?第26講 電磁感應
知識圖譜


電磁感應現(xiàn)象、楞次定律


知識精講
一．電與磁的關系
1．“電生磁”的發(fā)現(xiàn)：1820年，丹麥物理學家奧斯特發(fā)現(xiàn)了電流能夠產(chǎn)生磁場——電流的磁效應，揭示了電和磁之間存在著聯(lián)系，并說明電流周圍的磁場和磁體周圍的磁場本質上是一樣的。英國物理學家法拉第經(jīng)過10年堅持不懈的努力，于1831年終于取得了重大的突破，發(fā)現(xiàn)了利用磁場產(chǎn)生電流的條件。
2．“磁生電”的發(fā)現(xiàn)：法拉第認為既然電流能吸引小磁針運動，那么磁鐵也能使導體產(chǎn)生電流。通過大量實驗發(fā)現(xiàn)，“磁生電是在一種在變化的、運動的過程中才出現(xiàn)的效應”。法拉第把引起電流的原因歸納為五類：
（1）變化的電流周圍閉合線圈中產(chǎn)生感應電流；
（2）變化的磁場周圍閉合線圈中產(chǎn)生感應電流；
（3）運動的恒定電流周圍閉合線圈中產(chǎn)生感應電流；
（4）運動的磁鐵周圍閉合線圈中產(chǎn)生感應電流；
（5）在磁場中運動的導體（即切割磁感線）。
3．電磁感應：“磁生電”的現(xiàn)象叫電磁感應，產(chǎn)生的電流叫感應電流。產(chǎn)生的電勢叫感應電動勢。

二．電磁感應發(fā)生的條件
1．磁通量：設在勻強磁場中有一個與磁場方向垂直的平面，磁場的磁感應強度為B，平面的面積為S，如圖所示，物理上把磁感應強度B與面積S的乘積，叫做穿過這個面的磁通量。通常用Φ表示磁通量，則Φ=BS。

2．產(chǎn)生感應電流的典型實驗

（1）實驗表明：只要穿過閉合電路的磁通量發(fā)生變化，閉合電路中就有電流產(chǎn)生。
（2）閉合電路的一部分導體切割磁感線時，穿過電路的磁感線條數(shù)發(fā)生變化，也產(chǎn)生感應電流。
（3）電磁感應現(xiàn)象的實質是產(chǎn)生了感應電動勢，如果電路閉合，則產(chǎn)生感應電流。
（4）發(fā)生電磁感應時，其他形式的能轉化為電能。

三．楞次定律
1．內(nèi)容：感應電流具有這樣的方向，即感應電流的磁場總要阻礙引起感應電流磁通量的變化。“阻止”指的是：當原磁通量增加時，感應電流的方向與原磁場的方向相反，而當原磁通量減小時，兩磁場方向相同。“阻礙”不等于阻止，阻礙的含義是使磁通量增加或減少的過程變慢，但磁通量仍會減少或增加。
2．楞次定律的應用：一般分為如下幾個步驟：
（1）明確所研究的閉合回路，判斷原磁場的方向；
（2）判斷閉合回路中原磁場中磁通量的變化；
（3）由楞次定律判斷感應電流的磁場方向；
（4）由右手螺旋定則判斷感應電流的方向。
3．對右手定則的理解
（1）適用范圍：適用于閉合回路部分導體切割磁感線產(chǎn)生感應電流的情況。
（2）伸開右手，使大拇指跟其余四個手指垂直，并跟手掌在一個平面內(nèi)，把右手放入磁場中，讓磁感線垂直穿入手心，大拇指指向導體運動方向，那么其余四個手指所指的方向就是感應電流的方向。
4．區(qū)分楞次定律與右手定則的關系
導體運動切割磁感線產(chǎn)生感應電流是磁通量發(fā)生變化引起感應電流的特例，所以判定電流方向的右手定則也是楞次定律的特例。用右手定則能判定的，一定也能用楞次定律判定。反之，用楞次定律能判定的，并不是用右手定則都能判斷出來。如閉合圓形導線中的磁場逐漸增強，用右手定則就難以判定，而用楞次定律較為直觀。
5．楞次定律的實質
楞次定律中“阻礙”的作用，正是能量的轉化和守恒定律的反映，在克服這種阻礙作用時，其他形式的能向電能轉化。
6．楞次定律的不同表示
（1）阻礙原磁通量的變化；
（2）阻礙導體的相對運動；
（3）通過改變線圈面積來“反抗”；
（4）阻礙原電流的變化。

三點剖析
課程目標：
1．理解磁通量的變化，能夠求解簡單情形下的磁通量的變化量；
2．理解產(chǎn)生電磁感應現(xiàn)象的條件；
3．應用楞次定律解決問題

電磁感應現(xiàn)象的判斷
例題1、 現(xiàn)將電池組、滑動變阻器、帶鐵芯的線圈A、線圈B、電流計及開關如圖連接。在開關閉合、線圈A放在線圈B中的情況下，某同學發(fā)現(xiàn)當他將滑動變阻器的滑動端P向左加速滑動時，電流計指針向右偏轉。

若將線圈A中鐵芯向上拔出，則能引起電流計的指針向________偏轉；若斷開開關，能引起電流計指針________偏轉；若滑動變阻器的滑動端P勻速向右滑動，能使電流計指針________偏轉。
例題2、 在法拉第時代，下列驗證“由磁產(chǎn)生電”設想的實驗中，能觀察到感應電流的是(　　)
A.將繞在磁鐵上的線圈與電流表組成一閉合回路，然后觀察電流表的變化
B.在一通電線圈旁放置一連有電流表的閉合線圈，然后觀察電流表的變化
C.將一房間內(nèi)的線圈兩端與相鄰房間的電流表連接，往線圈中插入條形磁鐵后，再到相鄰房間去觀察電流表的變化
D.繞在同一鐵環(huán)上的兩個線圈，分別接電源和電流表，在給線圈通電或斷電的瞬間，觀察電流表的變化
隨練1、 圖示為“探究感應電流方向的規(guī)律”實驗時所用電路

（1）閉合開關時發(fā)現(xiàn)靈敏電流計的指針向右偏了一下，那么閉合開關后將線圈A迅速插入線圈B時，靈敏電流計指針將________；接著將滑動變阻器的滑片迅速向左滑動，靈敏電流計指針________。（均填“向左偏”“向右偏”或“不偏”）
（2）某同學在完成實驗后未斷開開關，也未把A、B兩線圈和鐵芯分開放置，在拆除電路時突然被電擊了一下，則被電擊是在拆除________（選填“A”或“B”）線圈所在電路時發(fā)生的，分析可知，要避免電擊發(fā)生，在拆除電路前應________（選填“斷開開關”或“把A、B線圈分開放置”）。
隨練2、 某同學在“探究感應電流產(chǎn)生的條件”的實驗中，將直流電源、滑動變阻器、線圈A（有鐵芯）、線圈B、靈敏電流計及開關按圖連接成電路．在實驗中，該同學發(fā)現(xiàn)開關閉合的瞬間，靈敏電流計的指針向左偏．由此可以判斷，在保持開關閉合的狀態(tài)下（ ）

