《2019版高考物理一輪復習 第十章 電磁感應 第2講 法拉第電磁感應定律 自感和渦流學案》由會員分享，可在線閱讀，更多相關《2019版高考物理一輪復習 第十章 電磁感應 第2講 法拉第電磁感應定律 自感和渦流學案（19頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

1、 第2講　法拉第電磁感應定律　自感和渦流 微知識1 法拉第電磁感應定律 1．感應電動勢 (1)概念：在電磁感應現(xiàn)象中產生的電動勢。 ①感生電動勢：由于磁場的變化而激發(fā)出感生電場，由感生電場而產生的感應電動勢。 ②動生電動勢：由于導體在磁場中運動而產生的感應電動勢。 (2)條件：無論電路是否閉合，只要穿過電路的磁通量發(fā)生變化，電路中就一定有感應電動勢。 (3)與感應電流的關系：遵守閉合電路歐姆定律，即I＝。 2．法拉第電磁感應定律 (1)定律內容：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。 (2)公式：E＝n。其中n為線圈的匝數(shù)。 微知識2 導

2、體切割磁感線產生的感應電動勢 導體棒切割磁感線時，可有以下三種情況 微知識3 自感和渦流 1．自感現(xiàn)象 (1)概念：由于導體本身的電流變化而產生的電磁感應現(xiàn)象稱為自感，由于自感而產生的感應電動勢叫做自感電動勢。 (2)表達式：E＝L。 (3)自感系數(shù)L ①相關因素：與線圈的大小、形狀、匝數(shù)以及是否有鐵芯有關。 ②單位：亨利H(1 mH＝10－3 H,1 μH＝10－6 H)。 2．渦流 當線圈中的電流發(fā)生變化時，在它附近的任何導體中都會產生感應電流，這種電流像水的旋渦所以叫做渦流。 (1)電磁阻尼：當導體在磁場中運動時，感應電流會使導體受到安培力，安培力的方向總是阻礙

3、導體的運動。 (2)電磁驅動：如果磁場相對于導體運動，在導體中會產生感應電流使導體受到安培力的作用，安培力使導體運動起來。交流感應電動機就是利用電磁驅動的原理工作的。 (3)電磁阻尼和電磁驅動的原理體現(xiàn)了楞次定律的推廣應用。 一、思維辨析(判斷正誤，正確的畫“√”，錯誤的畫“×”。) 1．線圈中的磁通量越大，產生的感應電動勢越大。(×) 2．線圈的匝數(shù)越多，磁通量越大，產生的感應電動勢也越大。(×) 3．導體在磁場中運動速度越大，產生的感應電動勢越大。(×) 4．對于同一線圈，當電流變化越快時，線圈中的自感電動勢越大。(√) 5．自感電動勢阻礙電流的變化，但不能阻止電流的變

4、化。(√) 二、對點微練 1．(法拉第電磁感應定律)如圖所示，虛線MN表示甲、乙、丙三個相同正方形金屬框的一條對稱軸，金屬框內均勻分布有界勻強磁場，磁感應強度隨時間變化規(guī)律滿足B＝kt，金屬框按照圖示方式處在磁場中，測得金屬框甲、乙、丙中的感應電流分別為I甲、I乙、I丙，則下列判斷正確的是(　　) A．I乙＝2I甲，I丙＝2I甲 B．I乙＝2I甲，I丙＝0 C．I乙＝0，I丙＝0 D．I乙＝I甲，I丙＝I甲 解析　I甲＝＝··＝，I乙＝＝·S·＝，由于丙中磁通量始終為零，故I丙＝0。所以I乙＝2I甲，I丙＝0，只有B項正確。 答案　B　 2．(公式E＝Blv的應用)如

