电动势. 2、作用：阻碍线圈的转动.
若导体斜切磁感线
（若导线运动方向与导线本身垂直，但跟磁感强度方向有夹角）
B V1=Vsinθ
θ
V2 =Vcosθ
Φ BLvt E t t
v
E BLv 1 BLv sin
（θ为v与B夹角） 说明： 1、导线的长度L应为有效长度
2、导线运动方向和磁感线平行时，E=0
3、速度V为平均值（瞬时值），E就为平均 值（瞬时值）
线圈要维持转动,电源就要向电动机提供电能.
电能转化为其它形式的能.
四、反电动势
问题4：如果电动机因机械阻力过大而 停止转动,会发生什么情况?这时应采取 什么措施?
3、应用：电动机停止转动, 就没有反电动势,线圈中电流 会很大,电动机会烧毁,要立即 切断电源,进行检查.
练习1.下列说法正确的是（ D ） A.线圈中磁通量变化越大，线圈中产生的感 应电动势一定越大 B.线圈中的磁通量越大，线圈中产生的感应 电动势一定越大 C.线圈处在磁场越强的位置，线圈中产生的 感应电动势一定越大 D.线圈中磁通量变化得越快，线圈中产生的 感应电动势越大
与公式 ②E BLv sin 问题：公式 ① E n t
的区别和联系？
区别： 1、一般来说， ①求出的是平均感应电动势， E和某段时间或者某个过程对应，而②求出的是 瞬时感应电动势，E和某个时刻或者某个位置对 应。 2、①求出的是整个回路的感应 电动势，而不是回路中某部分导体 的电动势。回路中感应电动势为零 时，但是回路中某段导体的感应电 动势不一定为零。如右图。
人教版物理选修3-2基础夯实训练-第四章 电磁感应
(时间60分钟，满分100分)一、选择题(本题共9小题，每小题7分，共63分。
每小题至少有一个选项符合题意，选对但不全的得3分，有错选的得0分)1．(2011·广东高考)将闭合多匝线圈置于仅随时间变化的磁场中，线圈平面与磁场方向垂直，关于线圈中产生的感应电动势和感应电流，下列表述正确的是( )A ．感应电动势的大小与线圈的匝数无关B ．穿过线圈的磁通量越大，感应电动势越大C ．穿过线圈的磁通量变化越快，感应电动势越大D ．感应电流产生的磁场方向与原磁场方向始终相同解析：由法拉第电磁感应定律知：E ＝n ΔΦΔt ，可见感应电动势的大小与线圈的匝数有关，A 错误；感应电动势的大小取决于磁通量的变化快慢，而与磁通量的变化大小无关，B 错误，C 正确；感应电流产生的磁场阻碍原磁场的变化，当原磁场增大时，感应电流产生的磁场与其相反，D 错误。
答案：C2.如图1所示，当直导线中电流不断增加时，A 、B 两轻导线圈的运动情况是( )A ．A 向左，B 向右B ．A 向右，B 向左 图1C ．均向左D ．均向右解析：当电流I 不断增加时，它的磁场不断增强，穿过A 、B 线圈的磁通量不断增加，根据楞次定律，感应电流受到的力将使导线圈向阻碍磁通量增加的方向运动，即导线圈要远离直导线，A 向左、B 向右运动。
答案：A3.如图2所示，虚线上方空间有垂直线框平面的匀强磁场，直角扇形导线框绕垂直于线框平面的轴O 以角速度ω匀速转动。
设线框中感应电流方向以逆时针为正，那么在图中能正确描述线框从图中所示位置开始转动一周的过程中线框内感应电流随时间变化情况的是( ) 图2图3解析：直角扇形导线框绕垂直于线框平面的轴O 以角速度ω匀速转动，进入磁场的过程中，穿过闭合回路的磁通量均匀增加，故产生的感应电流恒定，完全进入磁场后没有感应电流产生，由此就可判断A 对。
