2019-2020年高考物理總復(fù)習(xí) 第九章 電磁感應(yīng)講義.doc

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2019-2020年高考物理總復(fù)習(xí) 第九章 電磁感應(yīng)講義考綱下載考向前瞻(1)電磁感應(yīng)現(xiàn)象() (2)感應(yīng)電流的產(chǎn)生條件()(3)法拉第電磁感應(yīng)定律楞次定律()(4)自感渦流()預(yù)計(jì)在xx的高考中，本章的熱點(diǎn)仍是滑軌類問題，線框穿越有界勻強(qiáng)磁場問題，電磁感應(yīng)的圖像問題，電磁感應(yīng)的能量問題，其涉及的知識(shí)較多，考查學(xué)生的分析綜合能力及運(yùn)用數(shù)學(xué)知識(shí)解決物理問題的能力，命題仍會(huì)傾向于上述熱點(diǎn)內(nèi)容，側(cè)重于本章知識(shí)與相關(guān)知識(shí)的綜合應(yīng)用，以大型綜合題出現(xiàn)的可能性非常大。電磁感應(yīng)現(xiàn)象 對應(yīng)學(xué)生用書P155必備知識(shí)1磁通量(1)定義：磁場中穿過磁場某一面積S的磁感線條數(shù)定義為穿過該面積的磁通量。(2)公式：BS。(3)單位：1 Wb1_Tm2。(4)磁通量是標(biāo)量，但有正負(fù)之分，若規(guī)定磁感線從正面穿入時(shí)磁通量為正，則磁感線從反面穿入時(shí)磁通量為負(fù)。(5)磁通量、磁通量的變化量、磁通量的變化率的區(qū)別：磁通量磁通量的變化量磁通量的變化率物理意義某時(shí)刻穿過某個(gè)面的磁感線的條數(shù)某一段時(shí)間內(nèi)穿過某個(gè)面的磁通量的變化量穿過某個(gè)面的磁通量變化的快慢大小BS，S是與B垂直的面的面積21BSSBBS注意穿過某個(gè)面有方向相反的磁場，則不能直接用BS求解，應(yīng)考慮相反方向的磁通量抵消后所剩余的磁通量開始時(shí)和轉(zhuǎn)過180時(shí)平面都與磁場垂直，穿過平面的磁通量是一正一負(fù)，2BS而不是0即不表示磁通量的大小，也不表示變化的多少，實(shí)際上它就是單匝線圈上產(chǎn)生的電動(dòng)勢2電磁感應(yīng)現(xiàn)象(1)當(dāng)穿過閉合電路的磁通量發(fā)生變化時(shí)，電路中有感應(yīng)電流產(chǎn)生的現(xiàn)象。(2)感應(yīng)電流的產(chǎn)生條件表述1閉合電路的一部分導(dǎo)體在磁場內(nèi)做切割磁感線運(yùn)動(dòng)。表述2穿過閉合電路的磁通量發(fā)生變化。(3)電磁感應(yīng)現(xiàn)象的實(shí)質(zhì)電磁感應(yīng)現(xiàn)象的實(shí)質(zhì)是產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢，如果回路閉合則產(chǎn)生感應(yīng)電流；如果回路不閉合，則只有感應(yīng)電動(dòng)勢而無感應(yīng)電流。典題例析(多選)(xx德州模擬)線圈在長直導(dǎo)線電流的磁場中，做如圖911所示的運(yùn)動(dòng)：A向右平動(dòng)，B向下平動(dòng)，C繞軸轉(zhuǎn)動(dòng)(ad邊向外轉(zhuǎn)動(dòng)角度90)，D向上平動(dòng)(D線圈有個(gè)缺口)，判斷線圈中有感應(yīng)電流的是()圖911解析選BCA中線圈向右平動(dòng)，穿過線圈的磁通量沒有變化，故A線圈中沒有感應(yīng)電流；B中線圈向下平動(dòng)，穿過線圈的磁通量減少，必產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢和感應(yīng)電流；C中線圈繞軸轉(zhuǎn)動(dòng)，穿過線圈的磁通量變化(開始時(shí)減小)，必產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢和感應(yīng)電流；D中線圈由于有個(gè)缺口不會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流。故B、C正確。判斷電磁感應(yīng)現(xiàn)象是否發(fā)生的一般流程針對訓(xùn)練1(xx全國卷)在法拉第時(shí)代，下列驗(yàn)證“由磁產(chǎn)生電”設(shè)想的實(shí)驗(yàn)中，能觀察到感應(yīng)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(gè)線圈，分別接電源和電流表，在給線圈通電或斷電的瞬間，觀察電流表的變化解析：選D只形成閉合回路，回路中的磁通量不變化，不會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流，A、B、C錯(cuò)誤；給線圈通電或斷電瞬間，通過閉合回路的磁通量變化，會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流，能觀察到電流表的變化，D正確。2.如圖912所示，一個(gè)U形金屬導(dǎo)軌水平放置，其上放有一個(gè)金屬導(dǎo)體棒ab，有一個(gè)磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場斜向上穿過軌道平面，且與豎直方向的夾角為。在下列各過程中，一定能在軌道回路里產(chǎn)生感應(yīng)電流的是()圖912Aab向右運(yùn)動(dòng)，同時(shí)使減小B使磁感應(yīng)強(qiáng)度B減小，角同時(shí)也減小Cab向左運(yùn)動(dòng)，同時(shí)增大磁感應(yīng)強(qiáng)度BDab向右運(yùn)動(dòng)，同時(shí)增大磁感應(yīng)強(qiáng)度B和角(0mg，T2mgBT1mg，T2mg，T2mgDT1mg解析：選A環(huán)從位置釋放下落，環(huán)經(jīng)過磁鐵上端和下端附近時(shí)，環(huán)中磁通量都變化，都產(chǎn)生感應(yīng)電流，由楞次定律可知，磁鐵阻礙環(huán)下落，磁鐵對圓環(huán)有向上的作用力。