A.當線圈A拔出時，靈敏電流計的指針向左偏
B.當線圈A中的鐵芯拔出時，靈敏電流計的指針向右偏
C.當滑動變阻器的滑片勻速滑動時，靈敏電流計的指針不偏轉
D.當滑動變阻器的滑片向N端滑動時，靈敏電流計的指針向右偏
隨練3、 如圖所示，正方形線圈abcd放在勻強磁場中，下列能使線圈中產(chǎn)生感應電流的是(　　)

A.在磁場中向上平動
B.向紙外平動
C.以ad邊為軸，向紙外轉動
D.以中心O為軸，在紙面內(nèi)轉動

楞次定律的理解及應用
例題1、[多選題] 如圖所示，兩個閉合鋁環(huán)A、B與一個螺線管套在同一鐵芯上，A、B可以左右擺動，則(　　)

A.在S閉合的瞬間，A、B必相吸
B.在S閉合的瞬間，A、B必相斥
C.在S斷開的瞬間，A、B必相吸
D.在S斷開的瞬間，A、B必相斥
例題2、 如圖所示，線圈兩端與電阻相連構成閉合回路，在線圈正上方有一豎直放置的條形磁鐵，磁鐵的S極朝下。在將磁鐵的S極插入線圈的過程中（ ）

A.通過電阻的感應電流的方向由a到b，線圈與磁鐵相互排斥
B.通過電阻的感應電流的方向由a到b，線圈與磁鐵相互吸引
C.通過電阻的感應電流的方向由b到a，線圈與磁鐵相互吸引
D.通過電阻的感應電流的方向由b到a，線圈與磁鐵相互排斥
例題3、 如圖所示，水平放置的兩條光滑軌道上有可自由移動的金屬棒PQ、MN，當PQ在外力的作用下運動時，MN在磁場力的作用下向右運動，則PQ所做的運動可能是( )

A.向右加速運動
B.向左加速運動
C.向右勻速運動
D.向左減速運動




隨練1、 如圖所示，在條形磁鐵的S極附近懸掛一個圓形線圈，線圈平面與水平放置的磁鐵在同一平面內(nèi)，當線圈中通以圖示逆時針方向的電流時，從上往下看，線圈將(　　)

A.逆時針方向轉動，同時靠近磁極
B.逆時針方向轉動，同時離開磁極
C.順時針方向轉動，同時離開磁極
D.順時針方向轉動，同時靠近磁極
隨練2、[多選題] 如圖所示，光滑固定導軌M、N水平放置．兩根導體棒P、Q平行放于導軌上，形成一個閉合電路．當一條形磁鐵從高處下落接近回路時（ ）

A.P、Q將互相靠攏
B.P、Q將互相遠離
C.磁鐵的加速度仍為g
D.磁鐵的加速度小于g
隨練3、 如圖所示，a、b、c、d為四根相同的可視為光滑的銅棒，c、d固定在同一水平面上，a、b對稱地放在c、d棒上，它們接觸良好，O點為四根棒圍成的矩形的幾何中心，一條形磁鐵從O點附近的正上方沿豎直方向向O點落下的過程中，則a、b發(fā)生的情況是( )

A.一定保持靜止
B.一定分別遠離O點
C.一定分別向O點靠攏
D.無法判斷

法拉第電磁感應定律及簡單應用


知識精講
一．探究感生電動勢的影響因素


1． 感應電動勢：在電磁感應現(xiàn)象中產(chǎn)生的電動勢叫感應電動勢。
2． 感應電動勢與感應電流：感應電動勢是形成感應電流的必要條件，有感應電動勢不一定存在感應電流（要看電路是否閉合），有感應電流一定存在感應電動勢。
3．感應電動勢的大?。寒敶磐孔兓嗤瑫r，所用時間越短，感應電流就越大，表明感應電動勢越大。說明：應電動勢的大小跟磁通量變化和所用時間都有關，即與磁通量的變化率有關。

二．法拉第電磁感應定律
1．內(nèi)容：電路中感應電動勢的大小，跟穿過這一電路的磁通量變化率成正比。
2．表達式：（在國際單位制中k=1）
若有n匝線圈，則相當于有n個電源串聯(lián)，總電動勢為：。
注意：公式中 取絕對值，不涉及正負。
3．產(chǎn)生感生電動勢的兩種機理
（1）電磁感應現(xiàn)象中的感生電場
電路中電動勢的作用實際上是某種非靜電力對自由電荷的作用。英國物理學家麥克斯韋認為，磁場變化時會在空間激發(fā)一種電場。如果此刻空間存在閉合導體，導體中的自由電荷就會在這種電場的作用下做定向運動，產(chǎn)生感應電流，或者說導體中產(chǎn)生了感應電動勢。在這種情況下，所謂的非靜電力就是這種感生電場對自由電荷的作用。
（2）電磁感應現(xiàn)象中的洛倫茲力
在電磁感應現(xiàn)象中，切割磁感線的導體或磁通量發(fā)生變化的回路產(chǎn)生感應電動勢，該導體或回路相當于電源，這時的非靜電力與洛倫茲力有關。

三．導體做切割磁感線運動時感應電動勢
1．導體垂直切磁感線：在閉合線圈一部分導體ab處于勻強磁場中，導軌寬為L，磁感應強度是B，ab以速度v勻速切割磁感線。

回路在時間內(nèi)增大的面積為：；
穿過回路的磁通量的變化為；
產(chǎn)生的感應電動勢為：（v是相對于磁場的速度）。
3．斜切磁感線：若導線運動方向與導線本身垂直，但跟磁感強度方向有夾角。
（ 為v與B夾角）

注意：導體的長度L應為有效長度；速度v為平均值，E就為平均值；速度v為瞬時值，E就為瞬時值。

四．轉動產(chǎn)生的感應電動勢
1．轉動軸與磁感線平行

磁感應強度為B的勻強磁場方向垂直于紙面向外，長L的金屬棒oa以o為軸在該平面內(nèi)以角速度 逆時針勻速轉動。在應用感應電動勢的公式時，必須注意其中的速度v應該指導線上各點的平均速度，即金屬棒中點的速度，因此有。
2．線圈的轉動軸與磁感線垂直

如圖，矩形線圈的長、寬分別為L1、L2，所圍面積為S，向右的勻強磁場的磁感應強度為B，線圈繞圖示的軸以角速度勻速轉動。線圈的ab、cd兩邊切割磁感線，產(chǎn)生的感應電動勢相加可得。如果線圈由n匝導線繞制而成，則。從圖示位置開始計時，則感應電動勢的瞬時值為。該結論與線圈的形狀和轉動軸的具體位置無關（但是軸必須與B垂直）。這也是交流發(fā)電機發(fā)出的交流電的瞬時電動勢公式。