答案：A4．如图4所示，要使图中ab 段直导线中有向右的电流，则导线cd 应( )图4A ．向右加速运动B ．向右减速运动C ．向左加速运动D ．向左减速运动解析：由右手定则知当cd 向右运动时，与cd 相连的线圈中产生与ab 方向相反的电流，当 cd 向左运动时，与cd 相连的线圈中产生与ab 中方向相同的电流，且由I cd ＝Bl vR 知，v 增加，I cd 变大，结合楞次定律可知当 cd 向右加速或向左减速时，ab 中电流方向向右，A 、D 对，B 、C 错。
【新教材】新人教版 物理 选修3-2 4.4法拉第电磁感应定律 课件
13
大小 计算
Φ＝BS，S 为在 ΔΦ＝Φ2－Φ1 与 B 垂直方向 ΔΦ＝BΔS(B 不变) 上的投影面积 或 ΔΦ＝ΔBS(S 不变)
ΔΔΦt ＝BΔΔSt (B 不变) 或ΔΔΦt ＝SΔΔBt (S 不变)
Φ、ΔΦ、ΔΔΦt 均与线圈匝数无关．Φ 大，ΔΔΦt 不一定大；ΔΦ
关 系
大，ΔΔΦt 也不一定大．Φ、ΔΦ、ΔΔΦt 的大小没有直接关系，可
(2)电源：产生感应电动势的那部分 2 导体 相当于电源．
4
(3)产生条件：穿过电路的磁通量发生变化，与电路是否
闭合 3 无关 ．
2．电磁感应定律
(1)内容：闭合电路中感应电动势的大小，跟穿过这一电路
的磁通量的 4 变化率成正比，后人称之为法拉第电磁感应定律．
(2)表达式：E＝
5
ΔΦ Δt
(单匝线圈)；E＝
提示：电动机转动时产生反电动势，抵消电源电动势的一 部分作用，使电路中电流减小；电动机被卡住不转时，无反电 动势产生，线圈中电流会很大，电动机也就容易被烧坏了．
11
|核心知识·记一记| 1．闭合电路中感应电动势的大小，跟穿过这一电路的磁通 量的变化率成正比，与磁通量大小无关． 2．导线切割磁感线时，感应电动势的大小为 E＝Blvsin θ， 其中 θ 表示 v 与 B 之间的夹角． 3．电动机线圈中产生的反电动势的作用是阻碍线圈的转 12 动．当电动机停止转动时，反电动势消失，电流会很大，容易 烧毁电动机．
(4)如图甲所示，线圈以恒定速度 v 从图示位置向上离开磁场
过程中感应电流逐渐变大．( × )
8
(5) 如 图 乙 所 示 ， 导 体 棒 平 动 切 割 磁 感 线 产 生 的 电 动 势 为 Blv.( √ )
物理：4.4《法拉第电磁感应定律》课件1(新人教版选修3-2)
都产生了I
产生的I大小不等
不同 Φ变化的快慢不同
越大?
G
磁通量变化越快， 感应电动势越大。
B
•时刻t1时穿过闭合电路的 磁通量为φ1, •时刻t2时穿过闭合电路的 磁通量为φ2, •在时间 △t=t2-t1 内的 磁通量的变化量为 △量的变化率为：
t
二、法拉第电磁感应定律
问题与练习
练习：P17(1) 作业：P17(2)(6)
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实验并思考
S N
a
问题1.在实验中，电流表 指针偏转原因是什么？
Φ变化
G
b
产生E
产生I
问题2：电流表指针偏转程度跟感应电 动势的大小有什么关系？
由
E I Rr
总电阻一定时，E越大，I越大.