根據(jù)牛頓第三定律，圓環(huán)對磁鐵有向下的作用力，所以T1mg，T2mg，選項(xiàng)A正確。3(xx北京高考)物理課上，老師做了一個(gè)奇妙的“跳環(huán)實(shí)驗(yàn)”。如圖2，她把一個(gè)帶鐵芯的線圈L、開關(guān)S和電源用導(dǎo)線連接起來后，將一金屬套環(huán)置于線圈L上，且使鐵芯穿過套環(huán)。閉合開關(guān)S的瞬間，套環(huán)立刻跳起。某同學(xué)另找來器材再探究此實(shí)驗(yàn)。他連接好電路，經(jīng)重復(fù)試驗(yàn)，線圈上的套環(huán)均未動(dòng)。對比老師演示的實(shí)驗(yàn)，下列四個(gè)選項(xiàng)中，導(dǎo)致套環(huán)未動(dòng)的原因可能是()圖2A線圈接在了直流電源上B電源電壓過高C所選線圈的匝數(shù)過多D所用套環(huán)的材料與老師的不同解析：選D金屬套環(huán)跳起的原因是開關(guān)S閉合時(shí)，套環(huán)上產(chǎn)生的感應(yīng)電流與通電線圈上的電流相互作用而引起的。無論實(shí)驗(yàn)用交流電還是直流電，閉合開關(guān)S瞬間，金屬套環(huán)都會(huì)跳起。如果套環(huán)是塑料材料做的，則不能產(chǎn)生感應(yīng)電流，也就不會(huì)受安培力作用而跳起。所以答案是D。4(xx北京豐臺(tái)期末)如圖3是一種焊接方法的原理示意圖。將圓形待焊接金屬工件放在線圈中，然后在線圈中通以某種電流，待焊接工件中會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流，感應(yīng)電流在焊縫處產(chǎn)生大量的熱量將焊縫兩邊的金屬熔化，待焊工件就焊接在一起。我國生產(chǎn)的自行車車輪圈就是用這種辦法焊接的。下列說法中正確的是()圖3A線圈中的電流是很強(qiáng)的恒定電流B線圈中的電流是交變電流，且頻率很高C待焊工件焊縫處的接觸電阻比非焊接部分電阻小D焊接工件中的感應(yīng)電流方向與線圈中的電流方向總是相反解析：選B線圈中的電流是交變電流，且頻率很高，選項(xiàng)B正確A錯(cuò)誤；待焊工件焊縫處的接觸電阻比非焊接部分電阻大，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；根據(jù)楞次定律，當(dāng)線圈中的電流增大時(shí)，焊接工件中的感應(yīng)電流方向與線圈中的電流方向相反；當(dāng)線圈中的電流減小時(shí)，焊接工件中的感應(yīng)電流方向與線圈中的電流方向相同，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。5.如圖4所示，均勻帶正電的絕緣圓環(huán)a與金屬圓環(huán)b同心共面放置，當(dāng)a繞O點(diǎn)在其所在平面內(nèi)旋轉(zhuǎn)時(shí)，b中產(chǎn)生順時(shí)針方向的感應(yīng)電流，且具有收縮趨勢，由此可知，圓環(huán)a()圖4A順時(shí)針加速旋轉(zhuǎn)B順時(shí)針減速旋轉(zhuǎn)C逆時(shí)針加速旋轉(zhuǎn)D逆時(shí)針減速旋轉(zhuǎn)解析：選B由楞次定律，欲使b中產(chǎn)生順時(shí)針電流，則a環(huán)內(nèi)磁場應(yīng)向里減弱或向外增強(qiáng)，a環(huán)的旋轉(zhuǎn)情況應(yīng)該是順時(shí)針減速或逆時(shí)針加速，由于b環(huán)又有收縮趨勢，說明a環(huán)外部磁場向外，內(nèi)部向里，故選B。6(xx無錫檢測)如圖5所示，一個(gè)金屬圓環(huán)水平放置在豎直向上的勻強(qiáng)磁場中，能使圓環(huán)中產(chǎn)生感應(yīng)電流的做法是()圖5A使勻強(qiáng)磁場均勻減少B保持圓環(huán)水平并在磁場中上下移動(dòng)C保持圓環(huán)水平并在磁場中左右移動(dòng)D保持圓環(huán)水平并使圓環(huán)繞過圓心的豎直軸轉(zhuǎn)動(dòng)解析：選A根據(jù)閉合回路中磁通量變化產(chǎn)生感應(yīng)電流這一條件，能使圓環(huán)中產(chǎn)生感應(yīng)電流的做法是使勻強(qiáng)磁場均勻減少，選項(xiàng)A正確。二、多項(xiàng)選擇題7(xx大連二模)在大連某中學(xué)實(shí)驗(yàn)室的水平桌面上，放置一矩形閉合導(dǎo)體線圈，如圖6所示，線圈的ab邊沿南北方向，ad邊沿東西方向。僅考慮地磁場的影響，下列說法中正確的是()圖6A若使線圈向東平動(dòng)，則a點(diǎn)的電勢比b點(diǎn)的電勢低B若使線圈向東平動(dòng)，則a點(diǎn)的電勢與b點(diǎn)的電勢相等C若以bc為軸將線圈向上翻轉(zhuǎn)90過程中，則線圈中感應(yīng)電流方向?yàn)閍bcdaD若以bc為軸將線圈向上翻轉(zhuǎn)90過程中，則線圈中感應(yīng)電流方向?yàn)閍dcba解析：選AC線圈向東平動(dòng)時(shí)，ba和cd兩邊切割磁感線，且兩邊切割磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢大小相同，根據(jù)右手定則知，a點(diǎn)的電勢比b點(diǎn)的電勢低，故A正確，B錯(cuò)誤；若以bc為軸將線圈向上翻轉(zhuǎn)90過程中，則穿過線圈的磁通量剛開始的時(shí)候減小，且磁場向下，之后磁場從線圈的另一面穿過，且磁通量增大，根據(jù)楞次定律可知，線圈中感應(yīng)電流方向?yàn)閍bcda，故C正確，D錯(cuò)誤。8(xx淮安模擬)如圖7所示，“U”形金屬框架固定在水平面上，金屬桿ab與框架間無摩擦，整個(gè)裝置處于豎直方向的磁場中。