2025高中物理人教版選修3-2教學資源包（名師同步導學）含答案

PAGEPAGE2662025高中物理人教版選修3-2教學資源包（名師同步導學）第四章電磁感應第1、2節(jié)劃時代的發(fā)現(xiàn)探究感應電流的產生條件學習目標1．知道與電流磁效應和電磁感應現(xiàn)象相關的物理學史，體會人類探究自然規(guī)律的科學態(tài)度和科學精神．2．通過實驗探究和理解產生感應電流的條件．3．會運用感應電流的產生條件判斷是否有感應電流產生．|基礎知識·填一填|一、電磁感應的探索歷程1．“電生磁”的發(fā)現(xiàn)：1820年，丹麥物理學家eq\x(1)奧斯特發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應．2．“磁生電”的發(fā)現(xiàn)：1831年，英國物理學家eq\x(2)法拉第發(fā)現(xiàn)了電磁感應現(xiàn)象．3．法拉第的概括法拉第把引起感應電流的原因概括為五類(1)變化的eq\x(3)電流．(2)變化的eq\x(4)磁場．(3)eq\x(5)運動的恒定電流．(4)eq\x(6)運動的磁鐵．(5)在磁場中運動的eq\x(7)導體．4．電磁感應法拉第把他發(fā)現(xiàn)的磁生電的現(xiàn)象叫做電磁感應，產生的電流叫eq\x(8)感應電流．5．發(fā)現(xiàn)電磁感應現(xiàn)象的意義(1)使人們對電與磁內在聯(lián)系的認識更加完善，宣告了eq\x(9)電磁學作為一門統(tǒng)一學科的誕生．(2)使人們找到了eq\x(10)磁生電的條件，開辟了人類的電氣化時代．二、探究感應電流的產生條件1．探究導體棒在磁場中運動是否產生電流(如圖所示)實驗操作實驗現(xiàn)象(有無電流)實驗結論導體棒靜止無閉合回路包圍的面積eq\x(11)變化時，回路中有電流產生；包圍的面積eq\x(12)不變時，電路中無電流產生導體棒平行磁感線運動無導體棒切割磁感線運動有2．探究磁鐵在通電螺線管中運動是否產生電流(如圖所示)實驗操作實驗現(xiàn)象(有無電流)實驗結論N(或S)極插入線圈eq\x(13)有線圈中的磁場eq\x(16)變化時，線圈中有感應電流；線圈中的磁場eq\x(17)不變時，線圈中無感應電流N(或S)極停在線圈中eq\x(14)無N(或S)極從線圈中抽出eq\x(15)有3.模擬法拉第的實驗(如圖所示)實驗操作實驗現(xiàn)象(線圈B中有無電流)實驗結論開關閉合瞬間eq\x(18)有線圈B中磁場eq\x(22)變化時，線圈B中有感應電流；線圈B中磁場eq\x(23)不變時，線圈B中無感應電流開關斷開瞬間eq\x(19)有開關保持閉合，滑動變阻器滑片不動eq\x(20)無開關保持閉合，迅速移動滑動變阻器的滑片eq\x(21)有4.感應電流產生的條件：只要穿過閉合導體回路的eq\x(24)磁通量發(fā)生變化，閉合導體回路中就會產生感應電流．|基礎小題·做一做|1．正誤判斷(1)閉合回路在磁場中運動時一定能產生感應電流．(×)(2)只要閉合電路內有磁通量，閉合電路中就有感應電流產生．(×)(3)穿過螺線管的磁通量發(fā)生變化時，螺線管內部就一定有感應電流產生．(×)(4)磁通量的大小和線圈的匝數(shù)有關．(×)(5)穿過閉合電路的磁通量發(fā)生變化就能產生感應電流．(√)2．下列關于電磁感應現(xiàn)象的認識，正確的是()A．它最先是由奧斯特通過實驗發(fā)現(xiàn)的B．它是指變化的磁場產生電流的現(xiàn)象C．它說明了電能生磁D．它揭示了電流受到安培力的原因解析：選B奧斯特發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應，法拉第發(fā)現(xiàn)了電磁感應現(xiàn)象，故A錯誤；利用磁場產生電流的現(xiàn)象是電磁感應現(xiàn)象，變化的磁場產生電流的現(xiàn)象是電磁感應現(xiàn)象，故B正確；電磁感應現(xiàn)象說明，磁能生電，故C錯誤；電磁感應現(xiàn)象揭示了磁能生電，它并沒有揭示電流受到安培力的原因，故D錯誤．3．下面所示的實驗示意圖中，用于探究電磁感應現(xiàn)象的是()解析：選B選項A是奧斯特實驗，該實驗證明了通電導線周圍存在著磁場，利用電生磁現(xiàn)象制成了電磁鐵，故不符合題意，故A錯誤；磁鐵在進入線圈的過程，由于磁通量的變化，產生感應電流，這是用來探究電磁感應現(xiàn)象的，故B正確；閉合開關，線圈中有電流通過時，它就會運動起來，即說明通電導線在磁場中受力的作用，即是電動機的制作原理，故不符合題意，故C錯誤；閉合開關，導線中有電流通過時，它就會運動起來，即說明通電導線在磁場中受力的作用，即是電動機的制作原理，故不符合題意，故D錯誤．4．初中物理中學過：閉合電路的一部分導體切割磁感線時會產生感應電流；本節(jié)課又說：只要穿過閉合導體回路的磁通量發(fā)生變化，閉合導體回路中就會產生感應電流．這兩種說法有什么不同？提示：初中所學的閉合電路的一部分導體做切割磁感線運動就能產生感應電流，實質上是該閉合電路的磁通量發(fā)生變化．但有時候，雖然導體切割磁感線，但磁通量不發(fā)生變化，不產生感應電流，故要產生感應電流，必須要求導體構成的閉合回路中磁通量發(fā)生變化，并不一定是切割磁感線運動．|核心知識·記一記|1．奧斯特發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應，法拉第發(fā)現(xiàn)了電磁感應現(xiàn)象．2．引起電磁感應現(xiàn)象的原因主要有五類，分別是變化的電流、變化的磁場、運動的恒定電流、運動的磁鐵、在磁場中運動的導體．3．只要穿過閉合導體回路的磁通量發(fā)生變化，閉合導體回路中就有感應電流．★要點一磁通量及其變化量的計算|要點梳理|1．磁通量的計算(1)B與S垂直時：Φ＝BS，S為線圈的有效面積．如圖甲所示．(2)B與S不垂直時：Φ＝BS⊥＝B⊥S，S⊥為線圈在垂直磁場方向上的投影面積，B⊥為B在垂直于S方向上的分量．如圖乙、丙所示．(3)某線圈所圍面積內有不同方向的磁場時，規(guī)定某個方向的磁通量為正，反方向的磁通量為負，求其代數(shù)和，如圖丁所示．2.磁通量是標量，但有正負，其正負表示與規(guī)定的穿入方向相同或相反，穿過某一面的磁通量等于各部分磁通量的代數(shù)和．3．磁通量的變化(ΔΦ＝Φ2－Φ1)大致可分為以下幾種情況(1)磁感應強度B不變，有效面積S發(fā)生變化．如圖甲所示．ΔΦ＝BS2－BS1＝B(S2－S1)＝B·ΔS.(2)有效面積S不變，磁感應強度B發(fā)生變化．如圖乙所示．ΔΦ＝B2S－B1S＝(B2－B1)S＝ΔB·S.(3)磁感應強度B和線圈面積S都不變，它們之間的夾角發(fā)生變化．如圖丙所示．ΔΦ＝Φ2－Φ1.4．用磁感線的條數(shù)表示磁通量當回路中有不同方向的磁感線穿過時，磁通量是指穿過某一面磁感線的“凈”條數(shù)，即指不同方向的磁感線的條數(shù)差．|例題展示|【例1】如圖所示，a、b、c三個閉合線圈放在同一平面內，當線圈a中有電流I通過時，穿過它們的磁通量分別為Φa、Φb、Φc，則()A．Φa<Φb<ΦcB．Φa>Φb>ΦcC．Φa<Φc>ΦbD．Φa>Φc>Φb[解析]磁通量可以形象地理解為穿過回路的磁感線的條數(shù)；若該回路面積內有磁感線穿進和穿出兩種情況，可把磁通量理解為穿過回路的凈磁感線的條數(shù)．當a中有電流通過時，穿過a、b、c三個閉合線圈垂直紙面向里的磁感線條數(shù)一樣多，向外的磁感的條數(shù)c最多，其次是b，a中沒有向外的磁感線，因此穿過閉合線圈的凈磁感線條數(shù)a最多，b次之，c最少，即Φa>Φb>Φc.選項B正確．[答案]B【例2】如圖所示的線框，面積為S，處于磁感應強度為B的勻強磁場中，B的方向與線框平面成θ角，當線框轉過90°到如圖所示的虛線位置時，規(guī)定初位置時穿過線框的磁通量為正值。試求：(1)初、末位置穿過線框的磁通量的大小Φ1和Φ2；(2)磁通量的變化量ΔΦ的大小．[解析](1)如圖所示，把磁感應強度B沿垂直于面積S和平行于面積S進行分解，得B上＝Bsinθ，B左＝Bcosθ，Φ1＝B上S＝BSsinθ，Φ2＝－B左S＝－BScosθ.