问题3：将条形磁铁从同一高度插入线圈中， 快插入和慢插入有什么相同和不同？
从条件上看 相同 Φ都发生了变化 从结果上看
课堂练习
1.一个100匝的线圈，在0.5s内穿过它 的磁通量从0.01Wb增加到0.09Wb。求 线圈中的感应电动势。
16V
2.一个匝数为100、面积为10cm2的线 圈垂直磁场放置，在0.5s内穿过它的 磁场从1T增加到9T。求线圈中的感应 电动势。
1.6V
3.如图所示，半径为r的金属环绕通过某
内容: 电路中感应电动势的大小，跟穿
过这一电路的磁通量的变化率成 正比。
Φ 公式: E t
Φ 匝数为n的线圈: E n t
高中物理选修3-2 第四章电磁感应-4.法拉第电磁感应定律(课件)(共79张PPT)
E=BLvsinθ，（θ指v与B的夹角）
这是导线切割磁感线时的感应电动势计算更简捷的公式， 需要注意：
（1）在公式E=BLv中，B,L,v三者两两垂直，导线的长 度L应为有效长度
（2）导线运动方向和磁感线平行时，E=0
穿过闭合电路磁通量的变化量为
ΔΦ=BΔS=BLvΔt 据法拉第电磁感应定律，得
E ΔΦ BLv Δt
C
N N1
v
D
M 图4.4-1
M1
问题： 当导体的运动方向跟磁感线方向有一个夹角θ, 感应电动势可用上面的公式计算吗？
如图4.4-2所示，闭合电路的一部分导体处于匀强磁场中,
导线的运动方向与导线本身是垂直的，但导体棒与磁感
N 答：有，因磁通量有变化
G ②有感应电流，是谁充当电源？
答：由恒定电流中学习可知，对比可知左图 中的虚线框部分相当于电源。 S
③上图中若电路是断开的，
N
有无感应电流电流？有无感 G 应电动势？
G
Er
答：电路断开,肯定无电流,但有电动势。
问题3、产生感应电动势的条件是什么？ 答：回路中的磁通量发生变化．
Δt 当线圈和磁场的夹角θ变化时则
E BS Δ(cosθ) Δt
三、导线切割磁感线时的感应电动势
如图4.4-1所示电路，闭合电路一部分导体MN处于匀强 磁场中，磁感应强度为B，MN的长度为L,以速度v匀速 切割磁感线，求产生的感应电动势?
解析： 设在Δt时间内导体棒由原来的位置运动到M1N1,这时线 框面积的变化量为ΔS=LvΔt
2、探究影响感应电动势大小的因素
（1）探究目的：感应电动势大小跟什么因素有关?
（2）探究要求：
①将条形磁铁迅速和缓慢的插入拔出螺线管，记录
人教版高中物理选修3-2 课件4.4法拉第电磁感应定律的应用(共18张PPT)
(1)由b向a方向看到的装置如图乙所示，请 在此图中画出ab杆下滑过程中某时刻的受力 示意图；
(2)在加速下滑过程中，当ab杆的速度大小 为v时，求此时ab杆中的电流及其加速度的 大小；
(3)求在下滑过程中，ab杆可以达到的速度 最大值；
解析：(1)如图5所示
(2)当 ab 杆速度为 v 时，感应电动势
(2)感应电流大小为 I＝ER＝00..2800 A＝4.0 A (3)由于 ab 棒受安培力，故外力 F＝ILB＝4.0×0.5×0.4 N＝0.8 N， 故外力的大小为 0.8 N
例题５、如图所示，匀强磁场的磁感应强度 B＝0.1 T，金属棒AD长0.4 m，与框架宽度 相同，电阻r＝1.3Ω，框架电阻不计，电阻 R1＝2 Ω，R2＝1 Ω.当金属棒以5 m/s速度匀 速向右运动时，求：
例题4、如图4所示，水平放置的平行金属导轨，相距L ＝0.50 m，左端接一电阻R＝0.20 Ω，磁感应强度B＝ 0.40 T的匀强磁场方向垂直于导轨平面，导体棒ab垂直 放在导轨上，并能无摩擦地沿导轨滑动，导轨和导体 棒的电阻均可忽略不计，当ab以v＝4.0 m/s的速度水平 向右匀速滑动时，求：
(1)导线中感应电流的大小； (2)磁场对方框作用力的大小随时间的变化率．
小结：法拉第电磁感应定律应用一般分析思路
