2019-2020年高中物理第一章電磁感應(yīng)第四節(jié)法拉第電磁感應(yīng)定律學(xué)案粵教版.doc

2019-2020年高中物理第一章電磁感應(yīng)第四節(jié)法拉第電磁感應(yīng)定律學(xué)案粵教版學(xué)習(xí)目標(biāo)1.理解和掌握法拉第電磁感應(yīng)定律，能夠運(yùn)用法拉第電磁感應(yīng)定律定量計(jì)算感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小.2.能夠運(yùn)用EBLv或EBLvsin計(jì)算導(dǎo)體切割磁感線時(shí)的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)一、電磁感應(yīng)定律導(dǎo)學(xué)探究回顧“探究感應(yīng)電流的產(chǎn)生條件”中的三個(gè)實(shí)驗(yàn)，并回答下列問(wèn)題：圖1(1)如圖1所示，將條形磁鐵從同一高度插入線圈的實(shí)驗(yàn)中，快速插入和緩慢插入有什么相同和不同？指針偏轉(zhuǎn)程度相同嗎？(2)三個(gè)實(shí)驗(yàn)中哪些情況下指針偏轉(zhuǎn)角度會(huì)大一些？指針偏轉(zhuǎn)大小取決于什么？答案(1)磁通量變化相同，但磁通量變化的快慢不同，快速插入比緩慢插入時(shí)指針偏轉(zhuǎn)程度大(2)導(dǎo)體棒切割磁感線運(yùn)動(dòng)實(shí)驗(yàn)中，導(dǎo)體棒運(yùn)動(dòng)越快，越大，I越大，E越大，指針偏轉(zhuǎn)程度越大將條形磁鐵插入線圈的實(shí)驗(yàn)中，條形磁鐵快速插入(或拔出)比緩慢插入(或拔出)時(shí)的大，I大，E大，指針偏轉(zhuǎn)程度大模仿法拉第的實(shí)驗(yàn)中，開(kāi)關(guān)斷開(kāi)(或閉合)瞬間比開(kāi)關(guān)閉合狀態(tài)下移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片時(shí)大，I大，E大，指針偏轉(zhuǎn)程度大指針偏轉(zhuǎn)大小取決于的大小知識(shí)梳理1法拉第電磁感應(yīng)定律(1)內(nèi)容：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：En，其中n是線圈的匝數(shù)2對(duì)、與的理解(1)：可形象地用某時(shí)刻穿過(guò)某個(gè)面的磁感線的條數(shù)表示BS，S是與B垂直的投影面的面積(2)：某段時(shí)間內(nèi)穿過(guò)某個(gè)面的磁通量的變化量，21，若只是S變化則BS，若只是B變化，則BS.(3)：穿過(guò)某個(gè)面的磁通量變化的快慢，若只是S變化則B，若只是B變化則S.即學(xué)即用判斷下列說(shuō)法的正誤(1)線圈中磁通量越大，線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)一定越大()(2)線圈中磁通量的變化量越大，線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)一定越大()(3)線圈放在磁場(chǎng)越強(qiáng)的位置，線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)一定越大()(4)線圈中磁通量變化越快，線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)一定越大()答案(1)(2)(3)(4)二、導(dǎo)線切割磁感線時(shí)的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)導(dǎo)學(xué)探究如圖2所示，閉合電路一部分導(dǎo)體ab處于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，ab的長(zhǎng)度為l，ab以速度v勻速切割磁感線，利用法拉第電磁感應(yīng)定律求回路中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)圖2答案設(shè)在t時(shí)間內(nèi)導(dǎo)體ab由原來(lái)的位置運(yùn)動(dòng)到a1b1，如圖所示，這時(shí)閉合電路面積的變化量為Slvt穿過(guò)閉合電路磁通量的變化量為BSBlvt根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律得EBlv.知識(shí)梳理導(dǎo)線切割磁感線時(shí)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小：(1)導(dǎo)線垂直于磁場(chǎng)運(yùn)動(dòng)，B、l、v兩兩垂直時(shí)，如圖3所示，EBlv.圖3(2)導(dǎo)線的運(yùn)動(dòng)方向與導(dǎo)線本身垂直，但與磁感線方向夾角為時(shí)，如圖4所示，EBlvsin_.圖4即學(xué)即用如圖5所示的情況中，金屬導(dǎo)體中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為Blv的是_圖5答案甲、乙、丁一、法拉第電磁感應(yīng)定律的理解1感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小由穿過(guò)電路的磁通量的變化率和線圈的匝數(shù)n共同決定，而與磁通量、磁通量的變化量的大小沒(méi)有必然聯(lián)系，和電路的電阻R無(wú)關(guān)2在t圖象中，磁通量的變化率是圖象上某點(diǎn)切線的斜率例1關(guān)于感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小，下列說(shuō)法中正確的是 ()A穿過(guò)線圈的磁通量最大時(shí)，所產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)就一定最大B穿過(guò)線圈的磁通量的變化量增大時(shí)，所產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)也增大C穿過(guò)線圈的磁通量等于0，所產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)就一定為0D穿過(guò)線圈的磁通量的變化率越大，所產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)就越大答案D解析根據(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成正比，與磁通量及磁通量的變化量沒(méi)有必然聯(lián)系當(dāng)磁通量很大時(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，而增大時(shí)，可能減小如圖所示，t1時(shí)刻，最大，但E0；0t1時(shí)間內(nèi)增大，但減小，E減小；t2時(shí)刻，0，但最大，E最大故D正確二、En的應(yīng)用1En一般用來(lái)求t時(shí)間內(nèi)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的平均值，其中n為線圈匝數(shù)，取絕對(duì)值2常見(jiàn)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的計(jì)算式：(1)線圈面積S不變，磁感應(yīng)強(qiáng)度B均勻變化：EnS.(為Bt圖象上某點(diǎn)切線的斜率)(2)磁感應(yīng)強(qiáng)度B不變，線圈面積S均勻變化：EnB.(3)磁感應(yīng)強(qiáng)度B、垂直于磁場(chǎng)的回路面積S均發(fā)生變化：En.例2如圖6甲所示的螺線管，匝數(shù)n1500匝，橫截面積S20cm2，方向向右穿過(guò)螺線管的勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度按圖乙所示規(guī)律變化圖6(1)2s內(nèi)穿過(guò)線圈的磁通量的變化量是多少？(2)磁通量的變化率多大？(3)線圈中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小為多少？答案(1)8103Wb(2)4103Wb/s(3)6V解析(1)磁通量的變化量是由磁感應(yīng)強(qiáng)度的變化引起的，則1B1S，2B2S，21，所以BS(62)20104Wb8103Wb(2)磁通量的變化率為Wb/s4103Wb/s(3)根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律得感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小En15004103V6V.針對(duì)訓(xùn)練(多選)單匝線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞垂直于磁場(chǎng)的軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，穿過(guò)線圈的磁通量隨時(shí)間t的關(guān)系圖象如圖7所示，則()圖7A在t0時(shí)刻，線圈中磁通量最大，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)也最大B在t1102s時(shí)刻，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大C在t2102s時(shí)刻，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為零D在02102s時(shí)間內(nèi)，線圈中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的平均值為零答案BC解析由法拉第電磁感應(yīng)定律知E，故t0及t2102s時(shí)刻，E0，A錯(cuò)，C對(duì)；t1102s時(shí)E最大，B對(duì)；02102s時(shí)間內(nèi)，0，E0，D錯(cuò)三、EBLv的應(yīng)用例3如圖8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)中，磁場(chǎng)方向垂直線框平面，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()圖8A當(dāng)E點(diǎn)經(jīng)過(guò)邊界MN時(shí)，感應(yīng)電流最大B當(dāng)P點(diǎn)經(jīng)過(guò)邊界MN時(shí)，感應(yīng)電流最大C當(dāng)F點(diǎn)經(jīng)過(guò)邊界MN時(shí)，感應(yīng)電流最大D當(dāng)Q點(diǎn)經(jīng)過(guò)邊界MN時(shí)，感應(yīng)電流最大答案B解析當(dāng)P點(diǎn)經(jīng)過(guò)邊界MN時(shí)，有效切割長(zhǎng)度最長(zhǎng)，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大，所以感應(yīng)電流最大導(dǎo)線切割磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)EBLv，公式中L指有效切割長(zhǎng)度，即導(dǎo)線在與v垂直的方向上的投影長(zhǎng)度圖9(1)圖9甲中的有效切割長(zhǎng)度為：沿v1方向運(yùn)動(dòng)時(shí)，Lsin；沿v2方向運(yùn)動(dòng)時(shí)，L.