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(共25张PPT)
三、涡流、电磁阻尼和电磁驱动
电磁感应
第二章
高中物理 选择性必修 第二册
必 备 知 识 练
1.(多选)下列说法中，正确的是(　 　)
A. 变化的磁场可以使闭合电路中产生感应电流
B. 在没有导体的空间中，变化的磁场不会产生感生电场
C. 恒定的磁场也能在周围空间产生感生电场
D. 感生电场的方向可以用楞次定律来判定
【解析】变化的磁场使闭合电路中产生电流属于电磁感应现 象，A正确；麦克斯韦认为，磁场变化时会在空间激发出感生电场，与是否存在导体无关，B错误；恒定的磁场周围不产生电场，C错误；感生电场的方向与有回路时感应电流的方向相同，可以用楞次定律来判定，D正确。
AD
2.[2025·山东青岛一中月考]如图所示，一个带正电的粒子在垂直于匀强磁场的平面内做圆周运动，当磁感应强度均匀增大
时，此粒子的动能将(　　)
A. 不变
B. 增大
C. 减小
D. 以上情况都有可能
B
【解析】当磁感应强度均匀增大时，由麦克斯韦的电磁场理论可知，将激发一个稳定的电场，带电粒子将受该电场的静电力作用，由楞次定律判断，静电力的方向与带电粒子的运动方向是一致的，即静电力对带电粒子做正功，所以带电粒子的动能将增大，B正确。
3.(多选)如图所示，下列生产生活现象中，属于涡流的是(　 　)
ABC
A. 甲图中用电磁炉烹制菜肴
B. 乙图中真空冶炼炉可以熔化金属
C. 丙图中过安检时用金属探测器探测人身是否携带金属物品
D. 丁图中工人穿上金属丝织成的衣服进行高压带电作业
【解析】电磁炉是利用电磁感应原理产生涡流，将电能最终转化成内能，A正确；真空冶炼炉中的线圈通有交流电，在线圈中就会产生变化的磁场，于是穿过炉内金属中的磁通量发生变化，在金属中产生涡流，电流的热效应使金属熔化，B正确；探测仪可以探测人身是否携带金属物品是因为金属物品上产生的涡流的磁场反过来影响探测器中的电流，从而使报警器发出警告，C正确；工人穿上金属丝织成的衣服可以进行高压带电作业是利用静电屏蔽原理，D错误。
4.(多选)金属探测器的结构原理简化图如图
所示，运用电磁感应原理，发射线圈(外环)
可以产生垂直于线圈平面且大小和方向均
变化的磁场，接收线圈(内环)用来收集被查
金属物发出的磁场，随着发射线圈产生的磁场反复变化，它会与所遇的金属物发生作用，导致金属物自身也会产生微弱的磁场，来自金属物的磁场进入内环线圈被接收到后，检测器会发出报警声。下列说法中，正确的是
(　 　)
A. 若发射线圈产生向下且增强的磁场，则金属物产生的感应磁场的方向竖直向上
B. 若发射线圈产生向下且增强的磁场，则金属物中的涡流方向从上往下看是顺时针方向
C. 金属物发出的磁场穿过接收线圈时，接收线圈会产生微弱的电流，此类探测器相应的元件就是依据这一电流进行报警的
D. 如果金属物中某时刻发出向上的磁场，那接收线圈中的感应电流方向从上往下看是沿逆时针方向
AC
【解析】若发射线圈产生向下且增强的磁场，则金属物的磁通量增强，由楞次定律可知涡流产生的磁场方向竖直向上，金属物中的涡流方向从上往下看是逆时针方向，A正确，B错误；金属物发出的磁场穿过接收线圈时，接收线圈的磁通量发生变化，会产生微弱的感应电流，此类探测器相应的元件就是依据这一电流进行报警的，C正确；如果金属物中某时刻发出向上的磁场，如果磁场增强，则接收线圈中的感应电流方向从上往下看是顺时针方向，如果磁场减弱，则感应应电流方向从上往下看是逆时针方向，D错误。
5.[2025·山西大同一中月考]磁电式