若因磁場的變化，使桿ab向右運(yùn)動(dòng)，則磁感應(yīng)強(qiáng)度()圖7A方向向下并減小B方向向下并增大C方向向上并增大 D方向向上并減小解析：選AD因磁場變化，發(fā)生電磁感應(yīng)現(xiàn)象，桿ab中有感應(yīng)電流產(chǎn)生，而使桿ab受到磁場力的作用，并發(fā)生向右運(yùn)動(dòng)。ab向右運(yùn)動(dòng)，使得閉合回路中磁通量有增加的趨勢，說明原磁場的磁通量必定減弱，即磁感應(yīng)強(qiáng)度正在減小，與方向向上、向下無關(guān)。故A、D正確，B、C錯(cuò)誤。9(xx唐山摸底)如圖8甲所示，水平放置的平行金屬導(dǎo)軌連接一個(gè)平行板電容器C和電阻R，導(dǎo)體棒MN放在導(dǎo)軌上且接觸良好，整個(gè)裝置放于垂直導(dǎo)軌平面的磁場中，磁感應(yīng)強(qiáng)度B的變化情況如圖乙所示(圖示磁感應(yīng)強(qiáng)度方向?yàn)檎?，MN始終保持靜止，則0t2時(shí)間()圖8A電容器C的電荷量大小始終沒變B電容器C的a板先帶正電后帶負(fù)電CMN所受安培力的大小始終沒變DMN所受安培力的方向先向右后向左解析：選AD磁感應(yīng)強(qiáng)度均勻變化，產(chǎn)生恒定電動(dòng)勢，電容器C的電荷量大小始終沒變，選項(xiàng)A正確B錯(cuò)誤；由于磁感應(yīng)強(qiáng)度變化，MN所受安培力的大小變化，MN所受安培力的方向先向右后向左，選項(xiàng)C錯(cuò)誤D正確。10(xx泰州期末)如圖9甲所示，螺線管內(nèi)有一平行于軸線的磁場，規(guī)定圖中箭頭所示方向?yàn)榇鸥袘?yīng)強(qiáng)度B的正方向，螺線管與U型導(dǎo)線框cdef相連，導(dǎo)線框cdef內(nèi)有一半徑很小的金屬圓環(huán)L，圓環(huán)與導(dǎo)線框cdef在同一平面內(nèi)，當(dāng)螺線管內(nèi)的磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間按圖乙所示規(guī)律變化時(shí)，下列選項(xiàng)中正確的是()圖9A在t1時(shí)刻，金屬圓環(huán)L內(nèi)的磁通量最大B在t2時(shí)刻，金屬圓環(huán)L內(nèi)的磁通量最大C在t1t2時(shí)間內(nèi)， 金屬圓環(huán)L內(nèi)有逆時(shí)針方向的感應(yīng)電流D在t1t2時(shí)間內(nèi)，金屬圓環(huán)L有收縮的趨勢解析：選BD當(dāng)螺線管內(nèi)的磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間按圖乙所示規(guī)律變化時(shí)，在導(dǎo)線框cdef內(nèi)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢和感應(yīng)電流，在t1時(shí)刻，感應(yīng)電流為零，金屬圓環(huán)L內(nèi)的磁通量為零，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；在t2時(shí)刻，感應(yīng)電流最大，金屬圓環(huán)L內(nèi)的磁通量最大，選項(xiàng)B正確；由楞次定律，在t1t2時(shí)間內(nèi)，導(dǎo)線框cdef內(nèi)產(chǎn)生逆時(shí)針方向感應(yīng)電流，感應(yīng)電流逐漸增大，金屬圓環(huán)L內(nèi)磁通量增大，根據(jù)楞次定律，金屬圓環(huán)L內(nèi)有順時(shí)針方向的感應(yīng)電流，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；在t1t2時(shí)間內(nèi)，金屬圓環(huán)L有收縮的趨勢，選項(xiàng)D正確。三、非選擇題11.(xx上海高考)為判斷線圈繞向，可將靈敏電流計(jì)G與線圈L連接，如圖10所示。已知線圈由a端開始繞至b端，當(dāng)電流從電流計(jì)G左端流入時(shí)，指針向左偏轉(zhuǎn)。圖10(1)將磁鐵N極向下從線圈上方豎直插入L時(shí)，發(fā)現(xiàn)指針向左偏轉(zhuǎn)。俯視線圈，其繞向?yàn)開(填：“順時(shí)針”或“逆時(shí)針”)。(2)當(dāng)條形磁鐵從圖中的虛線位置向右遠(yuǎn)離L時(shí)，指針向右偏轉(zhuǎn)。俯視線圈，其繞向?yàn)開(填：“順時(shí)針”或“逆時(shí)針”)。解析：(1)將磁鐵N極向下從線圈上方豎直插入L時(shí)，發(fā)現(xiàn)指針向左偏轉(zhuǎn)，說明L中電流從b到a。根據(jù)楞次定律，L中應(yīng)該產(chǎn)生豎直向上的磁場。由安培定則可知，俯視線圈，電流為逆時(shí)針方向，線圈其繞向?yàn)轫槙r(shí)針。(2)當(dāng)條形磁鐵從圖中的虛線位置向右遠(yuǎn)離L時(shí)，指針向右偏轉(zhuǎn)，說明L中電流從a到b。根據(jù)楞次定律，L中應(yīng)該產(chǎn)生豎直向上的磁場。由安培定則可知，俯視線圈，電流為逆時(shí)針方向，俯視線圈，其繞向?yàn)槟鏁r(shí)針。答案：(1)順時(shí)針(2)逆時(shí)針12.磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場僅存在于邊長為2l的正方形范圍內(nèi)，有一個(gè)電阻為R、邊長為l的正方形導(dǎo)線框abcd，沿垂直于磁感線方向，以速度v勻速通過磁場，如圖11所示，從ab進(jìn)入磁場時(shí)開始計(jì)時(shí)，到線框離開磁場為止。圖11(1)畫出穿過線框的磁通量隨時(shí)間變化的圖像；(2)判斷線框中有無感應(yīng)電流。若有，答出感應(yīng)電流的方向。解析：(1)進(jìn)入磁場的過程中磁通量均勻地增加，完全進(jìn)入以后磁通量不變，之后磁通量均勻減小，如圖所示。