(2)圖乙中的有效切割長(zhǎng)度為：沿v1方向運(yùn)動(dòng)時(shí)，L2R；沿v2方向運(yùn)動(dòng)時(shí)，L0.(3)圖丙中的有效切割長(zhǎng)度為：沿v1方向運(yùn)動(dòng)時(shí)，LR；沿v2方向運(yùn)動(dòng)時(shí)，LR.1穿過(guò)一個(gè)單匝閉合線圈的磁通量始終為每秒均勻增加2Wb，則()A線圈中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)每秒增加2VB線圈中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)每秒減少2VC線圈中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)始終為2VD線圈中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)始終為一個(gè)確定值，但由于線圈有電阻，電動(dòng)勢(shì)小于2V答案C解析由En知：恒定，n1，所以E2 V.2.如圖10所示，空間有一勻強(qiáng)磁場(chǎng)，一直金屬棒與磁感應(yīng)強(qiáng)度方向垂直，當(dāng)它以速度v沿與棒和磁感應(yīng)強(qiáng)度都垂直的方向運(yùn)動(dòng)時(shí)，棒兩端的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小為E，將此棒彎成兩段長(zhǎng)度相等且相互垂直的折線，置于與磁感應(yīng)強(qiáng)度相互垂直的平面內(nèi)，當(dāng)它沿兩段折線夾角平分線的方向以速度v運(yùn)動(dòng)時(shí)，棒兩端的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小為E.則等于()圖10A.B.C1D.答案B解析設(shè)折彎前金屬棒切割磁感線的長(zhǎng)度為L(zhǎng)，EBLv；折彎后，金屬棒切割磁感線的有效長(zhǎng)度為lL，故產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為EBlvBLvE，所以，B正確3如圖11所示，在豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，將一個(gè)水平放置的金屬棒ab以水平初速度v0拋出，設(shè)運(yùn)動(dòng)的整個(gè)過(guò)程中不計(jì)空氣阻力，則金屬棒在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小將()圖11A越來(lái)越大B越來(lái)越小C保持不變D無(wú)法確定答案C解析金屬棒做平拋運(yùn)動(dòng)，水平速度不變，且水平速度即為金屬棒垂直切割磁感線的速度，故感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)保持不變4有一匝數(shù)為100匝的線圈，單匝線圈的面積為100cm2.線圈的總電阻為0.1，線圈中磁場(chǎng)均勻變化，其變化規(guī)律如圖12所示，且磁場(chǎng)方向垂直于線圈平面向里，線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)多大？圖12答案0.1V解析取線圈為研究對(duì)象，在12s內(nèi)，其磁通量的變化量為21(B2B1)S，磁通量的變化率為，由公式En得E100V0.1V.一、選擇題(18題為單選題，911題為多選題)1將閉合多匝線圈置于僅隨時(shí)間變化的磁場(chǎng)中，線圈平面與磁場(chǎng)方向垂直，關(guān)于線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，下列表述正確的是 ()A感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小與線圈的匝數(shù)無(wú)關(guān)B當(dāng)穿過(guò)線圈的磁通量為零時(shí)，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)一定為零C當(dāng)穿過(guò)線圈的磁通量變化越快時(shí)，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)越大D感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小與磁通量的變化量成正比答案C解析由法拉第電磁感應(yīng)定律可知，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)En，即感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)與線圈匝數(shù)有關(guān)，故A錯(cuò)誤；同時(shí)可知，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)與磁通量的變化率有關(guān)，故D錯(cuò)誤；穿過(guò)線圈的磁通量變化越快，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)越大，故C正確；當(dāng)穿過(guò)線圈的磁通量為零時(shí)，磁通量的變化率不一定為零，因此感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)不一定為零故B錯(cuò)誤2.如圖1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)軌所在平面向里，一根長(zhǎng)直金屬棒與導(dǎo)軌成60角放置，且接觸良好，則當(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1A.B.C.D.