仪表的基本组成部分是磁铁和线圈。
缠绕线圈的骨架常用铝框，铝框、指
针固定在同一转轴上，线圈未通电
时，指针竖直指在表盘中央，线圈通
电时指针随之偏转，由此就能确定电
流的大小。如图所示，线圈通电时指针向右偏转，关于此过
程，下列说法中，正确的是(　　)
A. 俯视看线圈中通有逆时针方向的电流
B. 穿过铝框的磁通量减少
C. 俯视看铝框中产生顺时针方向的感应电流
D. 使用铝框做线圈骨架能够尽快使指针停在某一刻度处
D
【解析】由左手定则可知，俯视看线圈中通有顺时针方向的电流，A错误；因为线圈在水平位置时磁通量为0，则指针向右转动时，穿过铝框的磁通量向下增加，由楞次定律可知，俯视看铝框中产生逆时针方向的感应电流，B、C错误；当铝框中产生感应电流时，铝框受到的安培力与运动方向相反，故起到了阻尼作用，则使用铝框做线圈骨架能够尽快使指针停在某一刻度处，D正确。
关 键 能 力 练
6.[2025·嘉兴期末]下列关于四幅图的说法，正确的是
(　　)
A. 图甲：金属探测器通过使用通有恒定电流的长柄线圈来探测地下是否有金属
B. 图乙：摇动手柄使得蹄形磁铁转动，则铝框会以相同的速度同向转动
C. 图丙：当真空冶炼炉的炉外线圈通入高频交流电时，线圈中产生大量热量，从而冶炼金属
D. 图丁：微安表的表头在运输时连接正、负接线柱保护电表指针，利用了电磁阻尼原理
D
【解析】金属探测器通过使用通有变化电流的长柄线圈来探测地下是否有金属，A错误；由电磁驱动原理可知，摇动手柄使得蹄形磁铁转动，则铝框会同向转动，且比磁铁转得慢，即同向异步，B错误；当真空冶炼炉的炉外线圈通入高频交流电时，在铁块中会产生涡流，铁块中就会产生大量热量，从而冶炼金属，C错误；微安表的表头在运输时连接正、负接线柱保护电表指针，利用了电磁阻尼原理，D正确。
7.扫描隧道显微镜(STM)可用来
探测样品表面原子尺度上的形
貌。为了有效隔离外界振动对
STM的扰动，在圆底盘周边沿
其径向对称地安装若干对紫铜
薄板，并施加磁场来快速衰减
其微小振动，如图所示。当无
扰动时，按如图所示的四种方案对紫铜薄板施加恒定磁场，出现扰动后，下列对紫铜薄板上、下及左、右振动的衰减方案
中，最有效的是(　　)
A
【解析】施加磁场来快速衰减STM的微小振动，其原理是电磁阻尼，在振动时，紫铜薄板的磁通量发生变化，紫铜薄板中产生感应电动势和感应电流，紫铜薄板受到安培力作用，该作用力阻碍紫铜薄板振动，即促使其振动衰减，A中，无论紫铜薄板上、下振动还是左、右振动，通过它的磁通量都发生变化；B中，当紫铜薄板上、下振动时，通过它的磁通量可能不变，当紫铜薄板向右振动时，通过它的磁通量不变；C中，紫铜薄板上、下振动和左、右振动时，通过它的磁通量可能不变，D中，当紫铜薄板上、下振动时，紫铜薄板中磁通量可能不变。综上所述，A正确。
8.(多选)如图所示，三个长度、内
径、管壁厚度相同的木管、铜管、
银管竖直固定放置(相距较远)，其
下端到地面的高度相同。在每个管
正上方各有一个完全相同的圆柱形
磁铁，分别为a、b、c，它们下表面
N极也在同一水平面上，现让a、
b、c同时由静止释放，它们分别穿
过对应的管道，观察到a、b、c不
是同时到达地面。不考虑管间感应
磁场的影响，也不考虑磁铁间的相互影响，已知银的电阻率比铜的电阻率小。关于a、b、c从释放到落到地面的过程，下列说法中正确的是
(　 　)
A. 三根管中磁通量的变化量不同
B. 从上往下看，铜管中感应电流的方向开始为逆时针方向，最后为顺时针方向
C. a最先落地，c最后落地
D. 落地时的速度大小关系为va＞vc＞vb
