(1)求在t＝0.1 s时线圈中电压表的示数及A、B两端哪端应该与电压表标“＋”的接线柱(或红接线柱)连接；
(2)通过计算，在图丙中画出0～1.0 s时间内线圈中感应电流随时间变化图线(取顺时针方向为电流正方向)；
(3)求0～1.0 s时间内线圈中感应电流的有效值。
解析：(1)由题意可得，0～0.2 s内磁感应强度均匀变化，其间产生的感应电动势恒定 ΔΦΔB根据法拉第电磁感应定律E＝N＝N·S2
ΔtΔt1.2
得t＝0.1 s时，感应电动势E1＝100××0.02 V＝12 V
0.2根据闭合电路欧姆定律得此时线圈中电压表的示数U＝
3
·E＝×12 V＝9 V R＋r4
R根据楞次定律，感应电流为顺时针方向，A应该与电压表标“＋”的接线柱(或红接线柱)连接。
(2)由题图乙和闭合电路欧姆定律得
0～0.2 s和0.8～1.0 s内线圈中感应电流均为
E1
I1＝＝3 A，
R＋r由楞次定律可知电流方向为顺时针； 0．3～0.8 s内线圈的感应电动势
E2＝100×
2.4
×0.02 V＝8 V。 0.6
由闭合电路欧姆定律得感应电流为I2＝由楞次定律可知电流方向为逆时针，
E2
R＋r＝2 A，
6
所以0～1.0 s时间内的电流随时间变化图线如图所示。
23222
(3)由电流热效应I1R·T＋I2R·T＝IR·T
55代入数据可得：线圈中的感应电流有效值I＝6 A。 答案：(1)9 V A (2)见解析图 (3)6 A
12．(1)如图甲所示，两根足够长的平行导轨，间距L＝0.3 m，在导轨间有垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度B1＝0.5 T。一根直金属杆MN以v＝2 m/s的速度向右匀速运动，杆MN始终与导轨垂直且接触良好。杆MN的电阻r1＝1 Ω，导轨的电阻可忽略。求杆MN中产生的感应电动势E1。
(2)如图乙所示，一个匝数n＝100的圆形线圈，面积S1＝0.4 m，电阻r2＝1 Ω。在线圈中存在面积S2＝0.3 m垂直线圈平面(指向纸外)的匀强磁场区域，磁感应强度B2随时间t变化的关系如图丙所示。求圆形线圈中产生的感应电动势E2。
(3)将一个R＝2 Ω的电阻分别与图甲和图乙中的a、b端相连接，然后b端接地。试判断以上两种情况中，哪种情况a端的电势较高？并求出较高的电势φa。
2
2
7
解析：(1)杆MN做切割磁感线的运动， 产生的感应电动势E1＝B1Lv＝0.3 V。 (2)穿过圆形线圈的磁通量发生变化， ΔB2
产生的感应电动势E2＝nS2＝4.5 V。
Δt(3)题图甲中φa>φb＝0，题图乙中φa<φb＝0，所以当电阻R与题图甲中的导轨相连接时，a端的电势较高。
此时通过电阻R的电流I＝
E1
R＋r1
电阻R两端的电势差φa－φb＝IR
a端的电势φa＝IR＝0.2 V。
答案：(1)0.3 V (2)4.5 V (3)与图甲中的导轨相连接a端电势高 φa＝0.2 V
8
9
(江苏专版)2020版高考物理一轮复习 课时跟踪检测(三十一)法拉第电磁感应定律(含解析)