(1)橡胶带匀速运动的速率； (2)电阻R消耗的电功率； (3)一根金属条每次经过磁场区域克服安培力做的功．
例题8、如图所示，匀强磁场的磁感应强度方向 垂直于纸面向里，大小随时间的变化率＝k，k 为负的常量．用电阻率为ρ、横截面积为S的硬 导线做成一边长为l的方框．将方框固定于纸面 内，其右半部位于磁场区域中．求：
(1)ab棒中感应电动势的大小， 并指出a、b哪端电势高？ (2)回路中感应电流的大小； (3)维持ab棒做匀速运动的水平 外力F的大小．
人教版高二物理选修3-2：4.4法拉第电磁感应定律课件
感应电动势
1．穿过闭合导体回路的磁通量发生变化，其中就有感应电 流。既然有感应电流，电路中就一定有电动势。如果电路没 有闭合，这时虽然没有感应电流，电动势依然存在。
2．在电磁感应现象中产生的电动势叫做感应电动势。产生 感应电动势的那部分导体就相当于电源。电源内部的电流方 向由电源负极流到电源正极。电源外部的电流方向由电源正 极流出，从电源负极流入。
(1)I=0.2A (2)E=0 (3)Q=5.76J
磁感线，产生的感应电动势为
E=BLv1=BLvsinθ
4．导线切割磁感线时的感应电动势
（1）若B、L、v三者相互垂直时，感应电动势E=BLv
（2）若B、L、v有二者相互垂直，第三者与其中一者夹角为 θ时，感应电动势E=BLvsinθ
（3）若B、L、v三者间两两夹角分别为θ1和θ2时，感应电动 势E=BLvsinθ1sinθ2 （4）若切割磁感线是N匝线圈，且B、L、v三者相互垂直时， 感应电动势E=NBLv
9．一个由电阻均匀的导线绕制成的闭合线圈放在磁场中， 如图所示，线圈平面与磁场方向成60°角，磁感应强度随时 间均匀变化，下列方法可使感应电流增加一倍的是（ C ） A．把线圈匝数增加一倍 B．把线圈面积增加一倍 C．把线圈半径增加一倍 D．改变线圈与磁场方向的夹角
10．如图甲所示，一个圆形线圈匝数n=1000，线圈面积 S=200cm2，线圈电阻r=1Ω，线圈外接一个阻值R=4Ω的电阻， 把线圈放入一方向垂直线圈平面向里的匀强磁场中，磁感应 强度随时间变化规律如图乙所示。求： （1）前4s内通过电阻R的感应电流 （2）前5s内的感应电动势 （3）前6s内电阻R产生的热量
圈的n倍，即 E n t
高二下学期物理人教版选修3-2讲义：4.4法拉第电磁感应定律
第4节 法拉第电磁感应定律典型考点一 公式E ＝n ΔΦΔt 的理解及应用1.穿过一个内阻为1 Ω的闭合线圈的磁通量每秒钟均匀地减少2 Wb ，则( )A.线圈中感应电动势每秒钟增加2 VB.线圈中感应电流每秒钟减小2 AC.线圈中感应电流不变D.以上说法都不对2. 穿过某线圈的磁通量随时间的变化关系如图所示，在线圈内产生感应电动势最大值的时间段是( )A.0～2 sB.2～4 sC.4～6 sD.6～10 s典型考点二 公式E ＝n ΔB Δt S 和E ＝n ΔS Δt B 的理解及应用3.一矩形线框置于匀强磁场中，线框平面与磁场方向垂直。
先保持线框的面积不变，将磁感应强度在1 s 时间内均匀地增大到原来的两倍。
接着保持增大后的磁感应强度不变，在1 s 时间内，再将线框的面积均匀地减小到原来的一半。
先后两个过程中，线框中感应电动势的比值为( )A.12B.1C.2D.4典型考点三 公式E ＝Bl v 的理解及应用4. 如图所示，abc 为一金属导体，ab ＝bc ＝l ，置于匀强磁场B 中。
当导体以速度v 向右运动时，ac 上产生的感应电动势为( )A.Bl vB.32Bl vC.12Bl vD.Bl v ＋32Bl v5.法拉第发明了世界上第一台发电机——法拉第圆盘发电机。
如图所示，铜质圆盘竖直放置在水平向左的匀强磁场中，圆盘圆心处固定一个摇柄，边缘和圆心处各有一个铜电刷与其紧贴，用导线将电刷与电阻R 连接起来形成回路。