五．感應電量的計算
當電流是恒定值（平均值）時，可知計算電量； 其中（式中為內(nèi)感應電動勢的平均值，R為回路總電阻），由法拉第電磁感應定律可知，，聯(lián)立以上三式可得：，可見感應電量與磁通量的變化量成正比。

六．互感、自感現(xiàn)象
1．互感：兩個線圈之間沒有導線相連，當一個線圈的電流變化時，它所產(chǎn)生的磁場會在另一個線圈中產(chǎn)生感應電動勢。變壓器就是利用互感現(xiàn)象制成的。
2．自感：導體本身電流發(fā)生變化而產(chǎn)生的電磁感應現(xiàn)象。自感現(xiàn)象中產(chǎn)生的感應電動勢叫自感電動勢。自感電動勢大?。骸?br />
七．電磁阻尼、電磁驅動、反電動勢
1．電磁阻尼：在閉合電路的一部分導體做切割磁感線運動，產(chǎn)生感應電流的過程中，安培力的方向和導體運動方向相反，安培力作負功，這種現(xiàn)象叫電磁阻尼，在這個過程中，機械能轉化為電能，發(fā)電機就是利用這個原理。
另外，電動機轉動時產(chǎn)生的感應電動勢總要削弱電源產(chǎn)生的電流，因此也叫反電動勢。
2．電磁驅動：通電導體在磁場中受安培力作用，安培力的方向和導體運動方向相同，安培力作正功，將電能轉化為機械能，電動機、電磁炮就是利用了這一原理。

三點剖析
課程目標：
1.理解法拉第電磁感應定律的內(nèi)容，感應電動勢的大小與磁通量的變化率成正比，會計算一段時間內(nèi)通過用電器的電荷量
2.會計算導體切割磁感線時產(chǎn)生的感應電動勢的大小
3.理解自感和互感，會分析通電自感和斷電自感的相關問題
4.熟悉電磁感應中的圖像問題

法拉第電磁感應定律及簡單應用
例題1、 如圖，均勻磁場中有一由半圓弧及其直徑構成的導線框，半圓直徑與磁場邊緣重合；磁場方向垂直于半圓面（紙面）向里，磁感應強度大小為B0。使該線框從靜止開始繞過圓心O、垂直于半圓面的軸以角速度ω勻速轉動半周，在線框中產(chǎn)生感應電流。現(xiàn)使線框保持圖中所示位置，磁感應強度大小隨時間線性變化。為了產(chǎn)生與線框轉動半周過程中同樣大小的電流，磁感應強度隨時間的變化率的大小應為(　　)

A.
B.
C.
D.
例題2、 如圖所示，一單匝線圈從左側進入磁場，在此過程中，穿過線圈的磁通量將________（選填“變大”或“變小”），線圈中產(chǎn)生的感應電流方向為________（選填“順時針”或“逆時針”），若上述過程所經(jīng)歷的時間為0.5s，線圈中產(chǎn)生的感應電動勢為2.0V，則穿過線圈的磁通量變化了________Wb。

例題3、 如圖（a）所示，一個電阻值為R，匝數(shù)為的圓形金屬線圈與阻值為2R的電阻R1連接成閉合回路．線圈的半徑為r1．在線圈中半徑為r2的圓形區(qū)域存在垂直于線圈平面的勻強磁場，磁感應強度B隨時間t變化的關系圖線如圖（b）所示．圖線與橫、縱軸的截距分別為t1和B0（取向里的磁場方向為正），導線的電阻不計．求0至2t1時間內(nèi)

（1）通過電阻R1上的電流大小和方向；
（2）通過電阻R1上的電量q．
隨練1、 匝數(shù)n＝100的圓形金屬線圈的電阻R＝2Ω，線圈與R1＝2Ω的電阻連結成閉合回路，其簡化電路如圖（a）所示，A．B為線圈兩端點。線圈的半徑r1＝15cm，在線圈中半徑r2＝10cm的圓形區(qū)域存在垂直于線圈平面向里的勻強磁場，磁感應強度B隨時間t變化的關系如圖（b）所示。則下列說法正確的是(　　)

A.A點電勢比B點電勢低
B.線圈中產(chǎn)生的感應電動勢為4.5πV
C.R1兩端電壓為πV
D.0～2s內(nèi)流過R1的電量為1.125πC
隨練2、 如圖甲，水平放置的平行金屬導軌左邊接有電阻R＝1.5Ω，軌道相距0.4m且所在處有豎直向下的勻強磁場，磁場隨時間的變化關系如圖乙，金屬棒ab橫跨導軌兩端，其電阻r＝0.5Ω，金屬棒與電阻R相距1m。若整個系統(tǒng)始終處于靜止狀態(tài)，求：

（1）當t＝0.1s時，通過金屬棒ab的感應電流大小和方向。
（2）當t＝0.1s時，金屬棒ab受到的安培力的大?。?br /> 隨練3、[多選題] 空間存在一方向與紙面垂直、大小隨時間變化的勻強磁場，其邊界如圖（a）中虛線MN所示。一硬質細導線的電阻率為ρ、橫截面積為S，將該導線做成半徑為r的圓環(huán)固定在紙面內(nèi)，圓心O在MN上。t＝0時磁感應強度的方向如圖（a）所示；磁感應強度B隨時間t的變化關系如圖（b）所示。則在t＝0到t＝t1的時間間隔內(nèi)（ ）

A.圓環(huán)所受安培力的方向始終不變
B.圓環(huán)中的感應電流始終沿順時針方向
C.圓環(huán)中的感應電流大小為
D.圓環(huán)中的感應電動勢大小為

導體切割磁感線產(chǎn)生感應電動勢的計算
例題1、 如圖，導體棒AB長2R，繞O點以角速度ω沿逆時針方向勻速轉動，OB為R，且OBA三點在一直線上，有一勻強磁場磁感應強度為B，充滿轉動平面且與轉動平面垂直，那么AB兩端的電勢差大小為（ ）

A.BωR2
B.2BωR2
C.4BωR2
D.6BωR2
例題2、 如圖所示，平行金屬導軌間距為d，一端跨接一阻值為R的電阻，勻強磁場的磁感應強度為B，方向垂直軌道所在平面，一根長直金屬棒與軌道成60°角放置，當金屬以垂直棒的恒定速度v沿金屬軌道滑行時，電阻R中的電流大小為________。（不計軌道與棒的電阻）

例題3、 1831年10月28日，法拉第在一次會議上展示了他發(fā)明的圓盤發(fā)電機。它是利用電磁感應的原理制成的，是人類歷史上的第一臺發(fā)電機。如圖是圓盤發(fā)電機的示意圖：銅盤安裝在水平的銅軸上，它的邊緣正好在兩磁極之間，兩塊銅片C、D分別與轉動軸和銅盤的邊緣接觸。設圓盤半徑為r，人轉動把手使銅盤以角速度山轉動（圖示方向：從左向右看為順時針方向），電阻R中就有電流通過。（不考慮銅盤的電阻） （ ）