(2)開始時B與線框平面成θ角，穿過線框的磁通量Φ1＝BSsinθ；當線框按順時針方向轉動時，穿過線框的磁通量減少，當轉動θ時，穿過線框的磁通量減少為零，繼續(xù)轉動至90°時，磁通量從另一面穿過，變?yōu)椤柏摗敝担瑸棣?＝－BScosθ.所以，此過程中磁通量的變化量為ΔΦ＝Φ2－Φ1＝－BScosθ－BSsinθ＝－BS(cosθ＋sinθ)．[答案](1)BSsinθ－BScosθ(2)－BS(cosθ＋sinθ)[易錯警示],求磁通量及其變化量大小的三點提醒(1)求磁通量及其變化量時要取有效面積．(2)磁通量及其變化量大小與線圈匝數(shù)無關．(3)磁感線從不同側面穿過線圈時磁通量的正負不同．|對點訓練|1.如圖所示，水平放置的扁平條形磁鐵，在磁鐵的左端正上方有一金屬線框，線框平面與磁鐵垂直，當線框從左端正上方沿水平方向平移到右端正上方的過程中，穿過它的磁通量的變化情況是()A．先減小后增大 B．始終減小C．始終增大 D．先增大后減小解析：選A線框在磁鐵兩端的正上方時穿過該線框的磁通量最大，在磁鐵中央時穿過該線框的磁通量最小，所以該過程中的磁通量先減小后增大，故A正確．2．(2017·江蘇卷)如圖所示，兩個單匝線圈a、b的半徑分別為r和2r.圓形勻強磁場B的邊緣恰好與a線圈重合，則穿過a、b兩線圈的磁通量之比為()A．1∶1 B．1∶2C．1∶4 D．4∶1解析：選A由題圖可知，穿過a、b兩個線圈的磁通量均為Φ＝B·πr2，因此磁通量之比為1∶1，A項正確．3.如圖所示，一矩形線圈abcd的面積S為1×10－2m2，它與勻強磁場方向之間的夾角θ為30°，穿過線圈的磁通量Φ為1×10－3Wb.則：(1)磁場的磁感應強度B為多大？(2)若線圈以ab邊為軸翻轉180°，則此過程穿過線圈的磁通量的變化大小ΔΦ為多少？解析：(1)由磁通量的計算公式，Φ＝BS⊥＝BSsinθ，可得B＝eq\f(Φ,Ssinθ)＝eq\f(1×10－3,1×10－2×sin30°)T＝0.2T.(2)若規(guī)定開始時穿過線圈的磁通量為正，則轉過180°時穿過線圈的磁通量為負，故Φ1＝1×10－3Wb，Φ2＝－1×10－3Wb，ΔΦ＝|Φ2－Φ1|＝2×10－3Wb.答案：(1)0.2T(2)2×10－3Wb★要點二感應電流有無的判斷|要點梳理|1．導體回路閉合、磁通量變化是產生感應電流的兩個必要條件，缺一不可．2．穿過閉合導體回路的磁通量發(fā)生變化，大致有以下幾種情況：(1)磁感應強度B不變，線圈面積S發(fā)生變化．(2)線圈面積S不變，磁感應強度B發(fā)生變化．(3)磁感應強度B和回路面積S同時發(fā)生變化，此時可由ΔΦ＝Φ2－Φ1計算并判斷磁通量是否變化．(4)線圈面積S不變，磁感應強度B也不變，但二者之間夾角發(fā)生變化．|例題展示|【例3】為觀察電磁感應現(xiàn)象，某學生將電流表、螺線管A和B、蓄電池、開關用導線連接成如圖所示的實驗電路．當接通和斷開開關時，電流表的指針都沒有偏轉，其原因是()A．開關位置接錯 B．電流表的正、負極接反C．線圈B的3、4接頭接反 D．蓄電池的正、負極接反[解析]因感應電流產生的條件是閉合電路中的磁通量發(fā)生變化，由電路圖可知，把開關接在B與電流表之間，因與1、2接頭相連的電路在接通和斷開開關時，電流不改變，所以不可能有感應電流，電流表也不可能偏轉，開關應接在A與電源之間．[答案]A【例4】如圖所示，A中線圈有一小缺口，B、D中勻強磁場區(qū)域足夠大，C中通電導線位于水平放置的圓形閉合線圈某一直徑的正上方．其中能產生感應電流的是()[解析]圖A中線圈沒閉合，無感應電流；圖B中閉合電路中的磁通量增大，有感應電流；圖C中的導線在圓形閉合線圈的正上方，不論電流如何變化，穿過線圈的磁感線都相互抵消，磁通量恒為零，無感應電流；圖D中回路磁通量恒定，無感應電流．[答案]B[規(guī)律方法](1)判斷閉合電路的部分導體切割磁感線產生感應電流時，一定注意“部分導體”“切割”的含義．(2)磁感線的條數(shù)可用來形象地表示一個回路的磁通量大小，所以可充分利用穿過閉合電路的磁感線的條數(shù)是否變化來判斷某過程中磁通量是否變化．|對點訓練|1．(多選)某學生做觀察電磁感應現(xiàn)象的實驗時，將電流表、線圈A和B、蓄電池、開關，用導線連接成如圖所示的實驗電路，閉合開關，下列說法正確的是()A．線圈A插入線圈B的過程中，有感應電流B．線圈A從B線圈中拔出過程中，有感應電流C．線圈A停在B線圈中，有感應電流D．線圈A拔出線圈B的過程中，線圈B的磁通量在減小解析：選ABD線圈A插入線圈B的過程中，導致穿過線圈B的磁通量發(fā)生變化，則有感應電流，故A正確；同理，當線圈A從B線圈中拔出過程中，導致穿過線圈B的磁通量發(fā)生變化，則有感應電流，故B正確；線圈A停在B線圈中，穿過線圈B的磁通量不變，沒有感應電流，故C錯誤；線圈A拔出線圈B的過程中，穿過線圈B的磁通量減小，線圈B產生感應電流，故D正確．2．法拉第在1831年發(fā)現(xiàn)了“磁生電”現(xiàn)象．如圖，他把兩個線圈繞在同一個軟鐵環(huán)上，線圈A和電池連接，線圈B用導線連通，導線下面平行放置一個小磁針．實驗中可能觀察到的現(xiàn)象是()A．只要A線圈中電流足夠強，小磁針就會發(fā)生偏轉B．A線圈接通后，線圈B匝數(shù)較少時小磁針不偏轉，匝數(shù)足夠多時小磁針會偏轉C．線圈A和電池接通瞬間，小磁針會偏轉D．線圈A和電池斷開瞬間，小磁針不偏轉解析：選C只有電鍵閉合瞬間、斷開瞬間有感應電流，即原磁場變化時才有感應電流，A中的電流穩(wěn)定時，B內不產生感應電流，與A中電流的大小無關，故A錯誤；A接通到達穩(wěn)定后B內沒有感應電流，與B的線圈的匝數(shù)無關，故B錯誤；電鍵閉合瞬間、斷開瞬間有感應電流，即原線圈A產生的磁場變化時就有感應電流，故線圈A和電池接通瞬間，小磁針會偏轉；線圈A和電池斷開瞬間，小磁針也會偏轉，故C正確，D錯誤．3．(多選)在勻強磁場中有兩條平行的金屬導軌，磁場方向與導軌平面垂直；導軌上有兩條可沿導軌自由移動的導體棒AB、CD，這兩個導體棒的運動速度分別為v1，v2，如圖所示，則下列四種情況，AB棒中有感應電流通過的是()A．v1>v2 B．v1<v2C．v1≠v2 D．v1＝v2解析：選ABC只要閉合電路的磁通量發(fā)生變化，閉合回路中就有感應電流產生．題中導軌位于勻強磁場中，只要滿足v1≠v2，回路的面積發(fā)生變化，從而磁通量發(fā)生變化，回路中就有感應電流產生．[課堂小結]「基礎達標練」1．(2019·遼源市田家炳高級中學高二模擬)一個閉合線圈中沒有產生感應電流，因此可以得出()A．此時該處一定沒有磁場B．此時該處一定沒有磁場的變化C．閉合線圈的面積一定沒有變化D．穿過線圈平面的磁通量一定沒有變化解析：選D根據感應電流的產生條件——閉合線圈磁通量發(fā)生變化，故一個閉合線圈中沒有感應電流的產生，一定是穿過線圈平面的磁通量沒有變化，D選項正確．2．(2019·平羅月考)關于磁通量，下列說法正確的是()A．面積S一定的線圈放在勻強磁場中時，穿過線圈平面的磁通量是一定的B．穿過線圈平面的磁通量越小，則該磁場的磁感應強度也越小C．穿過線圈平面的磁通量為零，則線圈所在處的磁感應強度一定為零D．穿過線圈平面的磁通量為零，線圈所在處的磁感應強度可能很大解析：選D根據磁通量的定義式Φ＝BScosθ可知，磁通量的大小與面積和磁感應強度的夾角有關，A選項錯誤；穿過線圈平面的磁通量越小，該磁場的磁感應強度不一定小，可能是夾角大，B選項錯誤；當線圈平面磁感應強度平行時，磁通量為零，磁感應強度不為零，可能很大，C選項錯誤，D選項正確．3．如圖所示實驗裝置中用于研究電磁感應現(xiàn)象的是()解析：選B選項A是用來探究影響安培力的大小因素的實驗裝置；選項B是研究電磁感應現(xiàn)象的實驗裝置，觀察導體棒在磁場中做切割磁感線運動時，電流表中是否會產生感應電流；選項C是用來探究安培力的方向與哪些因素有關的實驗裝置；選項D是奧斯特實驗裝置，證明通電導線周圍存在磁場，故B正確．4.