答案A解析金屬棒切割磁感線的有效長(zhǎng)度是l，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)EBlv，R中的電流為I.聯(lián)立解得I.3.如圖2為無(wú)線充電技術(shù)中使用的受電線圈示意圖，線圈匝數(shù)為n，面積為S.若在t1到t2時(shí)間內(nèi)，勻強(qiáng)磁場(chǎng)平行于線圈軸線向右穿過(guò)線圈，其磁感應(yīng)強(qiáng)度大小由B1均勻增加到B2，則該段時(shí)間線圈兩端a和b之間的電勢(shì)差ab()圖2A恒為B從0均勻變化到C恒為D從0均勻變化到答案C解析根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律得，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)Enn，由楞次定律和右手螺旋定則可判斷b點(diǎn)電勢(shì)高于a點(diǎn)電勢(shì)，因磁場(chǎng)均勻變化，所以感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)恒定，因此a、b兩點(diǎn)電勢(shì)差恒為abn，選項(xiàng)C正確4.如圖3所示，半徑為r的n匝線圈套在邊長(zhǎng)為L(zhǎng)的正方形abcd之外，勻強(qiáng)磁場(chǎng)局限在正方形區(qū)域內(nèi)且垂直穿過(guò)正方形平面，當(dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)度以的變化率均勻變化時(shí)，線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小為 ()圖3Ar2BL2Cnr2DnL2答案D解析根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律，線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小為EnnL2.5.如圖4所示，長(zhǎng)為L(zhǎng)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(chǎng)垂直于環(huán)面向里，磁感應(yīng)強(qiáng)度以BB0kt(k>0)隨時(shí)間變化，t0時(shí)，P、Q兩板電勢(shì)相等，兩板間的距離遠(yuǎn)小于環(huán)的半徑，經(jīng)時(shí)間t，電容器P板()圖4A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，電荷量是答案D解析磁感應(yīng)強(qiáng)度以BB0kt(k>0)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；由楞次定律和安培定則知電容器P板帶負(fù)電，故D選項(xiàng)正確6如圖5所示，勻強(qiáng)磁場(chǎng)中有兩個(gè)導(dǎo)體圓環(huán)a、b，磁場(chǎng)方向與圓環(huán)所在平面垂直磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間均勻增大兩圓環(huán)半徑之比為21，圓環(huán)中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)分別為Ea和Eb，不考慮兩圓環(huán)間的相互影響下列說(shuō)法正確的是()圖5AEaEb41，感應(yīng)電流均沿逆時(shí)針?lè)较駼EaEb41，感應(yīng)電流均沿順時(shí)針?lè)较駽EaEb21，感應(yīng)電流均沿逆時(shí)針?lè)较駾EaEb21，感應(yīng)電流均沿順時(shí)針?lè)较虼鸢窧解析由法拉第電磁感應(yīng)定律得圓環(huán)中產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)為Er2，則，由楞次定律可知感應(yīng)電流的方向均沿順時(shí)針?lè)较?，B項(xiàng)對(duì)7如圖6甲所示，閉合電路由電阻R和阻值為r的環(huán)形導(dǎo)體構(gòu)成，其余電阻不計(jì)環(huán)形導(dǎo)體所圍的面積為S.環(huán)形導(dǎo)體位于一垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小隨時(shí)間變化的規(guī)律如圖乙所示在0t0時(shí)間內(nèi)，下列說(shuō)法正確的是()圖6A通過(guò)R的電流方向由B指向A，電流大小為B通過(guò)R的電流方向由A指向B，電流大小為C通過(guò)R的電流方向由B指向A，電流大小為D通過(guò)R的電流方向由A指向B，電流大小為答案D解析原磁場(chǎng)增強(qiáng)，根據(jù)楞次定律，感應(yīng)電流的磁場(chǎng)與原磁場(chǎng)反向，垂直紙面向外，再由安培定則可判定環(huán)形電流為逆時(shí)針?lè)较颍ㄟ^(guò)R的電流方向由A指向B；I.故選D.8.如圖7所示，邊長(zhǎng)為a的導(dǎo)線框ABCD處于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B0的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，BC邊與磁場(chǎng)右邊界重合，現(xiàn)發(fā)生以下兩個(gè)過(guò)程：一是僅讓線框以垂直于邊界的速度v勻速向右運(yùn)動(dòng)；二是僅使磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間均勻變化若導(dǎo)線框在上述兩個(gè)過(guò)程中產(chǎn)生的感應(yīng)電流大小相等，則磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間的變化率為()圖7A.B.C.D.