转动摇柄，使圆盘按图示方向转动。
已知匀强磁场的磁感应强度为B ，圆盘半径为r ，圆盘匀速转动的角速度为ω。
下列说法正确的是( )A.圆盘产生的电动势为12Bωr 2，流过电阻R 的电流方向为从b 到a B.圆盘产生的电动势为12Bωr 2，流过电阻R 的电流方向为从a 到bC.圆盘产生的电动势为Bωπr 2，流过电阻R 的电流方向为从b 到aD.圆盘产生的电动势为Bωπr 2，流过电阻R 的电流方向为从a 到b典型考点四 反电动势的理解及应用6. (多选)如图所示，玩具电动机、电流表、开关和电池组成闭合电路。
人教版高中物理选修3-2课件：4.4法拉第电磁感应定律课时练题含答案解析
甘肃省武威市第十八中学人教版高中物理选修3-2课件：4.4法拉第电磁感应定律课时练题学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________一、单选题1．如图所示，导线框abcd与通电导线在同一平面内，直导线中通有恒定电流并通过ad 和bc的中点，当线框向右运动的瞬间，则（）A．线框中有感应电流，且按顺时针方向B．线框中有感应电流，且按逆时针方向C．线框中有感应电流，但方向难以判断D．由于穿过线框的磁通量为零，所以线框中没有感应电流2．如图所示，金属棒ab置于水平放置的金属导体框架cdef上，棒ab与框架接触良好．从某一时刻开始，给这个空间施加一个斜向上的匀强磁场，并且磁场均匀增加，ab棒仍静止，在磁场均匀增加的过程中，关于ab棒受到的摩擦力，下列说法正确的是()．A．摩擦力大小不变，方向向右B．摩擦力变大，方向向右C．摩擦力变大，方向向左D．摩擦力变小，方向向左3．如图甲所示，光滑导轨水平放置在与水平方向夹角为60°的斜向下的匀强磁场中，匀强磁场的磁感应强度B随时间t的变化规律如图乙所示(规定斜向下为正方向)，导体棒ab垂直导轨放置，除电阻R的阻值外，其余电阻不计，导体棒ab在水平外力F作用下始终处于静止状态．规定a→b的方向为电流的正方向，水平向右的方向为外力F的正方向，则在0～t1时间内，选项图中能正确反映流过导体棒ab的电流i和导体棒ab所受水平外力F随时间t变化的图象是（）A．B．C．D．二、多选题4．在光滑的水平面上方，有两个磁感应强度大小均为B，方向相反的水平匀强磁场，如图，PQ为两个磁场的边界，磁场范围足够大．一个边长为a、质量为m、电阻为R 的金属正方形线框，以速度2v垂直磁场方向从如图实线（I）位置开始向右运动，当线框运动到分别有一半面积在两个磁场中的如图（II）位置时，线框的速度为v，则下列说法正确的是A．图（II）时线框中的电功率为B．此过程中回路产生的电能为C．图（II）时线框的加速度为22 2B a v mRD ．此过程中通过线框截面的电量为5．如图所示，水平放置的粗糙U 形框架上接一个阻值为R 0的电阻，放在垂直纸面向里、磁感应强度大小为B 的匀强磁场中，一个半径为L 、质量为m 的半圆形硬导体AC 在水平向右的恒定拉力F 作用下，由静止开始运动距离d 后速度达到v ，半圆形硬导体AC 的电阻为r ，其余电阻不计．下列说法正确的是( )A ．此时AC 两端电压为U AC ＝2BLvB ．此时AC 两端电压为002AC BLvR U R r+＝ C ．此过程中电路产生的电热为212Q Fd mv ＝－D ．此过程中通过电阻R0的电荷量为02BLd q R r=+三、解答题6．如图所示,PN 与QM 两平行金属导轨相距1 m ，电阻不计，两端分别接有电阻R 1和R 2，且R 1=6Ω，ab 导体的电阻为2 Ω,在导轨上可无摩擦地滑动,垂直穿过导轨平面的匀强磁场的磁感应强度为1T ，.现ab 以恒定速度v=3m/s 匀速向右移动，这时ab 杆上消耗的电功率与R 1、R 2消耗的电功率之和相等.