(2018·瀘縣期中)如圖，在豎直向下的勻強磁場中，有一閉合導體環(huán)，環(huán)面與磁場方向垂直，當導體環(huán)在磁場中完成下述運動時，可能產生感應電流的是()A．導體環(huán)保持水平方向在磁場中向上或向下運動B．導體環(huán)保持水平方向向左或向右加速平動C．導體環(huán)以垂直環(huán)面，通過環(huán)心的軸轉動D．導體環(huán)以一條直徑為軸，在磁場中轉動解析：選D閉合回路磁通量發(fā)生變化，產生感應電流，導體環(huán)在磁場中向上或向下運動，磁通量不變，導體環(huán)向左或向右加速平動，磁通量也不變，不產生感應電流，A、B選項錯誤；導體環(huán)以垂直環(huán)面，通過環(huán)心的軸轉動，穿過線圈的磁通量仍不變，不產生感應電流，C選項錯誤；導體環(huán)以一條直徑為軸，在磁場中轉動時，有效面積S在變化，磁通量變化，將產生感應電流，D選項正確．5.如圖所示，在條形磁鐵的外面套著一個閉合金屬彈簧線圈P，現(xiàn)用力從四周拉彈簧線圈，使線圈包圍的面積變大，則下列關于穿過彈簧線圈磁通量的變化以及線圈中是否有感應電流產生的說法中，正確的是()A．磁通量增大，有感應電流產生B．磁通量增大，無感應電流產生C．磁通量減小，有感應電流產生D．磁通量減小，無感應電流產生解析：選C本題中條形磁鐵磁感線的分布如圖所示(從上向下看)．磁通量是指穿過一個面的磁感線的多少，由于豎直向上的和豎直向下的磁感線要抵消一部分，當彈簧線圈P的面積擴大時，豎直向下的磁感線條數(shù)增加，而豎直向上的磁感線條數(shù)是一定的，故穿過這個面的磁通量將減小，回路中會有感應電流產生.6．如圖所示，繞在鐵芯上的線圈與電源、滑動變阻器和開關組成閉合回路，在鐵芯的右端套有一個表面絕緣的銅環(huán)a，下列各種情況中銅環(huán)a中沒有感應電流的是()A．將開關突然斷開的瞬間B．線圈中通以恒定的電流C．通電時，使滑動變阻器的滑片P做加速移動D．通電時，使滑動變阻器的滑片P做勻速移動解析：選B將電鍵突然斷開的瞬間，線圈產生的磁場從有到無，穿過銅環(huán)a的磁通量減小，產生感應電流，故A不符合題意；線圈中通以恒定的電流時，線圈產生穩(wěn)恒的磁場，穿過銅環(huán)a的磁通量不變，沒有感應電流產生，故B符合題意；通電時，使變阻器的滑片P做加速滑動時，變阻器接入電路的電阻變化，回路中電流變化，線圈產生的磁場變化，穿過銅環(huán)a磁通量變化，產生感應電流，故C不符合題意；通電時，使變阻器的滑片P做勻速滑動時，變阻器接入電路的電阻減小，回路中電流增大，線圈產生的磁場增強，穿過銅環(huán)a磁通量增大，產生感應電流，故D不符合題意．7．磁通量是研究電磁感應現(xiàn)象的重要物理量，如圖所示，通有恒定電流的直導線MN與閉合線框共面，第一次將線框由位置1平移到位置2，第二次將線框由位置1繞cd邊翻轉到位置2，設前后兩次通過線框的磁通量變化分別為ΔΦ1和ΔΦ2，則()A．ΔΦ1>ΔΦ2 B．ΔΦ1＝ΔΦ2C．ΔΦ1<ΔΦ2 D．無法確定解析：選C第一次將線框由位置1平移到位置2，磁感線從線框的同一側穿入，ΔΦ1為前后兩位置磁通量的絕對值之差．第二次將線框由位置1繞cd邊翻轉到位置2，磁感線從線框的不同側穿入，ΔΦ2為前后兩位置磁通量的絕對值之和．故ΔΦ1<ΔΦ2，選項C正確．8．如圖所示，是“研究電磁感應現(xiàn)象”的實驗裝置．(1)將圖中所缺導線補充完整．(2)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，那么合上開關后，將原線圈迅速插入副線圈中，電流計指針將________(選填“向左”“向右”或“不”)偏轉．(3)原線圈插入副線圈后，將滑動變阻器滑片迅速向右移動時，電流計指針將________(選填“向左”“向右”或“不”)偏轉．解析：(1)“研究電磁感應現(xiàn)象”的實驗電路分兩部分，一部分是含有電源的電路，另一部分是含有電流計的電路，要使原線圈產生磁場必須對其通電，故電源、開關、滑動變阻器、原線圈組成閉合電路，靈敏電流計與副線圈組成另一個閉合電路，如圖所示：(2)閉合開關時，穿過副線圈的磁通量增加，靈敏電流計的指針向右偏，那么合上開關后，將原線圈迅速插入副線圈中，穿過副線圈的磁通量增加，電流計指針將向右偏轉．(3)原線圈插入副線圈后，將滑動變阻器滑片迅速向右移動時，接入電路的電阻變大，流過原線圈的電流減小，穿過副線圈的磁通量減少，電流計指針將向左偏轉．答案：(1)見解析(2)向右(3)向左「能力提升練」1.一條形磁鐵與導線環(huán)在同一平面內，磁鐵的中心恰與導線環(huán)的圓心重合．如圖所示，為了在導線環(huán)中產生感應電流，磁鐵應()A．繞垂直于紙面且過O點的軸轉動B．向右平動C．向左平動D．N極向外，S極向里轉動解析：選D題圖中位置穿過導線環(huán)平面的磁通量為零，要使導線環(huán)中產生感應電流，只要讓導線環(huán)中的磁通量發(fā)生變化，A、B、C項中的運動，導線環(huán)內的磁通量始終為零，只有D項導線環(huán)中的磁通量發(fā)生變化，故選D.2．(2019·寧波諾丁漢大學附中檢測)如圖甲所示為法拉第在研究電磁感應時用過的線圈，其工作原理如圖乙所示，則實驗中不會使電流表指針發(fā)生偏轉的是()A．保持開關閉合 B．開關閉合瞬間C．開關斷開瞬間 D．移動變阻器滑片解析：選A開關閉合狀態(tài)下，線圈中電流恒定，穿過線圈的磁通量不發(fā)生變化，沒有感應電流，電流表指針不會發(fā)生偏轉，故A正確；當開關接通的瞬間、開關斷開的瞬間或者移動變阻器滑片時，線圈中磁通量發(fā)生變化，產生感應電流，指針發(fā)生偏轉，故B、C、D錯誤．3．如圖所示，勻強磁場區(qū)域寬為d，一正方形線框abcd的邊長為L，且L>d，線框以速度v通過磁場區(qū)域，從線框進入到完全離開磁場的時間內，線框中沒有感應電流的時間是()A.eq\f(L＋d,v) B.eq\f(L－d,v)C.eq\f(L＋2d,v) D.eq\f(L－2d,v)解析：選B只有線框在進入磁場的過程中(bc邊未出磁場)和線框在穿出磁場的過程中(僅ad邊在磁場中切割磁感線)，穿過線框的磁通量才發(fā)生變化，產生感應電流．ad邊和bc邊都在磁場外時穿越磁場的過程中，沒有感應電流，則t＝eq\f(L－d,v)，故B正確．4.(多選)如圖所示是等腰直角三棱柱，其中側面abcd為正方形，邊長為L，它們按圖示位置放置處于豎直向下的勻強磁場中，磁感應強度為B，下面說法中正確的是()A．通過abcd平面的磁通量大小為B·L2B．通過dcfe平面的磁通量大小為B·eq\f(\r(2),2)L2C．通過abfe平面的磁通量大小為B·eq\f(\r(2),2)L2D．通過整個三棱柱的磁通量為零解析：選BD由公式Φ＝BScosθ可以得出通過面abcd的磁通量Φ1＝BL2cos45°＝eq\f(\r(2),2)BL2，A錯誤；通過面dcfe的磁通量Φ2＝B·eq\f(\r(2),2)L2，B正確；通過面abfe的磁通量Φ3＝B·eq\f(\r(2),2)L2cos90°＝0，C錯誤；而整個三棱柱表面是個閉合曲面，穿入與穿出的磁感線條數(shù)相等，即穿過它的凈磁感線的條數(shù)是0，故穿過整個三棱柱的磁通量為零，D正確．5.邊長l＝10cm的正方形線框，固定在勻強磁場中，磁場方向與線圈平面垂直，如圖所示．磁感應強度隨時間變化的規(guī)律為B＝(2＋3t)(T)，則3s內穿過線圈的磁通量的變化量ΔΦ為多少？解析：3s內就是從0到3s末，所以0s時磁感應強度為B1＝(2＋3×0)T＝2T，3s末時的磁感應強度為B2＝(2＋3×3)T＝11T，所以ΔΦ＝ΔBS＝(11－2)×0.12Wb＝9×10－2Wb.答案：9×10－2Wb6．如圖甲所示，一個電阻為R、面積為S的矩形導線框abcd，水平放置在勻強磁場中，磁場的磁感應強度為B，方向與ad邊垂直并與線框平面成45°角，O、O′分別是ab邊和cd邊的中點．現(xiàn)將線框右半邊ObcO′繞OO′逆時針旋轉90°到圖乙所示位置，求在這一過程中，線框中磁通量的變化量為多少？解析：穿過線框aOO′d部分的磁通量在這一過程中不發(fā)生改變，因此本題只需分析ObcO′部分在初、末位置時的磁通量Φ1和Φ2，求出該部分在這一過程中磁通量的變化量即可．