BC
【解析】a、b、c的初、末位置相同，三根管长度、内径相等，三根管中磁通量的变化量相同，A错误；由楞次定律可知，从上往下看，铜管中感应电流的方向开始为逆时针方向，最后为顺时针方向，B正确；a下落过程中，木管中没有感应电流，a做自由落体运动，a最先落地，b、c下落过程中，铜管、银管中都有感应电流，由楞次定律得b、c受到的磁场力方向都向上，由于银管的电阻小，银管中的平均感应电流大，银管受到的平均安培力大，由牛顿第三定律得c受到的平均磁场力大，c的加速度最小，c比b后落地，C正确；由于c受到的平均磁场力大，磁场力对c做负功，a、b、c运动的过程由动能定理有mgh－W磁＝mv2，其中＝0，，解得a、b、c落地时的速度大小关系为va＞vb＞vc，D错误。
拓 展 突 破 练
9.[2024·辽宁沈阳二中月考]著名物理
学家费曼曾设计过这样一个实验装置：
一块绝缘圆板可绕其中心的光滑轴自由
转动，在圆板的中部有一个线圈，圆板
的四周固定着一圈带电的金属小球，如
图所示。当线圈接通电源后，线圈中将有图示方向的电流流过。下列说法中，正确的是
(　　)
A. 接通电源瞬间，圆板不会发生转动
B. 线圈中电流的增大或减小会引起圆板向相同方向转动
C. 接通电源后，保持线圈中电流不变，金属小球所受静电力方向与线圈中电流方向相同
D. 若金属小球带正电，则接通电源瞬间圆板转动方向与线圈中电流方向相同
D
【解析】线圈接通电源瞬间，变化的磁场产生电场，从而导致带电小球受到电场力的作用，使圆板转动，A错误；线圈中电流增大或减小都会引起磁场的变化，从而产生电场，使小球受到电场力，从而转动，但电场力方向与小球带电正负有关，B错误；接通电源后，保持线圈中电流不变，则磁场不变，不会产生电场，小球不受到电场力，C错误；接通电源瞬间小球受到电场力作用而转动，若小球带正电，由楞次定律可判断出感生电场的方向，通过小球受力可知圆盘转动方向与线圈中电流方向相同，D正确。2.3 涡流、电磁阻尼和电磁驱动
1.(多选)下列说法中，正确的是(　 )
A. 变化的磁场可以使闭合电路中产生感应电流
B. 在没有导体的空间中，变化的磁场不会产生感生电场
C. 恒定的磁场也能在周围空间产生感生电场
D. 感生电场的方向可以用楞次定律来判定
2.[2025·山东青岛一中月考]如图所示，一个带正电的粒子在垂直于匀强磁场的平面内做圆周运动，当磁感应强度均匀增大时，此粒子的动能将(　 )
A. 不变
B. 增大
C. 减小
D. 以上情况都有可能
3.(多选)如图所示，下列生产生活现象中，属于涡流的是(　 )
A. 甲图中用电磁炉烹制菜肴
B. 乙图中真空冶炼炉可以熔化金属
C. 丙图中过安检时用金属探测器探测人身是否携带金属物品
D. 丁图中工人穿上金属丝织成的衣服进行高压带电作业
4.(多选)金属探测器的结构原理简化图如图所示，运用电磁感应原理，发射线圈(外环)可以产生垂直于线圈平面且大小和方向均变化的磁场，接收线圈(内环)用来收集被查金属物发出的磁场，随着发射线圈产生的磁场反复变化，它会与所遇的金属物发生作用，导致金属物自身也会产生微弱的磁场，来自金属物的磁场进入内环线圈被接收到后，检测器会发出报警声。下列说法中，正确的是(　 )
A. 若发射线圈产生向下且增强的磁场，则金属物产生的感应磁场的方向竖直向上
B. 若发射线圈产生向下且增强的磁场，则金属物中的涡流方向从上往下看是顺时针方向
C. 金属物发出的磁场穿过接收线圈时，接收线圈会产生微弱的电流，此类探测器相应的元件就是依据这一电流进行报警的