求:（1）R 2的阻值;（2）R 1与R 2消耗的电功率;（3）拉ab 杆的水平向右的拉力F.7．如图甲所示，一边长L ＝2.5 m 、质量m ＝0.5 kg 的正方形金属线框，放在光滑绝缘的水平面上，整个装置放在方向竖直向上、磁感应强度B ＝0.8 T 的匀强磁场中，它的一边与磁场的边界MN 重合，在水平力F 作用下由静止开始向左运动，经过5 s 线框被拉出磁场，测得金属线框中的电流随时间变化的图象如图乙所示．在金属线框被拉出的过程中(1)求通过线框截面的电荷量及线框的电阻；(2)写出水平力F随时间变化的表达式；(3)已知在这5 s内力F做功1.92 J，那么在此过程中，线框产生的焦耳热是多少？参考答案1．B【解析】直导线电流，根据右手螺旋定则可知，直导线右边的磁场垂直向里，左边的磁场垂直向外，因处于线框的中点处，所以穿过线框的磁通量相互抵消，恰好为零；当线框向右运动的瞬间，导致直导线右边垂直向里穿过线框的磁通量减小，而直导线左边垂直向外的磁通量在增大，根据楞次定律，则有感应电流的方向逆时针，B 正确．2．B【详解】本题考查电磁感应规律和平衡条件．由法拉第电磁感应定律，ab 中产生的电流的大小恒定，方向由b 到a ，由左手定则，ab 受到的安培力方向向左下方，F ＝BIL ，由于B 均匀变大，F 变大，F 的水平分量F x 变大，静摩擦力F f ＝F x 变大，方向向右，B 正确，ACD 错误。
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棒 ab 由静止开始沿导轨下滑，并与两导轨始终保持垂直且良好接
触，ab 棒接入电路的电阻为 R，当流过 ab 棒某一横截面的电量为 q 时，
图6
棒的速度大小为 v，则金属棒 ab 在这一过程中( )
1 A．运动的平均速度大小为 2v
qR B．下滑的位移大小为BL C．产生的焦耳热为 qBLv
B2L2v D．受到的最大安培力大小为 R sin θ
该处导线中的电流，则当横杆 AB( )
图3
A．匀速滑动时，I1＝0，I2＝0 B．匀速滑动时，I1≠0，I2≠0
C．加速滑动时，I1＝0，I2＝0 D．加速滑动时，I1≠0，I2≠0 解析：导体杆水平运动时产生感应电动势，对整个电路，可把 AB 杆看做电源，当杆
匀速滑动时，电动势 E 不变，故 I1≠0，I2＝0；当杆加速滑动时，电动势 E 不断变大，电 容器不断充电，故 I1≠0，I2≠0。选项 D 正确。
图5
量为 q2，则( )
A．F1＜F2，q1＜q2
B．F1＜F2，q1＝q2
C．F1＝F2，q1＜q2
D．F1＞F2，q1＝q2
解析：由于线框在两次拉出过程中，磁通量的变化量相等，即 ΔΦ1＝ΔΦ2，而通过导
ΔΦ
线横截面的电荷量 q＝N R ，得 q1＝q2；由于两次拉出所用时间 Δt1＜Δt2，则所产生的感应
电动势的比值为( )
1 A.2
B．1Biblioteka C．2D．4ΔΦ ΔBS
解析：根据法拉第电磁感应定律 E＝ Δt ＝ Δt ，设初始时刻磁感应强度为 B0，线圈
ΔBS 2B0－B0S0
面积为 S0，则第一种情况下的感应电动势为 E1＝ Δt ＝
1
＝B0S0；则第二种情
ΔBS 2B0S0－S0/2
况下的感应电动势为 E2＝ Δt ＝
1
＝B0S0，所以两种情况下线圈中的感应电
动势相等，比值为 1，故选项 B 正确。
答案：B
5.在图 3 中，EF、GH 为平行的金属导轨，其电阻可不计，
R 为电阻器，C 为电容器，AB 为可在 EF 和 GH 上滑动的导体
横杆。有匀强磁场垂直于导轨平面。若用 I1 和 I2 分别表示图中
电动势 E1＞E2，闭合回路中的感应电流 I1＞I2，又安培力 F＝BIl，可得 F1＞F2，故选项
D 正确。
答案：D 8.(2011·福建高考)如图 6 所示，足够长的 U 型光滑金属导轨平