Φ1＝Bsin45°·eq\f(S,2)＝eq\f(\r(2),4)BSΦ2＝－Bcos45°·eq\f(S,2)＝－eq\f(\r(2),4)BSΔΦ＝|Φ2－Φ1|＝eq\f(\r(2),2)BS.答案：eq\f(\r(2),2)BS第3節(jié)楞次定律學習目標1．知道楞次定律的探究過程及注意的問題．2．正確理解楞次定律的內容及不同的描述方法．3．掌握用楞次定律判定感應電流的方向問題．4．會用右手定則及楞次定律解答有關問題．|基礎知識·填一填|一、探究感應電流的方向1．實驗探究：將螺線管與電流表組成閉合回路，分別將N極、S極插入、抽出線圈，如圖所示，記錄感應電流方向如下．2．分析(1)線圈內磁通量增加時的情況：(表內選填“向上”或“向下”)圖序磁場方向感應電流的方向(俯視)感應電流的磁場方向甲eq\x(1)向下逆時針eq\x(2)向上乙eq\x(3)向上順時針eq\x(4)向下(2)線圈內磁通量減少時的情況：(表內選填“向上”或“向下”)圖序磁場方向感應電流的方向(俯視)感應電流的磁場方向丙eq\x(5)向下順時針eq\x(6)向下丁eq\x(7)向上逆時針eq\x(8)向上3．實驗結論(1)當線圈內磁通量增加時，感應電流的磁場與原磁場方向eq\x(9)相反，阻礙磁通量的增加．(2)當線圈內磁通量減少時，感應電流的磁場與原磁場方向eq\x(10)相同，阻礙磁通量的減少．二、楞次定律及其應用1．內容：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的eq\x(11)磁通量的變化．2．應用楞次定律的一般步驟(1)明確所研究的閉合回路，判斷eq\x(12)原磁場方向．(2)判斷閉合回路內eq\x(13)原磁場的磁通量的變化情況．(3)由楞次定律判斷感應電流的eq\x(14)磁場方向．(4)根據感應電流的磁場方向，由eq\x(15)安培定則判斷出感應電流的方向．三、右手定則內容：伸開右手，使拇指與其余四個手指垂直，并且都與手掌在同一平面內，讓eq\x(16)磁感線從掌心進入，并使拇指指向導線運動的方向，這時四指所指的方向就是eq\x(17)感應電流的方向．|基礎小題·做一做|1．正誤判斷(1)由楞次定律知，感應電流的磁場一定與引起感應電流的磁場方向相反．(×)(2)感應電流的磁場一定阻礙引起感應電流的磁場的磁通量的變化．(√)(3)導體棒不垂直切割磁感線時，也可以用右手定則判斷感應電流方向．(√)(4)凡可以用右手定則判斷感應電流方向的，均能用楞次定律判斷．(√)(5)右手定則即右手螺旋定則．(×)2．根據楞次定律可知，感應電流的磁場一定是()A．與引起感應電流的磁場方向相同B．阻止引起感應電流的磁通量變化C．阻礙引起感應電流的磁通量變化D．使電路磁通量為零解析：選C由楞次定律可知，感應電流的磁場總是阻礙引起它的原磁通量的變化．具體來說就是“增反減同”．因此C正確．3．(多選)如圖所示，當磁鐵運動時，流過電阻的電流是由A經R到B，則磁鐵的運動可能是()A．向下運動B．向上運動C．向左運動D．以上都不可能解析：選BC由感應電流方向A→R→B，應用安培定則得知感應電流在螺線管內產生的磁場方向應是從上指向下；運用楞次定律判得螺線管內磁通量的變化應是向下減少或向上增大；由條形磁鐵的磁感線分布知，螺線管內原磁場是向下的，故應是磁通量減少，即磁鐵向上運動或向左、向右平移，所以B、C正確．4．如圖所示，磁鐵向下插入螺線管CD時，閉合電路中的感應電流方向如圖所示．則：(1)螺線管C端極性；(2)畫出螺線管中線圈的繞向．提示：(1)磁鐵向下運動時，螺線管C端與磁鐵下端極性相同，故C端為N極．(2)由安培定則可以判斷螺線管CD中線圈的繞向如圖所示．|核心知識·記一記|1．楞次定律的內容是：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的磁通量的變化．2．楞次定律可廣義地表述為：感應電流的“效果”總是要反抗(或阻礙)引起感應電流的“原因”，常見的有三種：①阻礙原磁通量的變化(“增反減同”)；②阻礙導體的相對運動(“來拒去留”)；③通過改變線圈面積來“反抗”(“增縮減擴”)．3．閉合導體回路的一部分做切割磁感線運動時，可用右手定則判斷感應電流的方向．eq\a\vs4\al(★要點一)楞次定律的理解|要點梳理|1．對楞次定律的理解(1)因果關系：楞次定律反映了電磁感應現(xiàn)象中的因果關系，磁通量發(fā)生變化是原因，產生感應電流是結果，原因產生結果，結果反過來影響原因．(2)對“阻礙”的理解2．楞次定律中的“阻礙”作用，正是能的轉化和守恒定律的反映，在克服這種阻礙的過程中，其他形式的能轉化為電能．3．“阻礙”的表現(xiàn)形式：楞次定律中的“阻礙”作用，正是能的轉化和守恒定律的反映，在克服“阻礙”的過程中，其他形式的能轉化為電能，常見的情況有以下四種：(1)阻礙原磁通量的變化(增反減同)．(2)阻礙導體的相對運動(來拒去留)．(3)通過改變線圈面積來“反抗”(增縮減擴)．(4)阻礙自身電流的變化(自感現(xiàn)象將在后面學習到)．|例題展示|【例1】關于感應電流，以下說法中正確的是()A．感應電流的方向總是與原電流的方向相反B．感應電流的方向總是與原電流的方向相同C．感應電流的磁場總是阻礙閉合電路內原磁場的磁通量的變化D．感應電流的磁場總是與原線圈內的磁場方向相反[解析]由楞次定律可知，感應電流的磁場總是阻礙閉合電路內部原磁場的磁通量的變化，故C正確；如果原磁場中的磁通量是增大的，則感應電流的磁場就與它相反，來消弱它的增大，如果原磁場中的磁通量是減小的，則感應電流的磁場就與它相同，來阻礙它的減小，故A、B、D錯誤．[答案]C【例2】(2018·濟南外國語學校高二檢測)某磁場磁感線如圖所示，有一銅線圈自圖示A處落至B處，在下落過程中，自上向下看，線圈中感應電流的方向是()A．始終順時針B．始終逆時針C．先順時針再逆時針D．先逆時針再順時針[解析]自A落至圖示位置時，穿過線圈的磁通量增加，磁場方向向上，則感應電流的磁場方向與之相反，即向下，故可由安培定則判斷出線圈中感應電流的方向為順時針；自圖示位置落至B點時，穿過線圈的磁通量減少，磁場方向向上，則感應電流的磁場方向與之相同，即向上，故可由安培定則判斷出線圈中感應電流的方向為逆時針，選C.[答案]C[規(guī)律方法]運用楞次定律判定感應電流方向|對點訓練|1．關于楞次定律，下列說法中正確的是()A．感應電流的磁場總是阻礙原磁場的增強B．感應電流的磁場總是阻礙原磁場的減弱C．感應電流的磁場總是阻礙原磁場的變化D．感應電流的磁場總是阻礙原磁通量的變化解析：選D楞次定律內容：感應電流的磁場總是要阻礙引起感應電流的磁通量的變化，阻礙的不是磁通量，而是磁通量的變化．2.(2019·遼寧凌源月考)如圖所示為一閉合導線環(huán)，磁場方向垂直環(huán)面向里，當磁感應強度隨時間一直均勻增大時，順著磁場方向看導線環(huán)中感應電流的方向是()A．一直逆時針B．一直順時針C．先順時針后逆時針D．先逆時針后順時針解析：選A磁感應強度隨時間一直均勻增大時，方向向里，則由楞次定律可知，感應電流的磁場應向外，則由安培定則可知，感應電流方向一直逆時針，故A正確，B、C、D錯誤．3.(多選)如圖所示，光滑固定導軌MN、PQ水平放置，兩根導體棒a、b平行放于導軌上，形成一個閉合回路．當條形磁鐵從高處下落接近回路時()A．導體棒a、b將互相靠攏B．導體棒a、b將互相遠離C．磁鐵的加速度仍為gD．磁鐵的加速度小于g解析：選AD根據楞次定律的廣義“阻礙”作用，當條形磁鐵從高處下落接近回路時，穿過回路的磁通量增加，故回路通過收縮減小面積，同時通過阻礙磁鐵向下運動來阻礙這種變化．綜合所述可知選AD.★要點二楞次定律和三個定則的比較|要點梳理|在研究電磁感應現(xiàn)象時，經常用到安培定則、左手定則、右手定則及楞次定律等規(guī)律．要想靈活運用“三定則一規(guī)律”，就必須明確這些規(guī)律的區(qū)別與聯(lián)系．1．“三定則一規(guī)律”應用于不同的現(xiàn)象基本現(xiàn)象應用的定則或規(guī)律運動電荷、電流產生的磁場安培定則磁場對運動電荷、電流的作用力左手定則電磁感應導線切割磁感線右手定則閉合回路磁通量變化楞次定律2.