(2)線框進(jìn)入磁場階段，磁通量增加，由楞次定律得電流方向?yàn)槟鏁r(shí)針方向；線框在磁場中運(yùn)動(dòng)階段，磁通量不變，無感應(yīng)電流；線框離開磁場階段，磁通量減小，由楞次定律得電流方向?yàn)轫槙r(shí)針方向。答案：見解析第2節(jié)法拉第電磁感應(yīng)定律_自感和渦流法拉第電磁感應(yīng)定律 對應(yīng)學(xué)生用書P158必備知識(shí)1感應(yīng)電動(dòng)勢(1)定義：在電磁感應(yīng)現(xiàn)象中產(chǎn)生的電動(dòng)勢。(2)產(chǎn)生條件：穿過回路的磁通量發(fā)生改變，與電路是否閉合無關(guān)。(3)方向判斷：感應(yīng)電動(dòng)勢的方向用楞次定律或右手定則判斷。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)勢的大小，跟穿過這一電路的磁通量的變化率成正比。(2)公式：En，其中n為線圈匝數(shù)。(3)感應(yīng)電動(dòng)勢的大小由穿過電路的磁通量的變化率和線圈的匝數(shù)共同決定，而與磁通量、磁通量的變化量的大小沒有必然聯(lián)系。3法拉第電磁感應(yīng)定律應(yīng)用的三種情況(1)磁通量的變化是由面積變化引起時(shí)，BS，則En；(2)磁通量的變化是由磁場變化引起時(shí)，BS，則En；(3)磁通量的變化是由于面積和磁場變化共同引起的，則根據(jù)定義求，末初，Enn。4在圖像問題中磁通量的變化率是 t圖像上某點(diǎn)切線的斜率，利用斜率和線圈匝數(shù)可以確定感應(yīng)電動(dòng)勢的大小。典題例析如圖921甲所示，一個(gè)電阻值為R，匝數(shù)為n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)域內(nèi)存在垂直于線圈平面向里的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間t變化的關(guān)系圖線如圖乙所示。圖線與橫、縱軸的截距分別為t0和B0，導(dǎo)線的電阻不計(jì)。求0至t1時(shí)間內(nèi)圖921(1)通過電阻R1上的電流大小和方向；(2)通過電阻R1上的電荷量q及電阻R1上產(chǎn)生的熱量。思維流程解析(1)根據(jù)楞次定律可知，通過R1的電流方向?yàn)橛蒪到a。根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律得線圈中的電動(dòng)勢為En根據(jù)閉合電路歐姆定律得通過R1的電流為I。(2)通過R1的電荷量qIt1，R1上產(chǎn)生的熱量QI2R1t1。答案(1)方向由b到a(2)應(yīng)用電磁感應(yīng)定律應(yīng)注意的三個(gè)問題(1)公式En求解的是一個(gè)回路中某段時(shí)間內(nèi)的平均電動(dòng)勢，在磁通量均勻變化時(shí)，瞬時(shí)值才等于平均值。(2)利用公式EnS求感應(yīng)電動(dòng)勢時(shí)，S為線圈在磁場范圍內(nèi)的有效面積。(3)通過回路截面的電荷量q僅與n、和回路電阻R有關(guān)，與時(shí)間長短無關(guān)。推導(dǎo)如下：qtt。針對訓(xùn)練1(xx泰州質(zhì)檢)如圖922甲所示，一個(gè)圓形線圈的匝數(shù)n100，線圈面積S200 cm2，線圈的電阻r1 ，線圈外接一個(gè)阻值R4 的電阻，把線圈放入一方向垂直線圈平面向里的勻強(qiáng)磁場中，磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間變化規(guī)律如圖乙所示。下列說法中正確的是()圖922A線圈中的感應(yīng)電流方向?yàn)轫槙r(shí)針方向B電阻R兩端的電壓隨時(shí)間均勻增大C線圈電阻r消耗的功率為4104 WD前4 s內(nèi)通過R的電荷量為4104 C解析：選C由楞次定律，線圈中的感應(yīng)電流方向?yàn)槟鏁r(shí)針方向，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；由法拉第電磁感應(yīng)定律，產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢恒定為EnSB/t0.1 V，電阻R兩端的電壓不隨時(shí)間變化，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；回路中電流IE/(Rr)0.02 A，線圈電阻r消耗的功率為PI2r4104 W，選項(xiàng)C正確；前4 s內(nèi)通過R的電荷量為qIt0.08 C，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。2(xx江蘇高考)如圖923所示，一正方形線圈的匝數(shù)為n，邊長為a，線圈平面與勻強(qiáng)磁場垂直，且一半處在磁場中。在t時(shí)間內(nèi)，磁感應(yīng)強(qiáng)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(yīng)電動(dòng)勢為()圖923A.B.C. D.解析：選B磁感應(yīng)強(qiáng)度的變化率，法拉第電磁感應(yīng)定律公式可寫成EnnS，其中磁場中的有效面積Sa2，代入得En，選項(xiàng)B正確，A、C、D錯(cuò)誤。導(dǎo)體切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢 對應(yīng)學(xué)生用書P159必備知識(shí)1導(dǎo)體平動(dòng)切割磁感線對于導(dǎo)體平動(dòng)切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢的計(jì)算式EBlv，應(yīng)從以下幾個(gè)方面理解和掌握。(1)正交性本公式是在一定條件下得出的，除了磁場是勻強(qiáng)磁場，還需B、l、v三者相互垂直。實(shí)際問題中當(dāng)它們不相互垂直時(shí)，應(yīng)取垂直的分量進(jìn)行計(jì)算，公式可為EBlvsin ，為B與v方向間的夾角。