面与水平面成 θ 角(0<θ<90°)，其中 MN 与 PQ 平行且间距为 L，导
轨平面与磁感应强度为 B 的匀强磁场垂直，导轨电阻不计。金属
1．关于反电动势，下列说法中正确的是( )
A．只要线圈在磁场中运动就能产生反电动势
B．只要穿过线圈的磁通量变化，就产生反电动势
C．电动机在转动时线圈内产生反电动势
D．反电动势就是发电机产生的电动势
解析：反电动势是与电源电动势相反的电动势，其作用是削弱电源的电动势。产生反
电动势的前提是必须有电源存在，故正确答案为 C。
值，所以感应电流大小恒定。第 2 s 内磁场方向向外，穿过线圈的磁通量减少，由楞次定
律判断知感应电流为逆时针方向，A 项正确。
答案：A
4．一矩形线框置于匀强磁场中，线框平面与磁场方向垂直。先保持线框的面积不变，
将磁感应强度在 1 s 时间内均匀地增大到原来的两倍。接着保持增大后的磁感应强度不变，
在 1 s 时间内，再将线框的面积均匀地减小到原来的一半。先后两个过程中，线框中感应
7.如图 5 所示，闭合导线框 abcd 的质量可以忽略不计，将它从图中
所示的位置匀速拉出匀强磁场。若第一次用 0.3 s 时间拉出，拉动过程中
导线 ab 所受安培力为 F1，通过导线横截面的电荷量为 q1；第二次用 0.9
s 时间拉出，拉动过程中导线 ab 所受安培力为 F2，通过导线横截面的电荷
答案：D
6.如图 4 所示，粗细均匀的、电阻为 r 的金属圆环放在图示的匀强
磁场中，磁感应强度为 B，圆环直径为 l；长为 l、电阻为 r/2 的金属棒
ab 放在圆环上，以速度 v0 向左运动，当棒 ab 运动到图示虚线位置时，
金属棒两端的电势差为( )
A．0 B．Blv0
图4
C．Blv0/2
E 解析：由 E＝BLv、I＝R、F 安＝BIL 可得棒的速度为 v 时的安培 B2L2v 力为 R ，D 错；对金属棒受力分析如图甲所示。据牛顿运动定律判
断可得金属棒的运动情况如图乙所示。由图可知金属棒这一过程的平
1 均速度大于 2v，A 错；由法拉第电磁感应定律得到金属棒这一过程的电量
BLx
qR
D．Blv0/3
解析：切割磁感线的金属棒 ab 相当于电源，其电阻相当于电源内阻，当运动到虚线位
置时，两个半圆相当于并联的外电路，可画出如图所示的等效电路图。
r
R 外＝R 并＝4
E Blv0
r 3 4Blv0
R外＋ r
I＝
2＝ 4 ＝ 3r
金属棒两端电势差相当于路端电压 4Blv0 r 1
Uab＝IR 外＝ 3r ·4＝3Blv0。 答案：D
答案：C
2.穿过某线圈的磁通量随时间变化的关系如图 1 所示，在下列几
段时间内，线圈中感应电动势最小的是( )
A．0～2 s
B．2～4 s
C．4～5 s
D．5～10 s
图1
解析：图像斜率越小，表明磁通量的变化率越小，感应电动势也就越小。
答案：D
3．环形线圈放在匀强磁场中，设在第 1 s 内磁场方向垂直于线圈平面向里，如图 2 甲
所示。若磁感应强度随时间 t 的变化关系如图 2 乙所示，那么在第 2 s 内，线圈中感应电流
的大小和方向是( )
图2
A．大小恒定，逆时针方向
B．大小恒定，顺时针方向
C．大小逐渐增加，顺时针方向
D．大小逐渐减小，逆时针方向
ΔΦ
ΔΦ ΔB
解析：由图乙可知，第 2 s 内 Δt 为定值，由 E＝ Δt ＝ Δt S 知，线圈中感应电动势为定
q＝ R ，因此金属棒下滑的位移 x＝BL，B 对；由能量关系可得这一过程产
qR
1
生的焦耳热 Q＝mgBLsin θ－2mv2，C 错，故选 B。
答案：B
9．如图 7(a)所示，一个 500 匝的线圈的两端跟 R＝99 Ω 的电阻相连接，置于竖直向
下的匀强磁场中，线圈的横截面积是 20 cm2，电阻为 1 Ω，磁场的磁感应强度随时间变化