右手定則與左手定則的區(qū)別比較項目右手定則左手定則作用判斷磁場B、速度v、感應電流I方向關系判斷磁場B、電流I、磁場力F方向已知條件運動方向、磁場方向、感應電流方向任知其中兩個電流方向、磁場方向、磁場力方向任知兩個圖例因果關系因動而電因電而動應用實例發(fā)電機電動機3.楞次定律與右手定則的比較楞次定律右手定則區(qū)別研究對象整個閉合回路閉合回路的一部分，即做切割磁感線運動的導體適用范圍各種電磁感應現(xiàn)象只適用于導體在磁場中做切割磁感線運動的情況應用用于磁感應強度B隨時間變化而產生的電磁感應現(xiàn)象較方便用于導體切割磁感線產生的電磁感應現(xiàn)象較方便聯(lián)系右手定則是楞次定律的特例|例題展示|【例3】下圖表示閉合電路中的一部分導體ab在磁場中做切割磁感線運動的情景，其導體中能產生由a到b的感應電流的是()[解析]題中四圖都屬于閉合電路的一部分導體切割磁感線，應用右手定則判斷可得：A中電流方向為a→b，B中電流方向為b→a，C中電流沿a→c→b→a方向，D中電流方向為b→a.故選A.[答案]A【例4】如圖所示，一個輕質鋁環(huán)套在一根水平光滑絕緣桿上，當一條形磁鐵向右運動靠近鋁環(huán)時，鋁環(huán)的運動情況是()A．向右運動 B．向左運動C．靜止不動 D．不能判定[解析]解法一：電流元受力分析法如圖所示，當磁鐵向環(huán)運動時，穿過鋁環(huán)的磁通量增加，由楞次定律判斷出鋁環(huán)的感應電流的磁場方向與原磁場的方向相反，即向右，根據安培定則可判斷出感應電流方向，從左側看為順時針方向，把鋁環(huán)的電流等效為多段直線電流元，取上、下兩小段電流元進行研究，由左手定則判斷出兩段電流元的受力，由此可判斷整個鋁環(huán)所受合力向右，故A選項正確．解法二：阻礙相對運動法產生磁場的物體與閉合線圈之間的相互作用力可概括為四個字——“來拒去留”．磁鐵向右運動時，鋁環(huán)產生的感應電流總是阻礙磁鐵與導體間的相對運動，則磁鐵和鋁環(huán)間有排斥作用，故A正確．解法三：等效法如圖所示，磁鐵向右運動，使鋁環(huán)產生的感應電流可等效為條形磁鐵，而兩磁鐵有排斥作用，故A項正確．[答案]A[規(guī)律方法]電磁感應現(xiàn)象中導體運動問題的分析方法(1)確定所研究的閉合電路．(2)明確閉合電路所包圍的區(qū)域磁場的方向及磁場的變化情況．(3)確定穿過閉合電路的磁通量的變化或導體是否切割磁感線．(4)根據楞次定律或右手定則判定感應電流的方向．(5)根據左手定則或“來拒去留”“增縮減同”等判斷導體所受安培力及運動的方向．|對點訓練|1．(多選)如圖所示，光滑平行金屬導軌PP′和QQ′都處于同一水平面內，P和Q之間連接一電阻R，整個裝置處于豎直向下的勻強磁場中，現(xiàn)在垂直于導軌放置一根導體棒MN，用一水平向右的力F拉動導體棒MN，以下關于導體棒MN中感應電流方向和它所受安培力的方向的說法正確的是()A．感應電流方向是N→MB．感應電流方向是M→NC．安培力水平向左D．安培力水平向右解析：選AC磁場方向向下，導體棒MN的運動方向向右，由右手定則，感應電流方向是N→M，再由左手定則，安培力水平向左，所以A、C正確．2．如圖P沿著速度方向運動，且P中通如圖所示電流，則眼睛看到的L和R的電流方向是()A．都是順時針 B．都是逆時針C．L順時針，R逆時針 D．L逆時針，R順時針解析：選D根據安培定則可知，P中產生的磁場沿導線向里；同時P靠近L，遠離R，則根據楞次定律增反減同可知，L中電流為逆時針，R中電流為順時針，故D正確，A、B、C錯誤．3．(多選)(2018·安陽市殷都區(qū)模擬)矩形導線框abcd與長直導線MN放在同一水平面上，ab邊與MN平行，導線MN中通入電流方向如圖所示，當MN中的電流增大時，下列說法正確的是()A．導線框abcd有逆時針的感應電流B．bc、ad兩邊均不受安培力的作用C．導線框所受的安培力的合力向右D．MN所受線框給它的作用力向左解析：選ACD根據安培定則可知，當MN中的電流增大時，導線框中向下的磁通量增大，根據楞次定律可知，導線框中產生感應電流，感應電流的磁場向上，根據安培定則可知，感應電流為逆時針，A選項正確；bc、ad邊受到安培力作用，等大反向，相互抵消，B選項錯誤；離導線越近，磁感應強度越大，ab邊所受的安培力大于cd邊所受的安培力，線圈所受磁場力的合力方向向右，根據牛頓第三定律可知，MN所受線框給它的作用力向左，C、D選項正確．[課堂小結]「基礎達標練」1.(多選)如圖，勻強磁場垂直于軟導線回路平面，由于磁場發(fā)生變化，回路變?yōu)閳A形．則該磁場()A．逐漸增強，方向向外B．逐漸增強，方向向里C．逐漸減弱，方向向外D．逐漸減弱，方向向里解析：選CD回路變?yōu)閳A形，面積增大，說明閉合回路的磁通量減少，所以磁場逐漸減弱，而磁場方向可能向外，也可能向里，故選項C、D正確．2．(多選)如圖是驗證楞次定律實驗的示意圖，豎直放置的線圈固定不動，將磁鐵從線圈上方插入或拔出，線圈和電流表構成的閉合回路中就會產生感應電流，各圖中分別標出了磁鐵的極性、磁鐵相對線圈的運動方向以及線圈中產生的感應電流的方向等情況，其中表示正確的是()解析：選CD先根據楞次定律“來拒去留”判斷線圈的N極和S極，A中線圈上端為N極，B中線圈上端為N極，C中線圈上端為S極，D中線圈上端為S極，再根據安培定則確定感應電流的方向，A、B錯誤，C、D正確．3．(多選)(2019·寧波諾丁漢大學附中模擬)兩根相互平行的金屬導軌水平放置于如圖所示的勻強磁場中，與導軌接觸良好的導體棒AB和CD可以在導軌上自由滑動，當AB在外力F作用下向右運動時，下列說法正確的是()A．導體棒CD內有電流通過，方向是D→CB．導體棒CD內有電流通過，方向是C→DC．磁場對導體棒CD的作用力向左D．磁場對導體棒CD的作用力向右解析：選BDAB切割磁感線產生感應電流，根據右手定則可知，感應電流由C到D，A選項錯誤，B選項正確；感應電流流過CD，導體棒CD受到安培力作用，根據左手定則可知，安培力向右，C選項錯誤，D選項正確．4．如圖所示為“研究電磁感應現(xiàn)象”的實驗裝置，如果在閉合電鍵時發(fā)現(xiàn)靈敏電流計的指針向右偏了一下，那么閉合電鍵后，實驗現(xiàn)象為()A．將原線圈迅速拔出副線圈的過程中，電流計指針將向右偏B．將原線圈迅速拔出副線圈的過程中，電流計指針將不會發(fā)生偏轉C．副線圈位置保持不動時，將滑動變阻器滑片向右移動時，電流計指針將不會偏轉D．副線圈位置保持不動時，將滑動變阻器滑片向右移動時，電流計指針將向左偏轉解析：選D當在閉合電鍵時，發(fā)現(xiàn)靈敏電流計的指針向右偏了一下，說明穿過大線圈磁通量增加時，電流計指針向右偏轉．將原線圈迅速拔出副線圈時，穿過線圈的磁通量減小，電流表指針向左偏轉，故A、B錯誤；副線圈位置保持不動時，將滑動變阻器滑片向右移動時，滑動變阻器接入電路的阻值增大，原線圈電路電流減小，穿過副線圈的磁通量減小，電流計指針向左偏轉，故D正確，C錯誤．5．大小不等的兩導電圓環(huán)P、Q均固定在水平桌面上，Q環(huán)位于P環(huán)內．在兩環(huán)間的范圍內存在方向豎直向下、大小隨時間均勻增強的勻強磁場B，則()A．P環(huán)內有順時針方向的感應電流B．P環(huán)內有逆時針方向的感應電流C．Q環(huán)內有順時針方向的感應電流D．Q環(huán)內有逆時針方向的感應電流解析：選B在兩環(huán)間的范圍內存在方向豎直向下、大小隨時間均勻增強的勻強磁場B，故穿過兩環(huán)間的磁通量在增大，根據楞次定律可知，P環(huán)中的感應電流方向逆時針，Q環(huán)中磁通量始終為零，沒有感應電流，B選項正確．6．如圖所示，固定的水平長直導線中通有直流電流I，矩形線框與導線在同一豎直平面內，且一邊與導線平行．線框由靜止釋放，在下落過程中()A．穿過線框的磁通量保持不變B．線框中感應電流方向保持不變C．線框所受安培力的合力為零D．線框的機械能不斷增大解析：選B線框下落過程中，穿過線框的磁通量減小，選項A錯誤；由楞次定律可判斷出感應電流方向一直沿順時針方向，選項B正確；線框受到的安培力的合力豎直向上，但小于重力，則合力不為零，選項C錯誤；在下落過程中，安培力對線框做負功，則其機械能減小，選項D錯誤．