(2)平均性導(dǎo)體平動(dòng)切割磁感線時(shí)，若v為平均速度，則E為平均感應(yīng)電動(dòng)勢，即Bl。(3)瞬時(shí)性若v為瞬時(shí)速度，則E為相應(yīng)的瞬時(shí)感應(yīng)電動(dòng)勢。(4)有效性公式中的l為有效切割長度，即導(dǎo)體與v垂直的方向上的投影長度。圖924中有效長度分別為：圖924甲圖：lcdsin (容易錯(cuò)算成labsin )。乙圖：沿v1方向運(yùn)動(dòng)時(shí)，lMN；沿v2方向運(yùn)動(dòng)時(shí)，l0。丙圖：沿v1方向運(yùn)動(dòng)時(shí)，lR；沿v2方向運(yùn)動(dòng)時(shí)，l0；沿v3方向運(yùn)動(dòng)時(shí)，lR。(5)相對性EBlv中的速度v是相對于磁場的速度，若磁場也運(yùn)動(dòng)時(shí)，應(yīng)注意速度間的相對關(guān)系。2導(dǎo)體轉(zhuǎn)動(dòng)切割磁感線當(dāng)導(dǎo)體在垂直于磁場的平面內(nèi)，繞一端以角速度勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢為EBlBl2，如圖925所示。圖925典題例析(多選)(xx山東高考)如圖926，一端接有定值電阻的平行金屬軌道固定在水平面內(nèi)，通有恒定電流的長直絕緣導(dǎo)線垂直并緊靠軌道固定，導(dǎo)體棒與軌道垂直且接觸良好，在向右勻速通過M、N兩區(qū)的過程中，導(dǎo)體棒所受安培力分別用FM、FN表示。不計(jì)軌道電阻。以下敘述正確的是()圖926AFM向右BFN向左CFM逐漸增大 DFN逐漸減小思路點(diǎn)撥(1)導(dǎo)體棒所受安培力FM、FN的大小與什么因素有關(guān)？方向如何判斷？提示：根據(jù)FBIl，結(jié)合已知條件可知FM、FN的大小與M、N區(qū)域的磁場分布有關(guān)，跟棒中通過的電流有關(guān)。方向可以用左手定則或楞次定律判斷。(2)長直絕緣導(dǎo)線產(chǎn)生的磁場有什么特點(diǎn)？提示：根據(jù)安培定則，M、N區(qū)域的磁場并非勻強(qiáng)磁場，而是越靠近導(dǎo)線磁場越強(qiáng)。解析選BCD由題意可知，根據(jù)安培定則，在軌道內(nèi)的M區(qū)、N區(qū)通電長直導(dǎo)線產(chǎn)生的磁場分別垂直軌道平面向外和向里，由此可知，當(dāng)導(dǎo)體棒運(yùn)動(dòng)到M區(qū)時(shí)，根據(jù)右手定則可以判定，在導(dǎo)體棒內(nèi)產(chǎn)生的感應(yīng)電流與長直絕緣導(dǎo)線中的電流方向相反，再根據(jù)左手定則可知，金屬棒在M區(qū)時(shí)受到的安培力方向向左，因此A選項(xiàng)不正確；同理可以判定B選項(xiàng)正確；再根據(jù)導(dǎo)體棒在M區(qū)勻速靠近長直絕緣導(dǎo)線時(shí)對應(yīng)的磁場越來越大，因此產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢越來越大，根據(jù)閉合電路的歐姆定律和安培力的公式可知，導(dǎo)體棒所受的安培力FM也逐漸增大，故C選項(xiàng)正確；同理D選項(xiàng)正確。公式En與EBlvsin 的區(qū)別與聯(lián)系兩個(gè)公式項(xiàng)目EnEBlvsin 區(qū)別求的是t時(shí)間內(nèi)的平均感應(yīng)電動(dòng)勢，E與某段時(shí)間或某個(gè)過程相對應(yīng)求的是瞬時(shí)感應(yīng)電動(dòng)勢，E與某個(gè)時(shí)刻或某個(gè)位置相對應(yīng)求的是整個(gè)回路的感應(yīng)電動(dòng)勢。整個(gè)回路的感應(yīng)電動(dòng)勢為零時(shí)，其回路中某段導(dǎo)體的感應(yīng)電動(dòng)勢不一定為零求的是回路中一部分導(dǎo)體切割磁感線時(shí)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢由于是整個(gè)回路的感應(yīng)電動(dòng)勢，因此電源部分不容易確定由于是由一部分導(dǎo)體切割磁感線的運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的，該部分就相當(dāng)于電源聯(lián)系公式En和EBlvsin 是統(tǒng)一的，當(dāng)t0時(shí)，E為瞬時(shí)感應(yīng)電動(dòng)勢，而公式EBlvsin 中的v若代入，則求出的E為平均感應(yīng)電動(dòng)勢針對訓(xùn)練1(xx北京高考)如圖927所示，在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B、方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場中，金屬桿MN在平行金屬導(dǎo)軌上以速度v向右勻速滑動(dòng)，MN中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢為E1；若磁感應(yīng)強(qiáng)度增為2B，其他條件不變，MN中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢變?yōu)镋2。則通過電阻R的電流方向及E1與E2之比E1E2分別為()圖927Aca,21 Bac,21Cac,12 Dca,12解析：選C金屬棒MN向右切割磁感線，產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢，由安培定則可知，電阻中電流方向?yàn)閍c。E1BLv，E22BLv，所以E1E212。綜上所述，C正確。