A.圓盤邊緣D點的電勢低于C點電勢
B.電阻R中電流方向向下
C.圓盤轉動一周過程中，通過R的電荷量為
D.人在轉動圓盤的過程中所消耗的功率為
隨練1、[多選題] 人類研究發(fā)現(xiàn)：在北半球，地磁場的水平分量由南向北，豎直分量豎直向下．北京平安大街上，某人騎車從東往西，則下列說法正確的是（ ）

A.自行車左車把的電勢比右車把的電勢高
B.自行車左車把的電勢比右車把的電勢低
C.圖中輻條AB此時A端比B端的電勢高
D.圖中輻條AB此時A端比B端的電勢低
隨練2、 如圖所示，一金屬彎桿處在磁感應強度大小為B、方向垂直紙面向里的勻強磁場中，已知ab＝bc＝L，當它以速度v向右平動時，a、c兩點間的電勢差為（ ）

A.BLv
B.BLvsinθ
C.BLvcosθ
D.BLv（1＋sinθ）
隨練3、[多選題] 粗細均勻的電阻絲圍成的正方形線框abcd置于有界勻強磁場中，磁場方向垂直于線平面，其邊界與正方形線框的邊平行?，F(xiàn)使線框以同樣大小的速度沿四個不同方向（上、向下、向左、向右）分別平移出磁場，如圖所示，則線框移出磁場的整個過程中（ ）

A.四種情況下流過ab邊的電流的方向都相同
B.四種情況下ab兩端的電勢差都相等
C.四種情況下流過線框的電量都相等
D.四種情況下磁場力對線框做的功率都不相等
隨練4、 如圖所示，導體桿OQ在作用于OQ中點且垂直于OQ的力作用下，繞O軸沿半徑為r的光滑的半圓形框架在勻強磁場中以一定的角速度轉動，磁場的磁感應強度為B，方向垂直于框架平面，AO間接有電阻R，桿和框架電阻不計，回路中的總電功率為P，則（ ）

A.外力的大小為
B.外力的大小為
C.導體桿旋轉的角速度為
D.導體桿旋轉的角速度為
隨練5、 為了提高自行車夜間行駛的安全性，小明同學設計了一種“閃爍”裝置．如圖所示，自行車后輪由半徑r1＝5.0×10﹣2 m的金屬內(nèi)圈、半徑r2＝0.40 m的金屬外圈和絕緣幅條構成．后輪的內(nèi)、外圈之間等間隔地接有4跟金屬條，每根金屬條的中間均串聯(lián)有一電阻值為R的小燈泡．在支架上裝有磁鐵，形成了磁感應強度B＝0.10 T、方向垂直紙面向外的“扇形”勻強磁場，其內(nèi)半徑為r1、外半徑為r2、張角．后輪以角速度ω＝2π rad/s，相對轉軸轉動．若不計其它電阻，忽略磁場的邊緣效應．
(1)當金屬條ab進入“扇形”磁場時，求感應電動勢E，并指出ab上的電流方向；
(2)當金屬條ab進入“扇形”磁場時，畫出“閃爍”裝置的電路圖；
(3)從金屬條ab進入“扇形”磁場時開始，經(jīng)計算畫出輪子一圈過程中，內(nèi)圈與外圈之間電勢差Uab隨時間t變化的Uab﹣t圖象；
(4)若選擇的是“1.5 V、0.3 A”的小燈泡，該“閃爍”裝置能否正常工作？有同學提出，通過改變磁感應強度B、后輪外圈半徑r2、角速度ω和張角θ等物理量的大小，優(yōu)化前同學的設計方案，請給出你的評價．








通電自感和斷電自感
例題1、 如圖所示電路中，A1、A2是兩只相同的電流表，電感線圈L的直流電阻與電阻R阻值相等，下面判斷正確的是(　　)

A.開關S接通的瞬間，電流表A1的讀數(shù)大于A2的讀數(shù)
B.開關S接通的瞬間，電流表A1的讀數(shù)小于A2的讀數(shù)
C.開關S接通電路穩(wěn)定后再斷開的瞬間，電流表A1的讀數(shù)大于A2的讀數(shù)
D.開關S接通電路穩(wěn)定后再斷開的瞬間，電流表A1的讀數(shù)小于A2的讀數(shù)
例題2、 在研究自感現(xiàn)象的實驗中，用兩個完全相同的燈泡A、B與自感系數(shù)很大的線圈L和定值電阻R組成如圖所示的電路（線圈的直流電阻可忽略，電源的內(nèi)阻不能忽略），關于這個實驗下面說法中正確的是（ ）

A.閉合開關的瞬間，A、B一起亮，然后A熄滅
B.閉合開關的瞬間，B比A先亮，然后B逐漸變暗
C.閉合開關，待電路穩(wěn)定后斷開開關，B逐漸變暗，A閃亮一下然后逐漸變暗
D.閉合開關，待電路穩(wěn)定后斷開開關，A、B燈中的電流方向均為從左向右
隨練1、[多選題] 如圖所示，A、B是完全相同的兩個小燈泡，L為自感系數(shù)很大、電阻可以忽略的帶鐵芯的線圈(　　)

A.電鍵S閉合瞬間，A、B同時發(fā)光，隨后A燈變暗，B燈變亮，最后B比A更亮
B.電鍵S閉合瞬間，B燈亮，A燈不亮
C.斷開電鍵S的瞬間，A、B燈同時熄滅
D.斷開電鍵S的瞬間，B燈立即熄滅，A燈突然閃亮一下再熄滅
隨練2、 如圖電路中，A、B是相同的兩小燈泡。L是一個帶鐵芯線圈，電阻可不計。調節(jié)R，可使電路穩(wěn)定時兩燈都正常發(fā)光，則(　　)

A.合上S時，B立刻變亮，A慢慢變亮
B.斷開S時，B比A先到熄滅
C.斷開S時，通過A、B兩燈的電流方向都與原電流方向相同
D.斷開S時，B燈會突然閃亮一下后再熄滅
隨練3、[多選題] 如圖甲、乙所示的電路中，電阻R和自感線圈L的電阻值都很小，且小于燈A的電阻，接通S，使電路達到穩(wěn)定，燈泡A發(fā)光，則（ ）

A.在電路甲中，斷開S后，A將逐漸變暗
B.在電路甲中，斷開S后，A將先變得更亮，然后逐漸變暗
C.在電路乙中，斷開S后，A將逐漸變暗
D.在電路乙中，斷開S后，A將先變得更亮，然后逐漸變暗

電磁感應中的圖像問題
例題1、 如圖所示，垂直紙面向里的勻強磁場的區(qū)域寬度為2a，磁感應強度的大小為B.一邊長為a、電阻為4R的正方形均勻導線框ABCD從圖示位置沿水平向右方向以速度v勻速穿過磁場區(qū)域，在下圖中線框A、B兩端電壓與線框移動距離x的關系圖象正確的是(　　)