7.(2019·荊州中學模擬)如圖所示的電路中，一個N極朝下的條形磁鐵豎直下落，在穿過水平放置的方形導線框的過程中，下列判斷正確的是()A．磁鐵經過圖中位置1時，線框中感應電流沿abcd方向，經過位置2時沿adcb方向B．磁鐵經過圖中位置1時，線框中感應電流沿adcb方向，經過位置2時沿abcd方向C．磁鐵經過位置1和2時，感應電流都沿abcd方向D．磁鐵經過位置1和2時，感應電流都沿adcb方向解析：選A磁鐵經過圖中位置1時，線框中向下的磁通量增大，根據楞次定律可知，線框中感應電流為abcd方向，同理，經過位置2時，線框中向下的磁通量減小，感應電流為adcb方向，A選項正確．8．如圖所示為“跳環(huán)實驗”的實驗裝置，將一個帶較長鐵芯的線圈L、開關S和直流電源用導線連接起來后，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S的瞬間，套環(huán)立刻沿鐵芯豎直跳起一定高度，待電路穩(wěn)定又落下來．某同學由此實驗受到啟發(fā)，設想在此實驗的基礎上進行改進，使套環(huán)跳起后不落下來，懸在線圈正上方，成為一個“磁懸浮環(huán)”，下列哪種方案可能實現(xiàn)他的設想()A．增大直流電源的電壓B．選用匝數(shù)更多的線圈C．把直流電源換成交流電源D．選用質量較小的金屬套環(huán)解析：選C增大直流電源的電壓，在套環(huán)中產生的感應電流更大，跳起更高，但還會掉下來，故A錯誤；選用匝數(shù)更多的線圈，在套環(huán)中產生的感應電流更大，跳起更高，但還會掉下來，故B錯誤；把直流電源換成交流電源，則在線圈中始終有感應電流產生，則套環(huán)總受安培力作用，這樣可以使套環(huán)跳起后不落下來，懸在線圈正上方，成為一個“磁懸浮環(huán)”，故C正確；選用質量較小的金屬套環(huán)，同樣在套環(huán)中產生的感應電流，只是跳起更高，但還會掉下來，故D錯誤．故選C.「能力提升練」1．如圖所示，四組同學分別制作探究電磁感應現(xiàn)象的實驗裝置，在一根較長的鐵釘上用漆包線繞了兩圈a和b，將與線圈b相連的cd段漆包線水平置于小磁針的正上方，小磁針靜止放在水平桌面上，若某一組同學在閉合開關S瞬間，從上向下俯視看，小磁針N極順時針偏轉，那么該組同學是用了下面哪組裝置()A.B.C.D.解析：選B當開關接通瞬間，線圈b中沒有電源，當開關閉合時，線圈b中沒有電流，則線圈a中不會產生磁通量變化，因此均不導致小磁針N極轉動，故A、C、D錯誤；電池通電的瞬間，線圈a中產生電流，根據安培定則，結合楞次定律，電流的方向由c到d，cd導線下方的磁場方向垂直紙面向里，則小磁針N極向紙內偏轉，S極向紙外偏轉，那么從上向下俯視看，小磁針N極順時針偏轉，故B正確．2．航母上飛機彈射起飛所利用的電磁驅動原理如圖所示．合上開關S的瞬間，處于線圈左側的金屬環(huán)被彈射出去．則下列說法正確的是()A．開關S合上瞬間，從右向左看環(huán)中有逆時針方向感應電流B．金屬環(huán)向左運動過程中將有收縮趨勢C．若將電池正負極調換后，金屬環(huán)不能向左彈射D．若將金屬環(huán)置于線圈的右側，環(huán)將向右彈射解析：選D線圈中電流為左側流入，磁場方向為向右，在閉合開關的過程中，磁場變強，則由楞次定律可知，金屬環(huán)的感應電流由右側看為順時針，故A錯誤；金屬環(huán)向左運動過程中，穿過線圈的磁通量減小，則由楞次定律可知，為阻礙磁通量減小，故金屬環(huán)的面積有擴張的趨勢，故B錯誤；電池正負極調換后，金屬環(huán)受力向左，故仍將向左彈出，故C錯誤；若金屬環(huán)放在線圈右方，根據“來拒去留”可得，環(huán)將向右彈射，故D正確．3.(多選)如圖所示，在勻強磁場中，放著一個平行導軌與線圈相連接，要使放在D中的A線圈(A、D兩線圈共面)各處受到沿半徑指向圓心的力，則金屬棒MN的運動情況可能是()A．加速向右運動B．加速向左運動C．減速向右運動D．減速向左運動解析：選AB要使線圈A受到沿半徑指向圓心的力，也就是線圈具有收縮的趨勢，企圖通過收縮使面積減小以阻礙其磁通量的變化，顯然A線圈的原磁通量是增加的，這樣D中感應電流產生的磁場應該增大，即MN必須向左或向右做加速運動．故選AB.4．利用如圖所示的電路研究楞次定律，閉合電鍵S后，將線圈A插入線圈B中時，發(fā)現(xiàn)電流計G的指針向左偏一下，則下列判斷正確的是()A．閉合或斷開電鍵S時，電流計的指針均向左偏B．閉合電鍵S后，向左移動滑動觸頭P，電流計的指針向右偏C．調換電源極性后，閉合電鍵S，電流計的指針右偏D．調換電源極性后，向左移動滑動觸頭P，電流計的指針向左偏解析：選C閉合開關，將線圈A插入線圈B中時，穿過線圈B的磁通量增大，靈敏電流計的指針向左偏．當斷開電鍵S時穿過線圈B的磁通量減小，則感應電流的方向相反，電流計的指針向右偏，故A錯誤；當閉合電鍵，A插進B后保持不動，再將滑動變阻器的觸頭P迅速向左移動，磁場方向不變，而導致穿過線圈B的磁通量增大，則靈敏電流計指針將向左偏轉，故B錯誤；調換電源極性后，閉合電鍵S，原線圈內的電流的方向相反，則感應電流磁場的方向相反，所以產生的感應電流的方向相反，則電流計的指針右偏，故C正確；調換電源極性后，閉合電鍵S，原線圈內的電流的方向相反，所以將滑動變阻器的觸頭P迅速向左移動，磁場方向相反，而導致穿過線圈B的磁通量增大，則靈敏電流計指針將向右偏轉，故D錯誤．5．如圖所示，試判定當開關S閉合和斷開瞬間，線圈ABCD中的電流方向．解析：當S閉合時：①研究的回路是ABCD，穿過回路的磁場是電流I產生的磁場，方向(由安培定則判知)垂直于紙面向里如圖所示，且磁通量增加．②由楞次定律得知感應電流磁場方向應和B原相反，即方向垂直于紙面向外．③由安培定則判知線圈ABCD中感應電流方向是A→B→C→D→A.當S斷開時：①研究的回路仍是線圈ABCD，穿過回路的原磁場仍是電流I產生的磁場，方向(由安培定則判知)垂直于紙面向里，且磁通量減少．②由楞次定律得知感應電流磁場方向應和B原相同，即方向垂直于紙面向里．③由安培定則判知感應電流方向是A→D→C→B→A.答案：S閉合時，感應電流方向為A→B→C→D→A，S斷開時，感應電流方向為A→D→C→B→A6．磁感應強度為B的勻強磁場僅存在于邊長為2l的正方形范圍內，有一個電阻為R、邊長為l的正方形導線框abcd，沿垂直于磁感線方向，以速度v勻速通過磁場，如圖所示，從ab進入磁場時開始計時．(1)畫出穿過線框的磁通量隨時間變化的圖象；(2)判斷線框中有無感應電流．若有，請判斷出感應電流的方向；若無，請說明理由．解析：線框穿過磁場的過程可分為三個階段：進入磁場階段(只有ab邊在磁場中)、在磁場中運動階段(ab、cd兩邊都在磁場中)、離開磁場階段(只有cd邊在磁場中)．(1)①線框進入磁場階段：t為0～eq\f(l,v)，線框進入磁場中的面積與時間成正比，S＝lvt，Φ＝BS＝Blvt最后為Φ＝BS＝Bl2.②線框在磁場中運動階段：t為eq\f(l,v)～eq\f(2l,v)，線框磁通量為Φ＝Bl2，保持不變．③線框離開磁場階段：t為eq\f(2l,v)～eq\f(3l,v)，Φ＝Bl[l－(vt－2l)]＝Bl(3l－vt)線框磁通量線性減小，最后為零．磁通量隨時間變化的圖象如圖所示：(2)線框進入磁場階段，穿過線框的磁通量增加，線框中將產生感應電流，由右手定則可知，感應電流方向為逆時針方向．線框在磁場中運動階段，穿過線框的磁通量保持不變，無感應電流產生．線框離開磁場階段，穿過線框的磁通量減少，線框中將產生感應電流．由右手定則可知，感應電流方向為順時針方向答案：(1)見解析(2)線框進入磁場階段，感應電流方向為逆時針方向；線框在磁場中運動階段，無感應電流；線框離開磁場階段，感應電流方向為順時針方向第4節(jié)法拉第電磁感應定律學習目標1．理解感應電動勢的概念．2．理解法拉第電磁感應定律的內容，能定量計算感應電動勢的大??；會計算導體切割磁感線時的感應電動勢．3．會用楞次定律或右手定則判斷感應電動勢的方向．|基礎知識·填一填|一、電磁感應定律1．