5、圖所示，在慶祝反法西斯勝利70周年閱兵盛典上，我國預警機“空警－2 000”在通過天安門上空時機翼保持水平，以4.5×102 km/h的速度自東向西飛行。該機的翼展(兩翼尖之間的距離)為50 m，北京地區(qū)地磁場的豎直分量向下，大小為4.7×10－5 T，則(　　) A．兩翼尖之間的電勢差為2.9 V B．兩翼尖之間的電勢差為1.1 V C．飛機左方翼尖的電勢比右方翼尖的電勢高 D．飛機左方翼尖的電勢比右方翼尖的電勢低 解析　飛機的飛行速度為4.5×102 km/h＝125 m/s，飛機兩翼尖之間的電動勢為E＝BLv＝4.7×10－5×50×125 V＝0.29 V，A、B項錯；飛

6、機從東向西飛行，磁場豎直向下，根據(jù)右手定則可知，飛機左方翼尖電勢高于右方翼尖的電勢，C項對，D項錯。 答案　C　 3．(自感現(xiàn)象)如圖所示，電感線圈L的自感系數(shù)足夠大，其電阻忽略不計，LA、LB是兩個相同的燈泡，且在下列實驗中不會燒毀，電阻R2阻值約等于R1的兩倍，則(　　) A．閉合開關S時，LA、LB同時達到最亮，且LB更亮一些 B．閉合開關S時，LA、LB均慢慢亮起來，且LA更亮一些 C．斷開開關S時，LA慢慢熄滅，LB馬上熄滅 D．斷開開關S時，LA慢慢熄滅，LB閃亮后才慢慢熄滅 解析　由于燈泡LA與線圈L和R1串聯(lián)，燈泡LB與電阻R2串聯(lián)，當S閉合瞬間，通過線圈的電

7、流突然增大，線圈產生自感電動勢，阻礙電流的增大，所以LB比LA先亮，A、B項錯誤；由于LA所在的支路電阻阻值較小，故穩(wěn)定時電流較大，即LA更亮一些，當S斷開瞬間，線圈產生自感電動勢，兩燈組成的串聯(lián)電路中，電流從線圈中開始減小，即從IA減小，故LA慢慢熄滅，LB閃亮后才慢慢熄滅。C項錯誤，D項正確。 答案　D　 4．(渦流)如圖所示為高頻電磁爐的工作示意圖，它是采用電磁感應原理產生渦流加熱的，它利用變化的電流通過線圈產生變化的磁場，當變化的磁場通過含鐵質鍋的底部時，即會產生無數(shù)小渦流，使鍋體本身自行高速升溫，然后再加熱鍋內食物。電磁爐工作時產生的電磁波，完全被線圈底部的屏蔽層和頂板上的含鐵質

8、鍋所吸收，不會泄漏，對人體健康無危害。關于電磁爐，以下說法正確的是(　　) A．電磁爐是利用變化的磁場在食物中產生渦流對食物加熱的 B．電磁爐是利用變化的磁場產生渦流，使含鐵質鍋底迅速升溫，進而對鍋內食物加熱的 C．電磁爐是利用變化的磁場使食物中的極性水分子振動和旋轉來對食物加熱的 D．電磁爐跟電爐一樣是讓電流通過電阻絲產生熱量來對食物加熱的 解析　電磁爐的工作原理是利用變化的電流通過線圈產生變化的磁場，變化的磁場通過含鐵質鍋的底部產生無數(shù)小渦流，使鍋體溫度升高后加熱食物，故選項A、D錯誤，B正確；而選項C是微波爐的加熱原理，C項錯誤。 答案　B　 見學生用書P160

9、 微考點　1　法拉第電磁感應定律的理解和應用 　　　 核|心|微|講 1．決定感應電動勢大小的因素 感應電動勢E的大小決定于穿過電路的磁通量的變化率和線圈的匝數(shù)n。而與磁通量的大小、磁通量變化量ΔΦ的大小無必然聯(lián)系。 2．磁通量變化通常有兩種方式 (1)磁感應強度B不變，垂直于磁場的回路面積發(fā)生變化，此時E＝nB. (2)垂直于磁場的回路面積不變，磁感應強度發(fā)生變化，此時E＝nS，其中是B－t圖象的斜率。 典|例|微|探 【例1】　(多選)粗細均勻的導線繞成匝數(shù)為n、半徑為r的圓形閉合線圈。線圈放在磁場中，磁場的磁感應強度隨時間均勻增大，線圈中產生的電流為I，下