2(xx天津高考)如圖928所示，紙面內(nèi)有一矩形導(dǎo)體閉合線框abcd，ab邊長大于bc邊長，置于垂直紙面向里、邊界為MN的勻強(qiáng)磁場外，線框兩次勻速地完全進(jìn)入磁場，兩次速度大小相同，方向均垂直于MN。第一次ab邊平行MN進(jìn)入磁場，線框上產(chǎn)生的熱量為Q1，通過線框?qū)w橫截面的電荷量為q1；第二次bc邊平行MN進(jìn)入磁場，線框上產(chǎn)生的熱量為Q2，通過線框?qū)w橫截面的電荷量為q2，則()圖928AQ1Q2，q1q2 BQ1Q2，q1q2CQ1Q2，q1q2 DQ1Q2，q1q2解析：選A由QI2Rt得，Q12Rt，Q22Rt，又因?yàn)長abLbc，故Q1Q2。由電荷量qtn，故q1q2。所以A正確。自感 渦流 對應(yīng)學(xué)生用書P161必備知識(shí)1互感現(xiàn)象兩個(gè)互相靠近的線圈，當(dāng)一個(gè)線圈中的電流變化時(shí)，它所產(chǎn)生的變化的磁場會(huì)在另一個(gè)線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢的現(xiàn)象。2自感現(xiàn)象(1)定義：由于通過導(dǎo)體自身的電流發(fā)生變化而產(chǎn)生的電磁感應(yīng)現(xiàn)象。(2)自感電動(dòng)勢：定義：在自感現(xiàn)象中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢。表達(dá)式：EL。自感系數(shù)L：相關(guān)因素：與線圈的大小、形狀、圈數(shù)以及是否有鐵芯有關(guān)。單位：亨利(H)，1 mH103 H,1 H106 H。3渦流當(dāng)線圈中的電流發(fā)生變化時(shí)，在它附近的任何導(dǎo)體中都會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流，這種電流像水的旋渦，所以叫渦流。(1)電磁阻尼：當(dāng)導(dǎo)體在磁場中運(yùn)動(dòng)時(shí)，感應(yīng)電流會(huì)使導(dǎo)體受到安培力，安培力的方向總是阻礙導(dǎo)體的運(yùn)動(dòng)。(2)電磁驅(qū)動(dòng)：如果磁場相對于導(dǎo)體轉(zhuǎn)動(dòng)，在導(dǎo)體中會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流使導(dǎo)體受到安培力的作用，安培力使導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)起來。交流感應(yīng)電動(dòng)機(jī)就是利用電磁驅(qū)動(dòng)的原理工作的。4自感現(xiàn)象的四大特點(diǎn)(1)自感電動(dòng)勢總是阻礙導(dǎo)體中原電流的變化。(2)通過線圈中的電流不能發(fā)生突變，只能緩慢變化。(3)電流穩(wěn)定時(shí)，自感線圈就相當(dāng)于普通導(dǎo)體。(4)線圈的自感系數(shù)越大，自感現(xiàn)象越明顯，自感電動(dòng)勢只是延緩了過程的進(jìn)行，但它不能使過程停止，更不能使過程反向。典題例析(xx南通調(diào)研)如圖929所示，A、B、C是3個(gè)完全相同的燈泡，L是一個(gè)自感系數(shù)較大的線圈(直流電阻可忽略不計(jì))。則()圖929AS閉合時(shí)，A燈立即亮，然后逐漸熄滅BS閉合時(shí)，B燈立即亮，然后逐漸熄滅C電路接通穩(wěn)定后，3個(gè)燈亮度相同D電路接通穩(wěn)定后，S斷開時(shí)，C燈立即熄滅解析選A因線圈L的自感系數(shù)較大且直流電阻可忽略不計(jì)，S閉合時(shí)，A燈立即亮，然后逐漸熄滅，A正確。S閉合時(shí)，B燈先不太亮，然后變亮，B錯(cuò)誤。電路接通穩(wěn)定后，B、C燈亮度相同，A燈不亮，C錯(cuò)誤。電路接通穩(wěn)定后，S斷開時(shí)，C燈逐漸熄滅，D錯(cuò)誤。針對訓(xùn)練1(xx揚(yáng)州模擬)如圖9210所示，L是一帶鐵芯的理想電感線圈，其直流電阻為0，電路中A、B是兩個(gè)完全相同的燈泡，與A燈泡串接一個(gè)理想二極管D，則()圖9210A開關(guān)S閉合瞬間，A燈泡先亮B開關(guān)S閉合瞬間，A、B燈泡同時(shí)亮C開關(guān)S斷開瞬間，A燈泡逐漸熄滅，B燈泡立即熄滅D開關(guān)S斷開瞬間，B燈泡逐漸熄滅，A燈泡立即熄滅解析：選B閉合瞬間線圈相當(dāng)于斷路，二極管為正向電流，故A、B同時(shí)亮，故A錯(cuò)誤，B正確；開關(guān)S斷開瞬間，B立刻熄滅，由于二極管只正向?qū)?，故自感線圈與A無法形成回路，A也立刻熄滅，故C、D錯(cuò)誤。2(多選)(xx江蘇高考)如圖9211所示，在線圈上端放置一盛有冷水的金屬杯，現(xiàn)接通交流電源，過了幾分鐘，杯內(nèi)的水沸騰起來。若要縮短上述加熱時(shí)間，下列措施可行的有()圖9211A增加線圈的匝數(shù)B提高交流電源的頻率C將金屬杯換為瓷杯D取走線圈中的鐵芯解析：選AB當(dāng)線圈上通交流電時(shí)，金屬杯由于發(fā)生電磁感應(yīng)現(xiàn)象，杯中有感應(yīng)電流，對水加熱，若要增大感應(yīng)電流，則需要增大感應(yīng)電動(dòng)勢或者減小杯體的電阻。增加線圈的匝數(shù)，使得穿過金屬杯的磁場增強(qiáng)，感應(yīng)電動(dòng)勢增大，選項(xiàng)A正確；提高交流電的頻率，使得磁通量的變化率增大，感應(yīng)電動(dòng)勢增大，選項(xiàng)B正確；若將金屬杯換為瓷杯，則不會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；取走線圈中的鐵芯，磁場會(huì)大大減弱，感應(yīng)電動(dòng)勢減小，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。課時(shí)跟蹤檢測 一、單項(xiàng)選擇題1.如圖1所示，電源的電動(dòng)勢為E，內(nèi)阻r不能忽略。