感應電動勢(1)定義：在eq\x(1)電磁感應現(xiàn)象中產生的電動勢．(2)電源：產生感應電動勢的那部分eq\x(2)導體相當于電源．(3)產生條件：穿過電路的磁通量發(fā)生變化，與電路是否閉合eq\x(3)無關．2．電磁感應定律(1)內容：閉合電路中感應電動勢的大小，跟穿過這一電路的磁通量的eq\x(4)變化率成正比，后人稱之為法拉第電磁感應定律．(2)表達式：E＝eq\x(5)eq\f(ΔΦ,Δt)(單匝線圈)；E＝eq\x(6)neq\f(ΔΦ,Δt)(n匝線圈)．二、導體切割磁感線時的感應電動勢1．垂直切割：導體棒垂直于磁場方向運動，B、l、v兩兩垂直時，如圖甲所示，E＝eq\x(7)Blv.2．不垂直切割：導線的運動方向與導線本身垂直，與磁感線方向夾角為θ時，如圖乙所示，則E＝eq\x(8)Blv1＝eq\x(9)Blvsin_θ.三、反電動勢1．定義：電動機轉動時，由于切割磁感線，線圈中產生的eq\x(10)削弱電源電動勢作用的感應電動勢．2．作用：eq\x(11)阻礙線圈的轉動．|基礎小題·做一做|1．正誤判斷(1)產生感應電動勢，不一定產生感應電流．(√)(2)感應電動勢的大小與磁通量大小有關．(×)(3)感應電動勢E和磁通量Φ均與線圈匝數(shù)有關．(×)(4)如圖甲所示，線圈以恒定速度v從圖示位置向上離開磁場過程中感應電流逐漸變大．(×)(5)如圖乙所示，導體棒平動切割磁感線產生的電動勢為Blv.(√)(6)當線圈減速轉動時，也存在反電動勢．(√)2．閉合電路中產生的感應電動勢的大小，跟穿過這一閉合電路的下列哪個物理量成正比()A．磁通量 B．磁感應強度C．磁通量的變化率 D．磁通量的變化量解析：選C根據法拉第電磁感應定律表達式E＝neq\f(ΔΦ,Δt)知，閉合電路中感應電動勢的大小與磁通量的變化率成正比，而與磁通量Φ、磁感應強度B、磁通量的變化量ΔΦ無關，所以選項A、B、D錯誤，選項C正確．3．如圖所示的情況中，長度為l的金屬導體中產生的感應電動勢為Blv的是()A．乙和丁 B．甲、乙、丁C．甲、乙、丙、丁 D．只有乙解析：選D只有乙圖中導體切割磁感線的有效長度為l，故D正確．4．通電后的電動機正常轉動時不易被燒壞，而由于機械故障卡住不轉時容易被燒壞，你知道這其中的道理嗎？提示：電動機轉動時產生反電動勢，抵消電源電動勢的一部分作用，使電路中電流減小；電動機被卡住不轉時，無反電動勢產生，線圈中電流會很大，電動機也就容易被燒壞了．|核心知識·記一記|1．閉合電路中感應電動勢的大小，跟穿過這一電路的磁通量的變化率成正比，與磁通量大小無關．2．導線切割磁感線時，感應電動勢的大小為E＝Blvsinθ，其中θ表示v與B之間的夾角．3．電動機線圈中產生的反電動勢的作用是阻礙線圈的轉動．當電動機停止轉動時，反電動勢消失，電流會很大，容易燒毀電動機．★要點一對法拉第電磁感應定律的理解|要點梳理|1．磁通量Φ、磁通量的變化量ΔΦ、磁通量的變化率eq\f(ΔΦ,Δt)的比較磁通量Φ磁通量的變化量ΔΦ磁通量的變化率eq\f(ΔΦ,Δt)物理意義某時刻穿過磁場中某個面的磁感線條數(shù)，Φ是狀態(tài)量穿過某個面的磁通量的變化，ΔΦ是過程量表示磁場中穿過某個面的磁通量的變化快慢大小計算Φ＝BS，S為在與B垂直方向上的投影面積ΔΦ＝Φ2－Φ1ΔΦ＝BΔS(B不變)或ΔΦ＝ΔBS(S不變)eq\f(ΔΦ,Δt)＝Beq\f(ΔS,Δt)(B不變)或eq\f(ΔΦ,Δt)＝Seq\f(ΔB,Δt)(S不變)關系Φ、ΔΦ、eq\f(ΔΦ,Δt)均與線圈匝數(shù)無關．Φ大，eq\f(ΔΦ,Δt)不一定大；ΔΦ大，eq\f(ΔΦ,Δt)也不一定大．Φ、ΔΦ、eq\f(ΔΦ,Δt)的大小沒有直接關系，可與運動學中v、Δv、eq\f(Δv,Δt)三者的關系類比2.對公式E＝neq\f(ΔΦ,Δt)的理解(1)感應電動勢E的大小取決于穿過電路的磁通量的變化率eq\f(ΔΦ,Δt)，而與Φ的大小、ΔΦ的大小沒有必然的關系，與電路的電阻R無關；感應電流的大小與E和回路總電阻R有關．(2)磁通量的變化率eq\f(ΔΦ,Δt)，是Φ-t圖象上某點切線的斜率，可反映單匝線圈感應電動勢的大小和方向．(3)E＝neq\f(ΔΦ,Δt)只表示感應電動勢的大小，不涉及其正負，計算時ΔΦ應取絕對值．感應電流的方向，可以用楞次定律去判定．3．感應電荷量的計算由E＝neq\f(ΔΦ,Δt)可求得平均感應電動勢，通過閉合電路歐姆定律可求得電路中的平均電流eq\x\to(I)＝eq\f(E,R)＝eq\f(nΔΦ,Δt·R).通過電路中導體橫截面的感應電量Q＝eq\x\to(I)Δt＝neq\f(ΔΦ,R).|例題展示|【例1】下列幾種說法中正確的是()A．線圈中磁通量變化越大，線圈中產生的感應電動勢一定越大B．線圈中磁通量越大，線圈中產生的感應電動勢一定越大C．線圈放在磁場越強的位置，線圈中產生的感應電動勢一定越大D．線圈中磁通量變化越快，線圈中產生的感應電動勢一定越大[解析]感應電動勢的大小和磁通量的大小、磁通量變化量的大小以及磁場的強弱均無關，它由磁通量的變化率決定，故選D.[答案]D【例2】(多選)如圖甲所示線圈的匝數(shù)n＝100，橫截面積S＝50cm2，線圈總電阻r＝10Ω，沿軸向有勻強磁場，設圖示磁場方向為正，磁場的磁感應強度隨時間按如圖乙所示規(guī)律變化，則在開始的0.1s內()A．磁通量的變化量為0.25WbB．磁通量的變化率為2.5×10－2Wb/sC．a、b間電壓為零D．在a、b間接一個理想電流表時，電流表的示數(shù)為0.25A[解析]通過線圈的磁通量與線圈的匝數(shù)無關，若設Φ2＝B2S為正，則線圈中磁通量的變化量為ΔΦ＝B2S－(－B1S)，代入數(shù)據即ΔΦ＝(0.1＋0.4)×50×10－4Wb＝2.5×10－3Wb，A錯誤；磁通量的變化率eq\f(ΔΦ,Δt)＝eq\f(2.5×10－3,0.1)Wb/s＝2.5×10－2Wb/s，B正確；根據法拉第電磁感應定律可知，當a、b間斷開時，其間電壓等于線圈產生的感應電動勢，感應電動勢大小為E＝neq\f(ΔΦ,Δt)＝2.5V且恒定，C錯誤；在a、b間接一個理想電流表時相當于a、b間接通而形成回路，回路總電阻即為線圈的總電阻，故感應電流大小I＝eq\f(E,r)＝0.25A，D正確．[答案]BD[規(guī)律方法]運用E＝neq\f(ΔΦ,Δt)求解的三種思路(1)磁感應強度B不變，垂直于磁場的回路面積S發(fā)生變化，則E＝nBeq\f(|ΔS|,Δt).(2)垂直于磁場的回路面積S不變，磁感應強度B發(fā)生變化，則E＝nSeq\f(|ΔB|,Δt).(3)磁感應強度B、垂直于磁場的回路面積S均發(fā)生變化，則E＝neq\f(|Φ2－Φ1|,Δt).|對點訓練|1．(多選)(2018·河南永年一中月考)如圖所示，長直導線通以方向向上的恒定電流i，矩形金屬線圈abcd與導線共面，線圈的長是寬的2倍，第一次將線圈由靜止從位置Ⅰ平移到位置Ⅱ停下，第二次將線圈由靜止從位置Ⅰ繞過d點垂直紙面的軸線旋轉90°到位置Ⅲ停下，兩次變換位置的過程所用的時間相同，以下說法正確的是()A．兩次線圈所產生的平均感應電動勢相等B．兩次線圈所產生的平均感應電動勢不相等C．兩次通過線圈導線橫截面積的電量相等D．兩次通過線圈導線橫截面積的電量不相等解析：選BD根據通電直導線周圍的磁場分布可知，兩次通過線圈的磁通量不同，根據eq\x\to(E)＝neq\f(ΔΦ,Δt)可知，線圈所產生的平均感應電動勢不相等，選項A錯誤，B正確；根據q＝neq\f(ΔΦ,R)可知兩次通過線圈導線橫截面積的電量不相等，選項C錯誤，D正確．2．(2019·遼寧撫順六校聯(lián)考)如圖甲所示，n＝15匝的圓形線圈M，其電阻為1Ω，它的兩端點a、b與阻值為2Ω的定值電阻R相連，穿過線圈的磁通量的變化規(guī)律如圖乙所示．則()A．線圈中感應電流是順時針方向B．線圈中感應電動勢大小為1.5VC．電路中電流是1AD．電阻R的熱功率是3W解析：選C由Φ-t圖象知，穿過M的磁通量均勻增加，根據楞次定律可知線圈中感應電流是逆時針方向，選項A錯誤；由法拉第電磁感應定律得：E＝neq\f(ΔΦ,Δt)＝15×eq\f(0.08,0.4)V＝3V，選項B錯誤；由閉合電路歐姆定律得：I＝eq\f(E,R＋r)＝eq\f(3,2＋1)A＝1A，選項C正確；電阻R的熱功率是P＝I2R＝12×2W＝2W，選項D錯誤．