A.
B.
C.
D.
例題2、 矩形導線框abcd固定在勻強磁場中，磁感線的方向與導線框所在平面垂直，規(guī)定磁場的正方向垂直紙面向里，磁感應強度B隨時間變化的規(guī)律如圖所示。若規(guī)定順時針方向為感應電流i的正方向，下列各圖中正確的是(　　)

A.
B.
C.
D.
例題3、 如圖甲所示，一根電阻R＝4Ω的導線繞成半徑d＝2m的圓，在圓內(nèi)部分區(qū)域存在變化的勻強磁場，中間S形虛線是兩個只將均為d的半圓，磁感應強度隨時間變化如圖乙所示（磁場垂直于紙面向外為正，電流逆時針方向為正），關于圓環(huán)中的電流－時間圖象，下列選項中正確的是（ ）

A.
B.
C.
D.
隨練1、 圖中兩條平行虛線之間存在勻強磁場，虛線間距離為l，磁場方向垂直紙面向里。abcd是位于紙面內(nèi)梯形線圈，ad與bc間距離也為l。t＝0時刻，bc邊與磁場區(qū)域邊界重合，現(xiàn)令線圈以恒定的速度v沿垂直于磁場區(qū)域邊界的方向穿過磁場區(qū)域。取沿a→b→c→d→a的感應電流為正，則在線圈穿越磁場區(qū)域的過程中，感應電流I隨時間t變化圖線可能是(　　)

A.
B.
C.
D.
隨練2、[多選題] 如圖所示，為三個有界勻強磁場，磁感應強度大小均為B，方向分別垂直紙面向外、向里和向外，磁場寬度均為L，在磁場區(qū)域的左側邊界處，有一個置于光滑水平面上的邊長為L的正方形導體線框，總電阻為R，且線框平面與磁場方向垂直，現(xiàn)用外力F使線框以v勻速穿過磁場區(qū)域，以初始位置為計時起點，規(guī)定電流沿逆時針方向時的電動勢E為正，磁感線垂直紙面向里時的磁通量φ為正值，外力F向右為正，則以下能反映線框中的磁通量φ、感應電動勢E、外力F和電功率P隨時間變化規(guī)律圖象的是（ ）

A.
B.
C.
D.
隨練3、[多選題] 如圖所示，為三個有界勻強磁場，磁感應強度大小均為B，方向分別垂直紙面向外、向里和向外，磁場寬度均為L，在磁場區(qū)域的左側邊界處，有一邊長為L的正方形導體線框，總電阻為R，且線框平面與磁場方向垂直，現(xiàn)用外力F使線框以速度v勻速穿過磁場區(qū)域，以初始位置為計時起點，規(guī)定電流沿逆時針方向時的電動勢E為正，外力F向右為正。則以下能反映感應電動勢E和外力F隨時間變化規(guī)律的圖象是(　　)

A.
B.
C.
D.

拓展
1、 如圖所示為“研究電磁感應現(xiàn)象”的實驗裝置。閉合開關瞬間，發(fā)現(xiàn)靈敏電流計的指針向左偏轉了一下。
（1）閉合開關穩(wěn)定后，將滑動變阻器的滑片向右滑動過程中，靈敏電流計的指針向________偏轉（填“左”或“右”）；
（2）閉合開關穩(wěn)定后，將線圈A從線圈B抽出的過程中，靈敏電流計的指針向________偏轉（填“左”或“右”）；
（3）閉合開關穩(wěn)定后，斷開開關瞬間，靈敏電流計的指針向________偏轉（填“左”或“右”）。

2、[多選題] 如圖所示，直導線通入方向向上、逐漸增強的電流，關于下側線圈說法正確的是（ ）

A.線圈有擴張的趨勢
B.線圈有收縮的趨勢
C.線圈內(nèi)產(chǎn)生順時針的電流
D.線圈內(nèi)產(chǎn)生逆時針的電流
3、 如圖a、b都是很輕的鋁環(huán)，環(huán)a是閉合的，環(huán)b是不閉合的，a、b環(huán)都固定在一根可以繞O點自由轉動的水平細桿上，此時整個裝置靜止，下列說法中正確的是（ ）

A.使條形磁鐵N極垂直a環(huán)靠近a、a靠近磁鐵
B.使條形磁鐵N極垂直a環(huán)遠離a、a靠近磁鐵
C.使條形磁鐵N極垂直b環(huán)靠近b、b靠近磁鐵
D.使條形磁鐵N極垂直b環(huán)靠近b、b將不動
4、 如圖所示，一個圓形線圈的匝數(shù)為N，半徑為a，線圈平面與勻強磁場垂直，且一半處在磁場中。在△t時間內(nèi)，磁感應強度的方向不變，大小由B均勻地增大到2B．在此過程中，線圈中產(chǎn)生的感應電動勢為（ ）

A.
B.
C.
D.
5、[多選題] 如圖甲所示，abcd是匝數(shù)為100匝、邊長為10cm、總電阻為0.1Ω的正方形閉合導線圈，放在與線圈平面垂直的圖示勻強磁場中，磁感應強度B隨時間t的變化關系如圖乙所示，則以下說法正確的是（ ）

A.導線圈中產(chǎn)生的是大小和方向都不變的恒定電流
B.在t＝2.5 s時導線圈產(chǎn)生的感應電動勢為1 V
C.在0～2 s內(nèi)通過導線橫截面的電荷量為20 C
D.在t＝1 s時，導線圈內(nèi)電流的瞬時功率為10 W
6、 如圖所示，在豎直向下的勻強磁場中，將一水平放置的金屬棒ab以水平速度v0拋出，設在整個過程中金屬棒的方向不變且不計空氣阻力，則金屬棒運動過程中產(chǎn)生的感應電動勢的大小變化情況應是（ ）

A.越來越大
B.越來越小
C.保持不變
D.無法判斷
7、[多選題] 如圖所示是圓盤發(fā)電機的示意圖：銅盤安裝在水平的銅軸上，它的邊緣正好在兩磁極之間，兩塊銅片C、D分別與轉動軸和銅盤的邊緣接觸．若銅盤半徑為L，勻強磁場的磁感應強度為B，回路的總電阻為R，從左往右看，銅盤以角速度ω沿順時針方向勻速轉動．則：（ ）

A.由于穿過銅盤的磁通量不變，故回路中無感應電流
B.回路中感應電流大小不變，為
C.回路中感應電流方向不變，為C→D→R→C
D.回路中有周期性變化的感應電流
8、[多選題] 如圖，E為電池，L是電阻可忽略不計、自感系數(shù)足夠大的線圈，D1、D2是兩個規(guī)格相同且額定電壓足夠大的燈泡，S是控制電路的開關。對于這個電路，下列說法正確的是(　　)

A.剛閉合開關S的瞬間，通過D1、D2的電流大小相等
B.剛閉合開關S的瞬間，通過D1、D2的電流大小不相等
C.閉合開關S待電路達到穩(wěn)定，D1、D2比原來更亮
D.閉合開關S待電路達到穩(wěn)定，再將S斷開瞬間，D2立即熄滅，D1閃亮一下再熄滅
9、[多選題] 如圖所示，a，b燈分別標有“3.6V，2.5W”和“3.6V，4.0W”，閉合開關，調節(jié)R，能使a、b都正常發(fā)光．斷開開關后重做實驗，則（ ）

