第二讲 法拉第电磁感应定律 自感现象
1.一个矩形线圈，在匀强磁场中绕一个固定轴做匀速转动，当线圈处于如图所示位置时，此线圈( )
A．磁通量最大，磁通量变化率最大，感应电动势最小 B．磁通量最大，磁通量变化率大，感应电动势最大 C．磁通量最小，磁通量变化率最大，感应电动势最大 D．磁通量最小，磁通量变化率最小，感应电动势最小 解析 这时线圈平面与磁场方向平行，磁通量为零，磁通量的变化率最大．
答案 C
2．一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( )
1
A.2 B．1 C. 2
D．4
ΔΦΔ?BS?
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，线圈面积为S0，则第一种情况下的感应电动势为E1Δ?BS??2B0－B0?S0
＝Δt＝＝B0S0；则第二种情况下的感应电动势为E2＝1Δ?BS?Δt＝?1??S－S?2B0?020?
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
3.如图所示，A线圈接一灵敏电流计，B线框放在匀强磁场中，B线框的电阻不计，具有一定电阻的导体棒可沿线框无摩擦滑动．现用一恒力F向右拉CD由静止开始运动，B线框足够长，则通过电流计中的电流方向和大小变化是( )
A．G中电流向上，强度逐渐增强 B．G中电流向下，强度逐渐增强
C．G中电流向上，强度逐渐减弱，最后为零 D．G中电流向下，强度逐渐减弱，最后为零
解析 恒力F向右拉CD由静止开始运动时，经过CD的电流方向为D→C，由安培定则及楞次定律可知G中电流向下；水平方向上B2L2v
F－R＝ma，导体棒的加速度逐渐减小，故回路中电流的变化率
B2L2v减小，G中感应电流减弱；当F＝R时，导体棒中电流恒定，则G中感应电流为零，选项D正确．
答案 D
4.如图所示的电路中，L是一个自感系数很大、直流电阻不计的线圈，D1、D2、D3是三个完全相同的灯泡，E是内阻不计的电源．在t＝0时刻，闭合开关S，电路稳定后在t1时刻断开开关S.规定闭合开关S，并且电路稳定时通过D1、D2的电流方向为正方向，分别用I1、I2表示通过D1和D2的电流，则下图中能定性描述电流I随时间t变化关系的是( )
解析 开关闭合时自感线圈产生自感电动势对电流有阻碍作用，通过D1的电流逐渐增大，最后稳定，当开关断开时通过D1的电流方向不变，且逐渐减小，选项A、B错误；开关闭合时D2两端的电压不变，故通过的电流不变，断开开关时通过D2的电流与原方向相反，故选项C正确，D错误．
答案 C
5.如图所示，L1、L2、L3为三个完全相同的灯泡，L为直流电阻可忽略的自感线圈，电源的内阻不计，开关S原来接通．当把开关S断开时，下列说法正确的是( )
A．L1闪一下后熄灭
B．L2闪一下后恢复到原来的亮度 C．L3变暗一下后恢复到原来的亮度 D．L3闪一下后恢复到原来的亮度
解析 S闭合后，通过各灯的电流稳定时，L1不亮，通过L2、U
L3的电流均为I＝RL，而通过自感线圈L的电流为2I.S断开的瞬间，自感线圈L上的电流全部通过L3，所以这一瞬间通过L3的电流突变U
为2I，故L3会闪亮一下；稳定后通过L3的电流依然为RL，而稳定后U
通过L1、L2的电流均为2RL. 答案 D 二、多项选择题
6．某地的地磁场磁感应强度的竖直分量方向向下，大小为4.5×10－5T．一灵敏电压表连接在当地入海河段的两岸，河宽100m，
该河段涨潮和落潮时有海水(视为导体)流过．设落潮时，海水自西向东流，流速为2m/s.下列说法正确的是( )
A．电压表记录的电压为5mV B．电压表记录的电压为9mV C．河南岸的电势较高 D．河北岸的电势较高
解析 可以将海水视为垂直河岸方向放置的导体平动切割地磁场的磁感线产生感应电动势，由E＝BLv＝9mV，B项正确；由右手D项正确． 定则可知，感应电流方向由南向北，故河北岸的电势较高，
答案 BD
7．如图所示，为早期制作的发电机及电动机的示意图，A盘和B盘分别是两个可绕固定转轴转动的铜盘，用导线将A盘的中心和B盘的边缘连接起来，用另一根导线将B盘的中心和A盘的边缘连接起来．当A盘在外力作用下转动起来时，B盘也会转动．则下列说法中正确的是( )
A．不断转动A盘就可以获得持续的电流，其原因是将整个铜盘