★要點二公式E＝Blv的理解和應用|要點梳理|1．導體平動切割磁感線產生的感應電動勢(1)對公式E＝Blvsinθ的理解：①該公式可看成法拉第電磁感應定律的一個推論，通常用來求導線運動速度為v時的瞬時感應電動勢，隨著v的變化，E也相應變化；若v為平均速度，則E也為平均感應電動勢．②當B、l、v三個量方向互相垂直時，θ＝90°，感應電動勢最大，E＝Blv；當有任意兩個量的方向互相平行時，θ＝0°，感應電動勢為零，E＝0.(2)有效長度：E＝Blv中的l應理解為導體切割磁感線時的有效長度，導體切割磁感線的情況應取與B和v垂直的等效導體長度．2．導體轉動切割磁感線產生的感應電動勢當導體繞一端轉動時如圖所示，由于導體上各點的速度不同，自圓心向外隨半徑增大，速度是均勻增加的，所以導體運動的平均速度為eq\x\to(v)＝eq\f(0＋ωl,2)＝eq\f(ωl,2)，由公式E＝Bleq\x\to(v)得，E＝B·l·eq\f(ωl,2)＝eq\f(1,2)Bl2ω.3．公式E＝neq\f(ΔΦ,Δt)與E＝Blvsinθ的區(qū)別與聯(lián)系E＝neq\f(ΔΦ,Δt)E＝Blvsinθ區(qū)別求的是Δt時間內的平均感應電動勢．E與某段時間或某個過程相對應求的是瞬時感應電動勢，E與某個時刻或某個位置相對應求的是整個電路的感應電動勢．整個電路的感應電動勢為零時，其電路中某段導體的感應電動勢不一定為零求的是電路中的一部分導體切割磁感線時產生的感應電動勢由于是整個電路的感應電動勢，因此電源部分不容易確定是由一部分導體切割磁感線的運動產生的，該部分導體就相當于電源聯(lián)系公式E＝neq\f(ΔΦ,Δt)和E＝Blvsinθ是統(tǒng)一的，當Δt→0時，E為瞬時感應電動勢，只是由于高中數(shù)學知識所限，現(xiàn)在還不能這樣求瞬時感應電動勢，而公式E＝Blvsinθ中的v若代入平均速度，則求出的E為平均感應電動勢|例題展示|【例3】如圖所示，MN、PQ為兩條平行的水平放置的金屬導軌，左端接有定值電阻R，金屬棒ab斜放在兩導軌之間，與導軌接觸良好，磁感應強度為B的勻強磁場垂直于導軌平面，設金屬棒與兩導軌接觸點之間的距離為L，金屬棒與導軌間夾角為60°，以速度v水平向右勻速運動，不計導軌和金屬棒的電阻，則流過金屬棒中的電流為()A．I＝eq\f(BLv,R) B．I＝eq\f(\r(3)BLv,2R)C．I＝eq\f(BLv,2R) D．I＝eq\f(\r(3)BLv,3R)[解析]金屬棒勻速運動，所以平均感應電動勢的大小等于瞬時感應電動勢的大小．題中金屬棒的有效長度為eq\f(\r(3)L,2)，故E＝Bveq\f(\r(3)L,2).根據閉合電路歐姆定律得I＝eq\f(\r(3)BLv,2R)，故B正確．[答案]B【例4】長為l的金屬棒ab以a點為軸在垂直于勻強磁場的平面內以角速度ω做勻速轉動，如圖所示，磁感應強度為B，求：(1)ab棒各點的平均速率；(2)ab兩端的電勢差；(3)經時間Δt金屬棒ab所掃過面積中磁通量為多少？此過程中平均感應電動勢多大？[解析](1)ab棒各點的平均速率eq\x\to(v)＝eq\f(va＋vb,2)＝eq\f(0＋ωl,2)＝eq\f(1,2)ωl.(2)ab兩端的電勢差：E＝Bleq\x\to(v)＝eq\f(1,2)Bl2ω.(3)經時間Δt金屬棒ab所掃過的扇形面積為ΔS，則：ΔS＝eq\f(1,2)l2θ＝eq\f(1,2)l2ωΔt，ΔΦ＝BΔS＝eq\f(1,2)Bl2ωΔt.由法拉第電磁感應定律得：E＝eq\f(ΔΦ,Δt)＝eq\f(\f(1,2)Bl2ωΔt,Δt)＝eq\f(1,2)Bl2ω.[答案](1)eq\f(1,2)ωl(2)eq\f(1,2)Bl2ω(3)eq\f(1,2)Bl2ωΔteq\f(1,2)Bl2ω|對點訓練|1．(多選)一根直導線長0.1m，在磁感應強度為0.1T的勻強磁場中以10m/s的速度勻速運動，則導線中產生的感應電動勢的說法正確的是()A．一定為0.1V B．可能為零C．可能為0.01V D．最大值為0.1V解析：選BCD當公式E＝Blv中B、l、v互相垂直而導體切割磁感線運動時感應電動勢最大：Em＝Blv＝0.1×0.1×10V＝0.1V，考慮到它們三者的空間位置關系，B、C、D正確，A錯誤．2.(多選)(2016·全國卷Ⅱ)法拉第圓盤發(fā)電機的示意圖如圖所示．銅圓盤安裝在豎直的銅軸上，兩銅片P、Q分別與圓盤的邊緣和銅軸接觸．圓盤處于方向豎直向上的勻強磁場B中．圓盤旋轉時，關于流過電阻R的電流，下列說法正確的是()A．若圓盤轉動的角速度恒定，則電流大小恒定B．若從上向下看，圓盤順時針轉動，則電流沿a到b的方向流動C．若圓盤轉動方向不變，角速度大小發(fā)生變化，則電流方向可能發(fā)生變化D．若圓盤轉動的角速度變?yōu)樵瓉淼?倍，則電流在R上的熱功率也變?yōu)樵瓉淼?倍解析：選AB由右手定則知，圓盤按如題圖所示的方向轉動時，感應電流沿a到b的方向流動，選項B正確；由感應電動勢E＝eq\f(1,2)Bl2ω知，角速度恒定，則感應電動勢恒定，電流大小恒定，選項A正確；角速度大小變化，感應電動勢大小變化，但感應電流方向不變，選項C錯誤；若ω變?yōu)樵瓉淼?倍，則感應電動勢變?yōu)樵瓉淼?倍，電流變?yōu)樵瓉淼?倍，由P＝I2R知，電流在R上的熱功率變?yōu)樵瓉淼?倍，選項D錯誤．3.如圖所示，邊長為a的正方形閉合線框ABCD在勻強磁場中繞AB邊勻速轉動，磁感應強度為B，初始時刻線框所在平面與磁感線垂直，經過t時刻轉過120°角，求：(1)線框內感應電動勢在t時間段內的平均值；(2)轉過120°角時感應電動勢的瞬時值．解析：(1)設初始時刻磁感線從線框反面穿入，此時磁通量Φ1＝－Ba2，t時刻后Φ2＝eq\f(1,2)Ba2，磁感線從正面穿入，磁通量的變化量為ΔΦ＝eq\f(3Ba2,2)，則eq\x\to(E)＝eq\f(ΔΦ,Δt)＝eq\f(3Ba2,2t).(2)計算感應電動勢的瞬時值要用公式E＝Blvsinθ.v＝eq\f(2πa,3t)，θ＝120°，所以E＝eq\f(\r(3)πBa2,3t).答案：(1)eq\f(3Ba2,2t)(2)eq\f(\r(3)πBa2,3t)[課堂小結]「基礎達標練」1．關于電磁感應現(xiàn)象，下列說法正確的是()A．線圈放在磁場中就一定能產生感應電流B．閉合線圈放在勻強磁場中做切割磁感線運動時，一定能產生感應電流C．感應電流的磁場總是阻礙原來磁場的磁通量的變化D．穿過線圈的磁通量變化量越大，感應電動勢越大解析：選C感應電流產生的條件是，只有穿過閉合電路的磁通量發(fā)生變化，線圈中才會有感應電流產生，故A錯誤；閉合線圈放在勻強磁場中做切割磁感線運動時，若穿過線圈的磁通量變化，則產生感應電流，若穿過線圈的磁通量不變，則沒有感應電流，故B錯誤；電磁感應現(xiàn)象中，感應電流的磁場總阻礙原來磁場的磁通量的變化，即原來的磁場增強，則感應電流的磁場與原磁場方向相反，若原磁場減弱，則感應電流的磁場與原磁場方向相同，故C正確；根據法拉第電磁感應定律可知，穿過線圈的磁通量變化量越快，感應電動勢越大，而穿過線圈的磁通量變化量大，感應電動勢不一定大，故D錯誤．2.如圖所示，在豎直向下的勻強磁場中，將一個水平放置的金屬棒ab以水平初速度v0拋出，設運動的整個過程中棒的取向不變且不計空氣阻力，則金屬棒在運動過程中產生的感應電動勢大小將()A．越來越大 B．越來越小C．保持不變 D．無法確定解析：選CE＝BLvsinθ＝BLvx，ab做平拋運動，水平速度保持不變，感應電動勢保持不變．3.(2019·阜寧期中)如圖所示，條形磁鐵位于線圈的軸線上，下列過程中，能使線圈中產生最大感應電動勢的是()A．條形磁鐵沿軸線緩慢插入線圈B．條形磁鐵沿軸線迅速插入線圈C．條形磁鐵在線圈中保持相對靜止D．條形磁鐵沿軸線從線圈中緩慢拔出解析：選B根據法拉第電磁感應定律可知，感應電動勢與磁通量的變化率成正比，磁通量變化越快，感應電動勢越大．條形磁鐵沿軸線緩慢插入線圈與條形磁鐵沿軸線迅速插入線圈，磁通量變化相同，迅速插入時間短，電動勢大，條形磁鐵在線圈中保持相對靜止無感應電動勢