A.閉合開關，a將慢慢亮起來，b立即發(fā)光
B.閉合開關，a、b同時發(fā)光
C.斷開開關，a、b都逐漸熄滅
D.斷開開關，a逐漸熄滅，b燈閃亮一下再熄滅
10、 如圖所示，有一個等腰直角三角形的勻強磁場區(qū)域，其直角邊長為L，磁場方向垂直紙面向外，磁感應強度大小為B．一邊長為L總電阻為R的正方形導線框abcd，從圖示位置開始沿x軸正方向以速度v勻速穿過磁場區(qū)域。取沿a→b→c→d→a的感應電流為正，則表示線框中電流i隨bc邊的位置坐標x變化的圖象正確的是(　　)

A.
B.
C.
D.
11、 如圖甲所示，光滑導軌水平放置在與水平方向夾角為60°的斜向下的勻強磁場中，勻強磁場的磁感應強度B隨時間t的變化規(guī)律如圖乙所示（規(guī)定斜向下為正方向），導體棒ab垂直導軌放置，除電阻R的阻值外，其余電阻不計，導體棒ab在水平外力F作用下始終處于靜止狀態(tài)．規(guī)定a→b的方向為電流的正方向，水平向右的方向為外力F的正方向，則在0～t1時間內(nèi)，能正確反映通過導體棒ab的電流i和導體棒ab所受水平外力F隨時間t變化的圖象是（ ）．

A.
B.
C.
D.

答案解析

電磁感應現(xiàn)象、楞次定律


電磁感應現(xiàn)象的判斷
例題1、
【答案】 右；右；左
【解析】 由題意可知當P向左加速滑動時，線圈A中的電流應越來越小，則其磁場減小，線圈B中產(chǎn)生了電流使指針向右偏轉；故可知當B中的磁通量減小時，電流表指向右偏；線圈A向上拔出，穿過線圈B的磁通量減少，電流計指針向右偏轉；若斷開開關，穿過線圈B的磁通量減少，電流計指針向右偏轉；P勻速向右滑動，電阻增大，則電流也增大，導致通過線圈B的磁通量增大，電流計指針向左偏轉。
例題2、
【答案】 D
【解析】 A、將繞在磁鐵上的線圈與電流表組成一閉合回路，回路中沒有磁通量的變化，不能產(chǎn)生感應電流，觀察到電流表沒有變化，故A錯誤；
B、在一通電線圈旁放置一連有電流表的閉合線圈，回路中沒有磁通量的變化，不能產(chǎn)生感應電流，觀察到電流表沒有變化，故B錯誤；
C、將一房間內(nèi)的線圈兩端與相鄰房間的電流表連接，往線圈中插入條形磁鐵的過程中有感應電流產(chǎn)生，但是之后，再到相鄰房間去觀察時，回路中已經(jīng)沒有磁通量的變化，此時觀察到的電流表沒有變化，故C錯誤；
D、繞在同一鐵環(huán)上的兩個線圈，分別接電源和電流表，在給線圈通電或斷電的瞬間，回路中的磁通量發(fā)生變化，能觀察電流表的變化，故D正確．
故選：D．
隨練1、
【答案】 （1）向右偏；向左偏
（2）A；斷開開關
【解析】 （1）如果在閉合開關時發(fā)現(xiàn)靈敏電流計的指針向右偏了一下，說明穿過線圈的磁通量增加時，電流計指針向右偏，
當合上開關后，將線圈A迅速插入線圈B時，穿過線圈的磁通量增大，電流計指針將向右偏；
當接著將滑動變阻器的滑片迅速向左滑動時，穿過線圈的磁通量減小，電流計指針將向左偏。
（2）在完成實驗后未斷開開關，也未把A、B兩線圈和鐵芯分開放置，在拆除電路時，線圈A中的電流突然減少，從而出現(xiàn)斷電自感現(xiàn)象，線圈中會產(chǎn)生自感電動勢，進而突然會被電擊了一下，為了避免此現(xiàn)象，則在拆除電路前應斷開開關；
隨練2、
【答案】 B
【解析】 由已知，閉合開關瞬間，穿過線圈B的磁通量變大，電流計的指針向左偏；當線圈A拔出時，穿過線圈B的磁通量變小，電流計的指針向右偏，故A錯誤；當線圈A中的鐵芯拔出時，穿過線圈在B的磁通量變小，電流計的指針向右偏，故B正確；當滑動變阻器的滑片向M滑動時，穿過線圈B的磁通量變小，電流計的指針向右偏；滑片向N滑動時，電流計指針向左偏，故CD錯誤．


隨練3、
【答案】 C
【解析】 AB、由于磁場是勻強磁場，把線圈沿紙面向右拉動，或向下拉動，或垂直紙面向外運動，其磁通量均不變化，均無感應電流產(chǎn)生，故AB錯誤；
C、當以ad為軸轉動線圈時，其磁通量發(fā)生變化，故有感應電流產(chǎn)生，故C正確；
D、以中心O為軸，在紙面內(nèi)轉動時，線圈內(nèi)的磁通量不變，沒有感應電流產(chǎn)生，故D錯誤。

楞次定律的理解及應用
例題1、[多選題]
【答案】 A C
【解析】 暫無解析
例題2、
【答案】 D
【解析】 當磁鐵向下運動時，穿過線圈的磁通量變大，原磁場方向向上，所以感應磁場方向向下，根據(jù)右手螺旋定則，拇指表示感應磁場的方向，四指彎曲的方向表示感應電流的方向，即通過電阻的電流方向為b→a；根據(jù)楞次定律“來拒去留”可判斷線圈對磁鐵的作用是阻礙作用，故磁鐵與線圈相互排斥，故D正確，ABC錯誤。
例題3、
【答案】 B
【解析】 根據(jù)右手螺旋定則可知，MN處于ab產(chǎn)生的垂直向里的磁場中，MN在磁場力作用下向右運動，說明MN受到的磁場力向右，由左手定則可知電流由M指向N，
由楞次定律可知，線圈中產(chǎn)生感應電流的磁場應該是向上減小，或向下增加；再由右手定則可知PQ可能是向左加速運動或向右減速運動．
故B正確，ACD錯誤．
故選：B．
隨練1、
【答案】 D
【解析】 暫無解析
隨練2、[多選題]
【答案】 A D
【解析】 暫無解析
隨練3、
【答案】 C
【解析】 當條形磁鐵插入導軌之間時，穿過導軌的磁通量增大，根據(jù)楞次定律判斷出導軌中產(chǎn)生感應電流，產(chǎn)生磁場將會阻礙磁通量增大，故兩棒向里靠近，減小穿過的面積，從而起到阻礙磁通量增大的作用．因此不論條形磁鐵是S極還是N極，磁鐵插入導軌之間時，兩棒靠近．故C正確，ABD錯誤．
故選：C．