A、B是兩個(gè)相同的小燈泡，L是一個(gè)自感系數(shù)相當(dāng)大的線圈。關(guān)于這個(gè)電路的以下說法正確的是()圖1A開關(guān)閉合到電路中電流穩(wěn)定的時(shí)間內(nèi)， A燈立刻亮，而后逐漸變暗，最后亮度穩(wěn)定B開關(guān)閉合到電路中電流穩(wěn)定的時(shí)間內(nèi)，B燈立刻亮，而后逐漸變暗，最后亮度穩(wěn)定C開關(guān)由閉合到斷開瞬間，A燈閃亮一下再熄滅D開關(guān)由閉合到斷開瞬間，電流自左向右通過A燈解析：選A開關(guān)閉合到電路中電流穩(wěn)定的時(shí)間內(nèi)，A燈立刻亮，而后逐漸變暗，最后亮度穩(wěn)定；B燈逐漸變亮，最后亮度穩(wěn)定，選項(xiàng)A正確，B錯(cuò)誤。開關(guān)由閉合到斷開瞬間，電流自右向左通過A燈，A燈沒有閃亮一下再熄滅，選項(xiàng)C、D錯(cuò)誤。2.(xx南京模擬)如圖2所示，長為L的金屬導(dǎo)線彎成一圓環(huán)，導(dǎo)線的兩端接在電容為C的平行板電容器上，P、Q為電容器的兩個(gè)極板，磁場垂直于環(huán)面向里，磁感應(yīng)強(qiáng)度以BB0Kt(K0)隨時(shí)間變化，t0時(shí)，P、Q兩極板電勢相等。兩極板間的距離遠(yuǎn)小于環(huán)的半徑，經(jīng)時(shí)間t電容器P板()圖2A不帶電B所帶電荷量與t成正比C帶正電，電荷量是 D帶負(fù)電，電荷量是解析：選D磁感應(yīng)強(qiáng)度以BB0Kt(K0)隨時(shí)間變化，由法拉第電磁感應(yīng)定律得ESKS，而S，經(jīng)時(shí)間t電容器P板所帶電荷量QEC；由楞次定律知電容器P板帶負(fù)電，故D選項(xiàng)正確。3(xx溫州八校聯(lián)考)如圖3所示的四個(gè)選項(xiàng)中，虛線上方空間都存在方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場。A、B中的導(dǎo)線框?yàn)檎叫危珻、D中的導(dǎo)線框?yàn)橹苯巧刃?。各?dǎo)線框均繞垂直紙面軸O在紙面內(nèi)勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)動(dòng)方向如箭頭所示，轉(zhuǎn)動(dòng)周期均為T。從線框處于圖示位置時(shí)開始計(jì)時(shí)，以在OP邊上從P點(diǎn)指向O點(diǎn)的方向?yàn)楦袘?yīng)電流i的正方向。則在如圖4所示的四個(gè)情景中，產(chǎn)生的感應(yīng)電流i隨時(shí)間t的變化規(guī)律如圖3所示的是()圖3圖4解析：選C根據(jù)感應(yīng)電流在一段時(shí)間恒定，導(dǎo)線框應(yīng)為扇形；由右手定則可判斷出產(chǎn)生的感應(yīng)電流i隨時(shí)間t的變化規(guī)律如圖3所示的是C。4.(xx九江三模)如圖5所示電路中，電源電動(dòng)勢為E，線圈L的電阻不計(jì)。以下判斷正確的是()圖5A閉合S瞬間，燈泡不發(fā)光B閉合S待電路穩(wěn)定后，燈泡發(fā)光C斷開S瞬間，燈泡發(fā)光D斷開S瞬間，電阻R上無電流通過解析：選C閉合S瞬間，線圈L與燈泡并聯(lián)與R串聯(lián)，線圈阻礙電流的增加，燈泡中有電流，故燈泡發(fā)光，A錯(cuò)誤；由于線圈L的直流電阻不計(jì)，閉合S，穩(wěn)定后，燈泡被短路，電流強(qiáng)度為零，燈泡不發(fā)光，故B錯(cuò)誤。斷開S的瞬間，電容器放電，R中電流不為零，線圈中電流減小，產(chǎn)生自感電動(dòng)勢，相當(dāng)于電源，燈泡中的電流逐漸減小，故C正確，D錯(cuò)誤。5(xx濟(jì)南外國語學(xué)校測試)如圖6所示，正方形閉合導(dǎo)線框的質(zhì)量可以忽略不計(jì)，將它從如圖所示的位置勻速拉出勻強(qiáng)磁場。若第一次用0.3 s時(shí)間拉出，外力所做的功為W1；第二次用0.9 s時(shí)間拉出，外力所做的功為W2，則()圖6AW1W2 BW1W2CW13W2 DW19W2解析：選C設(shè)正方形邊長為L，導(dǎo)線框的電阻為R，則導(dǎo)體切割磁感線的邊長為L，運(yùn)動(dòng)距離為L，Wt，可知W與t成反比，W13W2，選C。6.(xx大綱卷)如圖7所示，均勻磁場中有一由半圓弧及其直徑構(gòu)成的導(dǎo)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(yīng)強(qiáng)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勻速轉(zhuǎn)動(dòng)半周，在線框中產(chǎn)生感應(yīng)電流?，F(xiàn)使線框保持圖中所示位置，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小隨時(shí)間線性變化。為了產(chǎn)生與線框轉(zhuǎn)動(dòng)半周過程中同樣大小的電流，磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間的變化率的大小應(yīng)為()圖7A. B.C. D.解析：選C設(shè)圓的半徑為r，當(dāng)其繞過圓心O的軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，圓弧部分不切割磁感線，不產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢，而在轉(zhuǎn)過半周的過程中僅有一半直徑在磁場中，產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢為EB0rB0rB0r2；當(dāng)線框不動(dòng)時(shí)：E。由閉合電路歐姆定律得I，要使II必須使EE，可得C正確。二、多項(xiàng)選擇題7(xx資陽模擬)在如圖8甲所示的電路中，螺線管匝數(shù)n1 500匝，橫截面積S20 cm2。