10、列說法正確的是(　　) A．電流I與匝數(shù)n成正比 B．電流I與線圈半徑r成正比 C．電流I與線圈面積S成正比 D．電流I與導線橫截面積S0成正比 【解題導思】 (1)感應電動勢和感應電流如何表示？ 答：感應電動勢 E＝n＝n·πr2，感應電流I＝＝＝· 。 (2)感應電流與線圈的匝數(shù)n、半徑r、導線的橫截面積S0、線圈的面積S有何關系？ 答：感應電流與線圈的匝數(shù)n、線圈的面積S無關 ，與半徑r、導線的橫截面積S0均成正比。 解析　由題給條件可知感應電動勢為E＝nπr2，電阻為R＝，電流I＝，聯(lián)立以上各式得I＝·，則可知B、D項正確，A、C項錯誤。 答案　BD

11、 題|組|微|練 1．如圖所示為無線充電技術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時間內，勻強磁場平行于線圈軸線向右穿過線圈，其磁感應強度大小由B1均勻增加到B2，則該段時間線圈兩端a和b之間的電勢差φa－φb(　　) A．恒為 B．從0均勻變化到 C．恒為－ D．從0均勻變化到－ 解析　根據(jù)E＝，ΔΦ＝(B2－B1)S，知E＝，根據(jù)楞次定律可判斷電流由a流向b，電源內部由低電勢流向高電勢，所以φb＞φa，A、B項錯誤；磁感應強度均勻增加，產生恒定電動勢，C項正確，D項錯誤。 答案　C　 2．如圖所示，均勻磁場中有一由半圓弧及其直徑構成的導線框，半

12、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，在線框中產生感應電流?，F(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. 解析　當導線框勻速轉動時，設半徑為r，導線框電阻為R，在很小的Δt時間內，轉過圓心角Δθ＝ωΔt，由法拉第電磁感應定律及歐姆定律可得感應電流I1＝＝＝；當導線框不動，而磁感應強度發(fā)生變化時，同理可得感應電流I2＝＝，令I1＝I2，可得＝，C項

13、對。 答案　C　 微考點　2　導體切割磁感線產生感應電動勢的計算 核|心|微|講 1．理解E＝Blv的“四性” (1)正交性：本公式是在一定條件下得出的，除磁場為勻強磁場外，還需B、l、v三者互相垂直。 (2)瞬時性：若v為瞬時速度，則E為相應的瞬時感應電動勢。 (3)有效性：公式中l(wèi)為導體切割磁感線的有效長度。 (4)相對性：E＝Blv中的速度v是導體相對磁場的速度，若磁場也在運動，應注意速度間的相對關系。 2．公式E＝Blv與E＝n的區(qū)別與聯(lián)系 典|例|微|探 【例2】　如圖所示，水平放置的平行金屬導軌，相距L＝0.50 m，左端接一電阻R＝0.20 Ω、方向

14、垂直于導軌平面的勻強磁場，磁感應強度B＝0.40 T，導體棒ab垂直放在導軌上，并能無摩擦地沿導軌滑動，導軌和導體棒的電阻均可忽略不計，當ab以v＝4.0 m/s的速度水平向右勻速滑動時，求： (1)ab棒中感應電動勢的大小，并指出a、b哪端電勢高。 (2)回路中感應電流的大小。 (3)維持ab棒做勻速運動的水平力F的大小。 【解題導思】 (1)哪一部分導體相當于電源？ 答：切割磁感線運動的導體相當于電源。 (2)安培力是阻力還是動力？ 答：阻力，阻礙導體棒的相對運動。 解析　(1)根據(jù)E＝BLv， 則E＝0.4×0.5×4 V＝0.8 V， 由右手定則可知，a端電