答案B解析第一種情況根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律和閉合電路歐姆定律，可得：I；同樣當(dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間均勻變化時(shí)，可得：I，聯(lián)立得：，選項(xiàng)B正確，選項(xiàng)A、C、D錯(cuò)誤9如圖8所示，閉合開(kāi)關(guān)S，將條形磁鐵插入閉合線圈，第一次用時(shí)0.2s，第二次用時(shí)0.4s，并且兩次磁鐵的起始和終止位置相同，則()圖8A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第二次電流表G的最大偏轉(zhuǎn)角較大D若斷開(kāi)開(kāi)關(guān)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)答案AB解析磁通量變化相同，第一次時(shí)間短，則第一次線圈中磁通量變化較快，故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，磁通量的變化率越大，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)越大，產(chǎn)生的感應(yīng)電流越大，電流表G的最大偏轉(zhuǎn)角越大，故B正確，C錯(cuò)誤；斷開(kāi)開(kāi)關(guān)，電流表不偏轉(zhuǎn)，知感應(yīng)電流為零，但感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)不為零，故D錯(cuò)誤故選A、B.10.如圖9所示，一個(gè)金屬圓環(huán)放在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，將它勻速向右拉出磁場(chǎng)，下列說(shuō)法中正確的是(不計(jì)重力)()圖9A環(huán)中感應(yīng)電流的方向是順時(shí)針?lè)较駼環(huán)中感應(yīng)電流強(qiáng)度的大小不變C所施加水平拉力的大小不變D若將此環(huán)向左拉出磁場(chǎng)，則環(huán)中感應(yīng)電流的方向也是順時(shí)針?lè)较虼鸢窤D11.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)，若線圈所圍面積的磁通量隨時(shí)間變化的規(guī)律如圖10所示，則OD過(guò)程中()圖10A線圈中O時(shí)刻感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大B線圈中D時(shí)刻感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為零C線圈中D時(shí)刻感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大D線圈中O至D時(shí)間內(nèi)的平均感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為0.4V答案ABD解析由法拉第電磁感應(yīng)定律En，得即為t圖象對(duì)應(yīng)時(shí)刻切線的斜率，所以A、B正確，C錯(cuò)誤；線圈中O至D時(shí)間內(nèi)的平均感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)En1V0.4V所以D正確二、非選擇題12在范圍足夠大、方向豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，B0.2T，有一水平放置的光滑框架，寬度為l0.4m，如圖11所示，框架上放置一質(zhì)量為0.05kg、電阻為1的金屬桿cd，框架電阻不計(jì)若cd桿以恒定加速度a2m/s2由靜止開(kāi)始做勻變速直線運(yùn)動(dòng)，則：圖11(1)在5s內(nèi)平均感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)是多少？(2)第5s末，回路中的電流多大？(3)第5s末，作用在cd桿上的水平外力多大？答案(1)0.4V(2)0.8A(3)0.164N解析(1)5 s內(nèi)的位移sat225 m，5 s內(nèi)的平均速度5 m/s，(也可用 m/s5 m/s求解)故平均感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)EBl0.4 V.(2)第5 s末：vat10 m/s，此時(shí)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)：EBlv，則回路電流I A0.8 A.(3)桿做勻加速運(yùn)動(dòng)，則FF安ma，即FBIlma0.164 N.13.如圖12所示，線框用導(dǎo)線組成，cd、ef兩邊豎直放置且相互平行，導(dǎo)體棒ab水平放置并可沿cd、ef無(wú)摩擦滑動(dòng)，導(dǎo)體棒ab所在處有勻強(qiáng)磁場(chǎng)且B22T，已知ab長(zhǎng)L0.1m，整個(gè)電路總電阻R5.螺線管匝數(shù)n4，螺線管橫截面積S0.1m2.在螺線管內(nèi)有圖示方向磁場(chǎng)B1，若10T/s均勻增加時(shí)，導(dǎo)體棒恰好處于靜止?fàn)顟B(tài)，試求：(g10 m/s2)圖12(1)通過(guò)導(dǎo)體棒ab的電流大??；(2)導(dǎo)體棒ab的質(zhì)量m為多少？答案(1)0.8A(2)0.016kg解析(1)螺線管產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)：EnnS4100.1V4VI0.8A.(2)ab所受的安培力FB2IL20.80.1N0.16N導(dǎo)體棒靜止時(shí)有Fmg解得m0.016kg.