法拉第電磁感應定律及簡單應用


法拉第電磁感應定律及簡單應用
例題1、
【答案】 C
【解析】 暫無解析
例題2、
【答案】 變大；逆時針；1
【解析】 勻強磁場中，當線圈與磁場垂直時，磁通量Φ＝BS，面積變大，故磁通量變大；根據(jù)楞次定律可知線圈中產(chǎn)生的感應電流方向為逆時針，根據(jù)法拉第電磁感應定律：，故△Φ＝nE?△t＝1×2×0.5＝1Wb。
例題3、
【答案】 （1）；方向a到b
（2）
【解析】 （1），
，方向a到b；
（2）。
隨練1、
【答案】 C
【解析】 AB、根據(jù)法拉第電磁感應定律；
根據(jù)楞次定律，磁通量均勻增大，感應電流逆時針方向，A端接的電源正極，B端接的電源負極，因此A點電勢比B點電勢高，故AB錯誤；
C、回路中的電流
R1兩端的電壓為：，故C正確；
D、0～2s內(nèi)流過R1的電量為：，故D錯誤。
隨練2、
【答案】 （1）0.1A；方向由b向a
（2）0.002N
【解析】 （1）由法拉第電磁感應定律得：
t＝0.1s時，感應電動勢：
感應電流：
由楞次定律得ab中的感應電流由b向a。
（2）由乙圖可知t＝0.1s磁感應強度 B＝0.05T
根據(jù)安培力的公式F＝BIL
代入解得：F＝0.05×0.1×0.4N＝0.002N
隨練3、[多選題]
【答案】 B C
【解析】 AB、由楞次定律可知，在t＝0到t＝t1的時間間隔內(nèi)感應電流始終沿瞬時針方向，
由左手定則可知：0－t0時間內(nèi)圓環(huán)受到的安培力向左，t0－t1時間內(nèi)安培力向右，故A錯誤，B正確；
CD、由電阻定律可知，圓環(huán)電阻：，
由法拉第電磁感應定律可知，感應電動勢：，
感應電流：，故C正確，D錯誤；

導體切割磁感線產(chǎn)生感應電動勢的計算
例題1、
【答案】 C
【解析】 AB兩端的電勢差大小等于金屬棒AB中感應電動勢的大小，為：
．
例題2、
【答案】
【解析】 金屬棒中產(chǎn)生的感應電動勢為：

通過R的電流為：
。
例題3、
【答案】 C
【解析】 暫無解析
隨練1、[多選題]
【答案】 A D
【解析】 騎車從東往西，車把切割地磁場的豎直分量，由右手定則知：左側電勢高；
而輻條切割地磁場的水平分量，由右手定則知：A端電勢較低。故AD正確，BC錯誤。
隨練2、
【答案】 B
【解析】 導體棒切割磁感線產(chǎn)生的感應電動勢為E＝BLv
其中L為切割磁感線的有效長度，
本題中ab邊不切割磁感線，bc邊切割的有效長度為：Lsinθ，
所以ac兩點間的電勢差即為bc邊切割產(chǎn)生的電動勢為：E＝BLvsinθ．故B正確，ACD錯誤。
隨練3、[多選題]
【答案】 A C
【解析】 A、四種情況線圈的磁通量均減小，根據(jù)楞次定律判斷可知線圈中感應電流方向均為順時針方向，所以流過ab邊的電流的方向都相同。故A正確。
B、設正方形線框邊長為L，電阻為R，磁感應強度為B，則得：
左邊第一幅圖中，ab兩端的電勢差為，第二幅圖中，ab兩端的電勢差為，第三、四兩幅圖，ab兩端的電勢差均為，故B錯誤。
C、由感應電荷量，可知流過線框的電量都相等。故C正確。
D、安培力對線框做功的功率為，可知安培力對線框做功的功率都相等，故D錯誤。
隨練4、
【答案】 C
【解析】 CD、導體棒切割磁場產(chǎn)生的感應電動勢為：E＝BrBr?，
由此可知感應電流為：，
回路的總電功率為：，
則導體桿旋轉的角速度為：，故C正確，D錯誤；
AB、桿勻速轉動，外力做功全部轉化為電功，外力功率等于電功率，有：，
外力功率為：，解得：，故AB錯誤。
隨練5、
【答案】 (1)感應電動勢大小為4.9×10﹣2 V，電流方向由b到a；
(2)




(3)

(4)不能正常發(fā)光，
B增大，E增大，但有限度；
r增大，E增大，但有限度；
ω增大，E增大，但有限度；
θ增大，E不變．
【解析】 (1)金屬條ab在勻強磁場中轉動切割，由E得：感應電動勢為
E

＝4.9×10﹣2 V
根據(jù)右手定則判斷可知電流方向由b到a；
(2)ab邊切割充當電源，其余為外電路，且并聯(lián)，其等效電路如圖所示




(3)設電路的總電阻為R總，根據(jù)電路圖可知，
ab兩端電勢差：①
設ab離開磁場區(qū)域的時刻t1，下一根金屬條進入磁場的時刻t2
s ②
s ③
設輪子轉一圈的時間為T，
1 s ④
在T＝1 s內(nèi)，金屬條有四次進出，后三次與第一次相同．
由①→④可畫出如下Uab﹣t圖象








(4)小燈泡不能正常工作，因為感應電動勢E＝4.9×10﹣2 V遠小于燈泡的額定電壓，因此閃爍裝置不可能工作．
B增大，E增大，但有限度；
r增大，E增大，但有限度；
ω增大，E增大，但有限度；
θ增大，E不變．

通電自感和斷電自感
例題1、
【答案】 B
【解析】 暫無解析
例題2、
【答案】 B
【解析】 暫無解析
隨練1、[多選題]
【答案】 A D
【解析】 暫無解析
隨練2、
【答案】 A
【解析】 暫無解析
隨練3、[多選題]
【答案】 A D
【解析】 暫無解析