螺線管導(dǎo)線電阻r1.0 ，R15.0 ，R26.0 ，C30 F。在一段時(shí)間內(nèi)，穿過螺線管的磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B按如圖乙所示規(guī)律變化。則下列說法中正確的是()圖8A2秒末通過線圈的磁通量為2103 WbB螺線管中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢為1.5 VC閉合S，電路穩(wěn)定后電阻R1消耗的電功率為5102 WD電路中電流穩(wěn)定后電容器上極板帶正電解析：選AC2秒末通過線圈的磁通量為：BS1.020104 Wb2103 Wb，故A正確；螺線管中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢為：EnnS1 50020104 V1.2 V，故B錯(cuò)誤；根據(jù)閉合電路歐姆定律，I A0.1 A，電阻R1消耗電功率為：PI2R10.125 W5102 W，故C正確；根據(jù)楞次定律可知，螺線管下端為正極，則電流穩(wěn)定后電容器下極板帶正電，上極板帶負(fù)電，故D錯(cuò)誤。8(xx嘉定區(qū)二模)如圖9甲所示，在豎直方向分布均勻的磁場中水平放置一個(gè)金屬圓環(huán)，圓環(huán)所圍面積為0.1 m2，圓環(huán)電阻為0.2 。在第1 s內(nèi)感應(yīng)電流I 沿順時(shí)針方向。磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間t的變化規(guī)律如圖乙所示(其中在45 s的時(shí)間段呈直線)。則()圖9A在05 s時(shí)間段，感應(yīng)電流先減小再增大B感應(yīng)電流的方向，在02 s時(shí)間段順時(shí)針，在25 s時(shí)間段逆時(shí)針C感應(yīng)電流的方向，在04 s時(shí)間段順時(shí)針，在45 s時(shí)間段逆時(shí)針D在05 s時(shí)間段，線圈最大發(fā)熱功率為5.0104 W解析：選BD根據(jù)閉合電路歐姆定律得，In，知磁感應(yīng)強(qiáng)度的變化率越大，則電流越大，磁感應(yīng)強(qiáng)度變化率最大值為0.1，則最大電流I0.05 A，則在05 s時(shí)間段，感應(yīng)電流先減小再增大，最后不變，故A錯(cuò)誤；根據(jù)楞次定律知，感應(yīng)電流的方向在02 s時(shí)間段順時(shí)針，在25 s時(shí)間段逆時(shí)針，故B正確，C錯(cuò)誤；在05 s時(shí)間段，當(dāng)電流最大時(shí)，發(fā)熱功率最大，則PI2R0.0520.2 W5104 W，故D正確。9(xx汕頭質(zhì)檢)如圖10所示，圓形導(dǎo)體線圈a平放在水平桌面上，在a的正上方固定一豎直螺線管b，二者軸線重合，螺線管與電源和滑動(dòng)變阻器連接成如圖所示的電路。若將滑動(dòng)變阻器的滑片P向下滑動(dòng)，下列表述正確的是()圖10A線圈a中將產(chǎn)生俯視逆時(shí)針方向的感應(yīng)電流B穿過線圈a的磁通量變小C線圈a有擴(kuò)張的趨勢D線圈a對水平桌面的壓力FN將增大解析：選AD通過螺線管b的電流方向如圖所示，根據(jù)右手螺旋定則判斷出螺線管b所產(chǎn)生的磁場方向豎直向下，滑片P向下滑動(dòng)，接入電路的電阻減小，電流增大，所產(chǎn)生的磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度增強(qiáng)，根據(jù)楞次定律，a線圈中所產(chǎn)生的感應(yīng)電流產(chǎn)生的感應(yīng)磁場方向豎直向上，再由右手螺旋定則可得線圈a中的電流方向?yàn)楦┮暷鏁r(shí)針方向，故A正確；由于線圈b中的電流增大，產(chǎn)生的磁場增強(qiáng)，導(dǎo)致穿過線圈a的磁通量變大，故B錯(cuò)誤；根據(jù)楞次定律，線圈a將阻礙磁通量的增大，因此，線圈a有縮小的趨勢，線圈a對水平桌面的壓力增大，C選項(xiàng)錯(cuò)誤，D選項(xiàng)正確。10.半徑為a右端開小口的導(dǎo)體圓環(huán)和長為2a的導(dǎo)體直桿，單位長度電阻均為R0。圓環(huán)水平固定放置，整個(gè)內(nèi)部區(qū)域分布著豎直向下的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B。桿在圓環(huán)上以速度v平行于直徑CD向右做勻速直線運(yùn)動(dòng)，桿始終有兩點(diǎn)與圓環(huán)良好接觸，從圓環(huán)中心O開始，桿的位置由確定，如圖11所示。則()圖11A0時(shí)，桿產(chǎn)生的電動(dòng)勢為2BavB時(shí)，桿產(chǎn)生的電動(dòng)勢為BavC0時(shí)，桿受的安培力大小為D時(shí)，桿受的安培力大小為解析：選AD根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律可得EBlv(其中l(wèi)為有效長度)，當(dāng)0時(shí)，l2a，則E2Bav；當(dāng)時(shí)，la，則EBav，故A選項(xiàng)正確，B選項(xiàng)錯(cuò)誤。根據(jù)通電直導(dǎo)線在磁場中所受安培力的大小的計(jì)算公式可得FBIl，又根據(jù)閉合電路歐姆定律可得I，當(dāng)0時(shí)，rR(2)aR0，解得F；當(dāng)時(shí)，rRaR0，解得F，故C選項(xiàng)錯(cuò)誤，D選項(xiàng)正確。三、非選擇題11(xx萬州區(qū)模擬)如圖12甲所示，光滑導(dǎo)軌寬0.4 m，ab為金屬棒，均勻變化的磁場垂直穿過軌道平面，磁場的變化情況如圖乙所示，金屬棒ab的電阻為1 ，導(dǎo)軌電阻不計(jì)。t0時(shí)刻，ab棒從導(dǎo)軌最左端，以v1 m/s的速度向右勻速運(yùn)動(dòng)，求1 s末回