15、勢高于b端電勢。 (2)感應電流大小為I＝＝ A＝4.0 A。 (3)由于ab棒受安培力，故外力 F＝ILB＝4.0×0.5×0.4 N＝0.8 N， 故外力的大小為0.8 N。 答案　(1)0.8 V，a端高　(2)4.0 A　(3)0.8 N 題|組|微|練 3.如圖所示，平行導軌間距為d，一端跨接一個電阻R。勻強磁場的磁感應強度為B，方向垂直于平行金屬導軌所在平面。金屬棒與導軌的電阻均不計。當金屬棒沿垂直于棒的方向以恒定的速度v在金屬導軌上滑行時，通過電阻R的電流是(　　) A. B. C. D. 解析　電流應等于感應電動勢除以電阻R，問題在于感應電動勢應

16、如何計算。由于這里有明顯的金屬切割磁感線的運動，故不妨用E＝Blv的辦法計算。 能夠引起感應電流的電動勢是MN間產生的電動勢，所以有效切割長度應為MN，而MN用已知參數(shù)表示應為，所以有效切割長度l＝。解得E＝Blv＝，I＝＝，所以選項D正確。 答案　D　 4.(多選)如圖所示，長為L的細金屬棒OP固定在頂角為2θ的塑料圓錐體的側面上，當圓錐體繞其軸OO′以角速度ω在磁感應強度大小為B、方向水平向右的勻強磁場中勻速轉動時，下列說法中正確的是(　　) A．OP旋轉經過a或c位置時，兩端電勢差為零 B．OP旋轉經過b或d位置時，兩端電勢差為零 C．OP旋轉經過a或c位置時，兩端電勢差

17、最大，最大值為BωL2sinθcosθ D．OP旋轉經過a或c位置時，兩端電勢差最大，最大 值為BωL2cos2θ 解析　由題可知，P端旋轉經過b點或d點的瞬間，OP的運動方向與磁感應強度方向平行，這時OP不產生感應電動勢，兩端電勢差為零，B項對；當P端旋轉經過a點或c點的瞬間，OP的運動方向與磁感應強度方向垂直，產生的感應電動勢最大，此時OP在垂直于磁感應強度方向上的有效長度為l＝Lcosθ，P端的速度為v＝ωLsinθ，OP上所有點的平均速度＝v，可得OP上的感應電動勢為E＝Bl＝BωL2sinθcosθ，C項對，A、D項錯。 答案　BC　微考點　3　自感現(xiàn)象的理解和應用 核|心

18、|微|講 通電自感和斷電自感的比較 通電自感 斷電自感 電路圖 器材 要求 A1、A2同規(guī)格，R＝RL，L較大 L很大(有鐵芯)，RL?RA 現(xiàn)象 在S閉合的瞬間，燈A2立即亮起來，燈A1逐漸變亮，最終一樣亮 在開關S斷開時，燈A突然閃亮一下后再漸漸熄滅 原因 開關閉合時，流過電感線圈的電流迅速增大，線圈產生自感電動勢，阻礙了電流的增大，使流過燈A1的電流比流過燈A2的電流增加得慢 開關S斷開時，流過線圈L的電流減小，線圈產生自感電動勢，阻礙了電流的減小，使電流繼續(xù)存在一段時間；通過L的電流反向通過燈A，且由于RL?RA，使得流過燈A的電流在開關斷開的瞬

19、間突然增大，即燈A閃亮一下再熄滅 能量轉 化情況 電能轉化為磁場能 磁場能轉化為電能 典|例|微|探 【例3】　某同學為了驗證斷電自感現(xiàn)象，自己找來帶鐵芯的線圈L、小燈泡A、開關S和電池組E，用導線將它們連接成如圖所示的電路。檢查電路后，閉合開關S，小燈泡發(fā)光；再斷開開關S，小燈泡僅有不顯著的延時熄滅現(xiàn)象。雖經多次重復，仍未見老師演示時出現(xiàn)的小燈泡閃亮現(xiàn)象，他冥思苦想找不出原因。你認為最有可能造成小燈泡未閃亮的原因是(　　) A．電源的內阻較大 B．小燈泡電阻偏大 C．線圈電阻偏大 D．線圈的自感系數(shù)較大 【解題導思】 (1)斷開開關時線圈中感應電流的方向與原電