電磁感應中的圖像問題
例題1、
【答案】 D
【解析】 暫無解析
例題2、
【答案】 D
【解析】 由圖可知，0－1s內(nèi)，線圈中磁通量的變化率相同，故0－1s內(nèi)電流的方向相同，由楞次定律可知，電路中電流方向為逆時針，即電流為負方向；同理可知，1－2s內(nèi)電路中的電流為順時針，2－3s內(nèi)，電路中的電流為順時針，3－4s內(nèi)，電路中的電流為逆時針，由可知，電路中電流大小恒定不變。
例題3、
【答案】 A
【解析】 0～1s，感應電動勢為：
感應電流大小為：
由楞次定律知，感應電流為順時針方向，為負方向，結合選項知A正確，BCD錯誤
隨練1、
【答案】 A
【解析】 暫無解析
隨練2、[多選題]
【答案】 A B D
【解析】 B、當線圈進入第一個磁場時，由E＝BLv可知，E保持不變，由右手定則知，感應電動勢沿逆時針方向，為正值；線框開始進入第二個和第三個磁場時，左右兩邊同時切割磁感線，感應電動勢應為2BLv，感應電動勢沿逆時針方向，為正值；完全在第三個磁場中運動時，左邊切割磁感線，感應電動勢為BLv，感應電動勢沿逆時針方向，為正值，故B正確；
C、因安培力總是與運動方向相反，故拉力應一直向右，故C錯誤；
D、拉力的功率P＝Fv，因速度不變，而在線框在第一個磁場時，電流為定值，拉力也為定值；兩邊分別在兩個磁場中時，由B的分析可知，電流加倍，故安培力加培，功率加倍；此后從第二個磁場中離開時，安培力應等于線框在第一個磁場中的安培力，故D正確；
點睛：由線圈的運動可得出線圈中磁通量的變化；由則由法拉第電磁感應定律及E＝BLv可得出電動勢的變化；由歐姆定律可求得電路中的電流，則可求得安培力的變化；由P＝Fv可求得電功率的變化。
隨練3、[多選題]
【答案】 A D
【解析】 根據(jù)楞次定律判斷可知，安培力阻礙導體與磁場間的相對運動，所以線框所受的安培力方向向左，由平衡條件得知外力方向一直向右，為正。
t在時間內(nèi)，線框通過左邊的磁場，根據(jù)楞次定律判斷可得感應電動勢方向沿順時針，為負值。產(chǎn)生的感應電動勢為E1＝BLv，感應電流為，外力等于安培力，為；
在時間內(nèi)，線框從左邊磁場進入中間磁場，線框的左邊和右邊都產(chǎn)生磁感線產(chǎn)生感應電動勢，根據(jù)楞次定律判斷可得感應電動勢方向沿逆時針，為正值?；芈分锌偟母袘妱觿轂镋2＝2BLv，感應電流為，外力等于安培力，為；
在時間內(nèi)，線框從中間磁場進入右邊磁場，線框的左邊和右邊都產(chǎn)生磁感線產(chǎn)生感應電動勢，根據(jù)楞次定律判斷可得感應電動勢方向沿順時針，為負值。回路中總的感應電動勢為E3＝2BLv，感應電流為，外力等于安培力，為；
在時間內(nèi)，從右邊磁場穿出，根據(jù)楞次定律判斷可得感應電動勢方向沿逆時針，為正值。產(chǎn)生的感應電動勢為E4＝BLv，感應電流為，外力等于安培力，；所以根據(jù)數(shù)學知識可知，AD正確。

拓展
1、
【答案】 （1）左
（2）右
（3）右
【解析】 由題意可知當穿過B的磁通量增大時，指針向左偏轉，則可知當穿過B的磁通量減小時，指針應該向右偏轉，則：
（1）閉合開關穩(wěn)定后，將滑動變阻器的滑片向右滑動過程中，A所在回路中的電阻減小，則A中的電流增大，磁場變強，穿過B的磁通量增大，故靈敏電流計的指針向左偏轉；
（2）閉合開關穩(wěn)定后，將線圈A從線圈B抽出的過程中，B所在位置的磁場變?nèi)酰┻^B的磁通量減小，則可知靈敏電流計的指針向右偏轉；
（3）閉合開關穩(wěn)定后，斷開開關瞬間，A中的電流減小，穿過B的磁場變?nèi)酰┻^B的磁通量減小，故靈敏電流計的指針向右偏轉。
2、[多選題]
【答案】 B D
【解析】 暫無解析
3、
【答案】 B D
【解析】 當條形磁鐵N極垂直a環(huán)靠近a時，穿過a環(huán)的磁通量增加，a環(huán)閉合產(chǎn)生感應電流，磁鐵對a環(huán)產(chǎn)生安培力阻礙兩者相對運動，a環(huán)將遠離磁鐵，故A錯誤．
4、
【答案】 B
【解析】 由法拉第電磁感應定律可知，
感應電動勢：，故B正確，ACD錯誤．
5、[多選題]
【答案】 C D
【解析】 A、根據(jù)楞次定律可知，在0～2s內(nèi)的感應電流方向與2s～3s內(nèi)的感應電流方向相反，即為交流電，故A錯誤；
B、根據(jù)法拉第電磁感應定律，2.5s時的感應電動勢等于2s到3s內(nèi)的感應電動勢，則有：，故B錯誤；
CD、在0～2s時間內(nèi)，感應電動勢為：E1＝1000.12V＝1V，
再根據(jù)歐姆定律有：，
在t＝1s時，線框內(nèi)電流為10A，那么導線框內(nèi)電流的瞬時功率為：P＝I2R＝102×0.1＝10W，
根據(jù)Q＝It解得：Q＝10×2C＝20C，故CD正確。
6、
【答案】 C
【解析】 金屬棒ab做平拋運動，其水平方向的分運動是勻速直線運動，水平分速度保持不變，等于v0．由感應電動勢公式E＝Blvsinα，visvα是垂直于磁感線方向的分速度，即是平拋運動的水平分速度，等于v0，則感應電動勢E＝Blv0，B、l、v0均不變，則感應電動勢大小保持不變。則C正確。
7、[多選題]
【答案】 B C
【解析】 A、圓盤在外力作用下切割磁感線，從而產(chǎn)生感應電動勢，出現(xiàn)感應電流，故A錯誤；
BD、根據(jù)法拉第電磁感應定律，則有E＝BLV＝BL2ω，所以產(chǎn)生的電動勢大小不變，感應電流大小不變，即為，故B正確，D錯誤；
C、根據(jù)右手定則可知，電流從D點流出，流向C點，因此電流方向為從D向R再到C，即為C→D→R→C，故C正確。
8、[多選題]
【答案】 A D
【解析】 AB、S閉合瞬間，由于自感線圈相當于斷路，所以兩燈是串聯(lián)，電流相等，故A正確，B錯誤；
C、S閉合穩(wěn)定后，線圈相當于導線把燈1短路，燈D1熄滅，回路中總電阻減小，電流增大，D2比S剛閉合時亮，故C錯誤；
D、S閉合穩(wěn)定后再斷開開關，D2立即熄滅，但由于線圈的自感作用，L相當于電源，與D1組成回路，D1要過一會在熄滅，故D正確。
9、[多選題]
【答案】 A C
【解析】 暫無解析
10、
【答案】 C
【解析】 bc邊的位置坐標x在L－2L過程，線框bc邊有效切線長度為l＝x－L，感應電動勢為E＝Blv＝B（x－L）v，感應電流，根據(jù)楞次定律判斷出來感應電流方向沿a→b→c→d→a，為正值。
x在2L－3L過程，根據(jù)楞次定律判斷出來感應電流方向沿a→d→c→b→a，為負值，線框ad邊有效切線長度為l＝x－2L，感應電動勢為E＝Blv＝B（x－2L）v，感應電流，根據(jù)數(shù)學知識知道C正確。
11、
【答案】 B
【解析】 暫無解析

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