第4节 法拉第电磁感应定律
1．(2019·河北省承德市高二上学期期末)下列说法正确的是( B )
A．感应电动势是矢量
B．奥斯特最早发现电流的磁效应
C．穿过同一线圈的磁通量越大，感应电动势越大
D．穿过同一线圈的磁通量变化越大，感应电动势越大
解析：感应电动势有方向，但感应电动势是标量，故 A错误；丹麦科学家奥斯特最早发现电流磁效应，故B正确；感应电动势E＝，故感应电动势的大小和磁通量变化快慢有关，和磁通量大小及磁通量变化量大小无关，故CD错误。
2．(2019·海南省嘉积中学高二下学期期末)如图所示，在竖直向下的匀强磁场中，将一个水平放置的金属棒ab以水平初速度v0抛出，设整个运动过程中金属棒ab的取向不变，且不计空气阻力，则金属棒ab在运动过程中产生的感应电动势大小将( C )
A．越来越大 B．越来越小
C．保持不变 D．无法确定
解析：棒ab水平抛出后，其速度越来越大，但只有水平方向的分速度v0切割磁感线产生感应电动势，故E＝Blv0保持不变。
3．(2019·北京市西城区高二上学期期末)如图1所示，100匝的线圈(图中只画了2匝)两端A、B与一个理想电压表相连。线圈内有指向纸内方向的磁场，线圈中的磁通量在按图2所示规律变化。下列说法正确的是( B )
A．电压表的示数为150 V，A端接电压表正接线柱
B．电压表的示数为50.0 V，A端接电压表正接线柱
C．电压表的示数为150 V，B端接电压表正接线柱
D．电压表的示数为50.0 V，B端接电压表正接线柱
解析：线圈相当于电源，由楞次定律可知A相当于电源的正极，B相当于电源的负极。故A应该与理想电压表的＋号接线柱相连。由法拉第电磁感应定律得：E＝n＝100× V＝50 V，故B正确，ACD错误。
4．(2019·北京师大附中高二上学期期末)如图1所示，将重物A通过细绳缠绕在发电机转轴上。闭合开关后，让重物下落，会发现小灯泡被点亮。发电机内部由线框和磁场构成，为了研究该问题，我们把它简化为如图2中的模型，虚线框内存在竖直向上的匀强磁场，导体棒与水平放置的平行导轨始终垂直，导轨间距为L，磁感应强度为B，重物质量为m1，导体棒质量为m2，灯泡电阻为R，不考虑灯泡电阻变化，忽略一切摩擦，不计导轨、导体棒电阻。
(1)结合该简化模型，说明小灯泡为什么会被点亮；
(2)重物加速下落过程中，当其速度为v时，求此时导体棒的加速度大小 ；
(3)在图3的坐标系中定性画出回路中电流随时间变化的规律，并说明图线与坐标轴围成的面积的物理意义。
解析：(1)闭合开关后，重物下落通过细绳拉动导体棒，导体棒运动切割磁感线产生感应电动势，所以灯泡会被点亮。
(2)导体棒切割磁感线产生感应电动势E＝BLv，I＝E/R，F安＝BIL
导体棒加速运动，根据牛顿第二定律， 对重物：m1g－T＝m1a
对导体棒：T－F安＝m2a 由以上各式解得a＝