20、流的方向有何關系？ 答：相同。 (2)斷開開關后瞬間，燈泡中電流與線圈中電流有何關系？ 答：斷開后瞬間燈泡中電流與線圈中電流相等。 解析　由自感規(guī)律可知，在開關斷開的瞬間造成燈泡閃亮以及延時的原因是在線圈中產生了與原電流同向的自感電流，且大于穩(wěn)定時通過燈泡的原電流。由圖可知燈泡和線圈構成閉合的自感回路，與電源無關，故A項錯誤；造成不閃亮的原因是自感電流不大于穩(wěn)定時通過燈泡的原電流，當線圈電阻小于燈泡電阻時才會出現(xiàn)閃亮現(xiàn)象，故B項錯誤，C項正確；自感系數(shù)越大，感抗越大，延時越明顯，故D項錯誤。 答案　C 題|組|微|練 5.如圖所示的電路中，A1和A2是兩個相同的小燈泡，L是一個

21、自感系數(shù)相當大的線圈，其阻值與R相同。在開關S接通和斷開時，燈泡A1和A2亮暗的順序是(　　) A．接通時A1先達最亮，斷開時A1后滅 B．接通時A2先達最亮，斷開時A1后滅 C．接通時A1先達最亮，斷開時A1先滅 D．接通時A2先達最亮，斷開時A1先滅 解析　當開關S接通時，A1和A2應該同時亮，但由于自感現(xiàn)象的存在，流過線圈的電流由零變大時，瞬間電流幾乎全部從A1通過，而該電流又將同時分路通過A2和R，所以A1先達最亮，經過一段時間電路穩(wěn)定后，A1和A2達到一樣亮。當開關S斷開時，電源電流立即為零，同時A2與R被導線短路，沒有電流通過，因此A2立刻熄滅，而對A1，由于通過線圈

22、的電流突然減弱，線圈中產生自感電動勢，使線圈L和A1組成的閉合電路中有感應電流，所以A1后滅。 答案　A　 6.如圖所示的電路中，A、B、C是三個完全相同的燈泡，L是一個自感系數(shù)較大的線圈，其直流電阻與燈泡電阻相同。下列說法正確的是(　　) A．閉合開關S，A燈逐漸變亮 B．電路接通穩(wěn)定后，流過B燈的電流是流過C燈電流的 C．電路接通穩(wěn)定后，斷開開關S，C燈立即熄滅 D．電路接通穩(wěn)定后，斷開開關S，A、B、C燈過一會兒才熄滅，且A燈亮度比B、C燈亮度高 解析　電路中A燈與線圈并聯(lián)后與B燈串聯(lián)，再與C燈并聯(lián)。S閉合時，線圈的自感系數(shù)較大，自感電動勢很大，故三個燈同時立即發(fā)光，由

23、于線圈的電阻與燈泡電阻相同，電路穩(wěn)定后，流過A燈的電流是流過C燈電流的，A燈逐漸變暗，故A、B項錯誤；電路接通穩(wěn)定后，斷開開關S，由于線圈中電流減小，產生自感電動勢，阻礙電流的減小，線圈中電流不會立即消失，這個自感線圈與A、B、C三燈構成閉合回路，三燈都要過一會兒再熄滅。由于B、C串聯(lián)后同A并聯(lián)，流過A燈的電流大于流過B、C兩燈的電流，故A燈比B、C兩燈的亮度高，所以D項正確，C項錯誤。 答案　D　 見學生用書P162 等效法在電磁感應中的應用 　素能培養(yǎng) 1．方法概述 閉合線圈磁通量的變化或導體棒切割磁感線形成感應電流，將電磁感應和電路問題相結合，采用等效的方法找到電

24、源和電路結構，利用閉合電路知識求解。 2．方法技巧 (1)明確切割磁感線的部分導體相當于電源，其電阻是電源的內阻，其他部分為外電路，電源的正、負極由右手定則判定。 (2)畫出等效電路圖，并結合閉合電路歐姆定律等有關知識解決問題。 　經典考題　 如圖，由某種粗細均勻的總電阻為3R的金屬條制成的矩形線框abcd，固定在水平面內且處于方向豎直向下的勻強磁場B中。一接入電路電阻為R的導體棒PQ，在水平拉力作用下沿ab、dc以速度v勻速滑動，滑動過程PQ始終與ab垂直，且與線框接觸良好，不計摩擦。在PQ從靠近ad處向bc滑動的過程中(　　) A．PQ中電流先增大后減小 B．PQ兩端電壓

25、先減小后增大 C．PQ上拉力的功率先減小后增大 D．線框消耗的電功率先減小后增大 解析　設PQ左側電路的電阻為Rx，則右側電路的電阻為3R－Rx，所以外電路的總電阻為R外＝，外電路電阻先增大后減小，所以路端電壓先增大后減小，所以B項錯誤；電路的總電阻先增大后減小，再根據(jù)閉合電路的歐姆定律可得PQ中的電流I＝先減小后增大，故A項錯誤；由于導體棒做勻速運動，拉力等于安培力，即F＝BIL，拉力的功率P＝BILv，故先減小后增大，所以C項正確；外電路的總電阻R外＝，最大值為R，小于導體棒的電阻R，又外電阻先增大后減小，由電源的輸出功率與外電阻的關系圖象可知，線框消耗的電功率先增大后減小，故D項錯

26、誤。 答案　C　 　對法對題 1．如圖甲所示，一個圓形線圈的匝數(shù)N＝100，線圈面積S＝200 cm2，線圈的電阻r＝1 Ω，線圈外接一個阻值R＝4 Ω的電阻，把線圈放入一方向垂直線圈平面向里的勻強磁場中，磁感應強度隨時間變化規(guī)律如圖乙所示。下列說法正確的是 (　　) A．線圈中的感應電流方向為順時針方向 B．電阻R兩端的電壓隨時間均勻增大 C．線圈電阻r消耗的功率為4×10－4 W D．前4 s內通過R的電荷量為4×10－4 C 答案　C　 2.(多選)如圖所示，金屬三角形導軌COD上放有一根金屬棒MN，拉動MN使它以速度v在勻強磁場中向右勻速平動，若導軌和金屬棒都是粗

27、細相同的均勻導體，它們的電阻率相同，則在MN運動過程中閉合電路的(　　) A．感應電動勢逐漸增大 B．感應電流逐漸增大 C．感應電流將保持不變 D．感應電流逐漸減小 解析　拉動MN使它以速度v在勻強磁場中向右勻速平動，t時刻，導體棒切割磁感線的有效長度l＝vttan α，產生的感應電動勢E＝Blv＝Bv2ttan α，感應電動勢逐漸增大，選項A項正確；粗細相同的均勻導體，它們的電阻率相同，單位長度電阻相同，設為R，回路總電阻R總＝R＝Rvt，產生的感應電流I＝是一恒量，選項C正確，B、D錯誤。 答案　AC　 見學生用書P163 1.如圖所示，勻強磁場中有兩個

28、導體圓環(huán)a、b，磁場方向與圓環(huán)所在平面垂直。磁感應強度B隨時間均勻增大。兩圓環(huán)半徑之比為2∶1，圓環(huán)中產生的感應電動勢分別為Ea和Eb。不考慮兩圓環(huán)間的相互影響。下列說法正確的是(　　) A．Ea∶Eb＝4∶1，感應電流均沿逆時針方向 B．Ea∶Eb＝4∶1，感應電流均沿順時針方向 C．Ea∶Eb＝2∶1，感應電流均沿逆時針方向 D．Ea∶Eb＝2∶1，感應電流均沿順時針方向 解析　由法拉第電磁感應定律E＝＝πr2，為常數(shù)，E與r2成正比，故Ea∶Eb＝4∶1。磁感應強度B隨時間均勻增大，故穿過圓環(huán)的磁通量增大，由楞次定律知，感應電流產生的磁場方向與原磁場方向相反，垂直紙面向里，

29、由安培定則可知，感應電流均沿順時針方向，故B項正確。 答案　B　 2．(多選)如圖所示，S和P是半徑為a的環(huán)形導線的兩端點，OP間電阻為R，其余電阻不計，勻強磁場的磁感應強度為B，方向垂直環(huán)面，金屬棒OQ與環(huán)形導線接觸，以角速度ω繞O點無摩擦勻速轉動時，則 (　　) A．電阻R兩端的電壓為 B．電阻R消耗的功率為 C．金屬棒受的安培力為 D．外力對OQ做功的功率為 解析　OQ產生的電動勢E＝Ba＝，因為只有OP間有電阻，所以電阻R兩端的電壓為，A項正確；電阻R消耗的功率為P＝＝，B項正確；電路中電流I＝＝，金屬棒受的安培力F＝BIa＝，C項錯誤；外力對OQ做功的功率為P′＝P

30、＝，D項錯誤。 答案　AB　 3．如圖所示，一半圓形鋁框處在垂直紙面向外的非勻強磁場中，場中各點的磁感應強度為By＝，y為各點到地面的距離，c為常數(shù)，B0為一定值。鋁框平面與磁場垂直，直徑ab水平，空氣阻力不計，鋁框由靜止釋放下落的過程中(　　) A．鋁框回路磁通量不變，感應電動勢為0 B．回路中感應電流沿順時針方向，直徑ab兩點間電勢差為0 C．鋁框下落的加速度大小一定小于重力加速度g D．直徑ab所受安培力向上，半圓弧ab所受安培力向下，鋁框下落加速度大小可能等于g 解析　由題意知，y越小，By越大，鋁框下落過程中，磁通量逐漸增加，感應電動勢不為0，A項錯誤；由楞次定律判

31、斷，鋁框中電流沿順時針方向，但Uab≠0，B項錯誤；直徑ab所受安培力向上，半圓弧ab所受安培力向下，但直徑ab處在磁場較強的位置，所受安培力較大，半圓弧ab的等效水平長度與直徑相等，但處在磁場較弱的位置，所受安培力較小，這樣整個鋁框所受安培力的合力向上，鋁框下落的加速度大小一定小于重力加速度g，故C項正確，D項錯誤。 答案　C　 4.如圖甲為磁感應強度B隨時間t的變化規(guī)律，磁場方向垂直紙面，規(guī)定向里的方向為正。在磁場中有一細金屬圓環(huán)，平面位于紙面內，如圖乙所示。令I1、I2、I3分別表示Oa、ab、bc段的感應電流，F(xiàn)1、F2、F3分別表示金屬環(huán)上很小一段導體受到的安培力。下列說法不正確

32、的是(　　) A．I1沿逆時針方向，I2沿順時針方向 B．I2沿順時針方向，I3沿順時針方向 C．F1方向指向圓心，F(xiàn)2方向指向圓心 D．F2方向背離圓心向外，F(xiàn)3方向指向圓心 解析　由圖甲所示可知，Oa段，磁場垂直于紙面向里，穿過圓環(huán)的磁通量增加，由楞次定律可知，感應電流I1沿逆時針方向，在ab段磁場向里，穿過圓環(huán)的磁通量減少，由楞次定律可知，感應電流I2沿順時針方向，故A項正確；由圖甲所示可知，在bc段，磁場向外，磁通量增加，由楞次定律可知，感應電流I3沿順時針方向，故B項正確；由左手定則可知，Oa段電流受到的安培力F1方向指向圓心，ab段安培力F2方向背離圓心向外，故C項錯誤；由左手定則可知，ab段安培力F2方向背離圓心向外，bc段，安培力F3方向指向圓心，故D項正確；此題選擇錯誤選項，故選C項。 答案　C　 19