D. 如果金属物中某时刻发出向上的磁场，那接收线圈中的感应电流方向从上往下看是沿逆时针方向
5.[2025·山西大同一中月考]磁电式仪表的基本组成部分是磁铁和线圈。缠绕线圈的骨架常用铝框，铝框、指针固定在同一转轴上，线圈未通电时，指针竖直指在表盘中央，线圈通电时指针随之偏转，由此就能确定电流的大小。如图所示，线圈通电时指针向右偏转，关于此过程，下列说法中，正确的是(　 )
A. 俯视看线圈中通有逆时针方向的电流
B. 穿过铝框的磁通量减少
C. 俯视看铝框中产生顺时针方向的感应电流
D. 使用铝框做线圈骨架能够尽快使指针停在某一刻度处
6.[2025·嘉兴期末]下列关于四幅图的说法，正确的是(　 )
A. 图甲：金属探测器通过使用通有恒定电流的长柄线圈来探测地下是否有金属
B. 图乙：摇动手柄使得蹄形磁铁转动，则铝框会以相同的速度同向转动
C. 图丙：当真空冶炼炉的炉外线圈通入高频交流电时，线圈中产生大量热量，从而冶炼金属
D. 图丁：微安表的表头在运输时连接正、负接线柱保护电表指针，利用了电磁阻尼原理
7.扫描隧道显微镜(STM)可用来探测样品表面原子尺度上的形貌。为了有效隔离外界振动对STM的扰动，在圆底盘周边沿其径向对称地安装若干对紫铜薄板，并施加磁场来快速衰减其微小振动，如图所示。当无扰动时，按如图所示的四种方案对紫铜薄板施加恒定磁场，出现扰动后，下列对紫铜薄板上、下及左、右振动的衰减方案中，最有效的是(　 )
8.(多选)如图所示，三个长度、内径、管壁厚度相同的木管、铜管、银管竖直固定放置(相距较远)，其下端到地面的高度相同。在每个管正上方各有一个完全相同的圆柱形磁铁，分别为a、b、c，它们下表面N极也在同一水平面上，现让a、b、c同时由静止释放，它们分别穿过对应的管道，观察到a、b、c不是同时到达地面。不考虑管间感应磁场的影响，也不考虑磁铁间的相互影响，已知银的电阻率比铜的电阻率小。关于a、b、c从释放到落到地面的过程，下列说法中正确的是( )
A. 三根管中磁通量的变化量不同
B. 从上往下看，铜管中感应电流的方向开始为逆时针方向，最后为顺时针方向
C. a最先落地，c最后落地
D. 落地时的速度大小关系为va＞vc＞vb
9.[2024·辽宁沈阳二中月考]著名物理学家费曼曾设计过这样一个实验装置：一块绝缘圆板可绕其中心的光滑轴自由转动，在圆板的中部有一个线圈，圆板的四周固定着一圈带电的金属小球，如图所示。当线圈接通电源后，线圈中将有图示方向的电流流过。下列说法中，正确的是(　 )
A. 接通电源瞬间，圆板不会发生转动
B. 线圈中电流的增大或减小会引起圆板向相同方向转动
C. 接通电源后，保持线圈中电流不变，金属小球所受静电力方向与线圈中电流方向相同
D. 若金属小球带正电，则接通电源瞬间圆板转动方向与线圈中电流方向相同2.3 涡流、电磁阻尼和电磁驱动
1.(多选)下列说法中，正确的是(　AD　)
A. 变化的磁场可以使闭合电路中产生感应电流
B. 在没有导体的空间中，变化的磁场不会产生感生电场
C. 恒定的磁场也能在周围空间产生感生电场
D. 感生电场的方向可以用楞次定律来判定
【解析】变化的磁场使闭合电路中产生电流属于电磁感应现象，A正确；麦克斯韦认为，磁场变化时会在空间激发出感生电场，与是否存在导体无关，B错误；恒定的磁场周围不产生电场，C错误；感生电场的方向与有回路时感应电流的方向相同，可以用楞次定律来判定，D正确。
2.[2025·山东青岛一中月考]如图所示，一个带正电的粒子在垂直于匀强磁场的平面内做圆周运动，当磁感应强度均匀增大时，此粒子的动能将(　B　)
A. 不变
B. 增大
C. 减小
D. 以上情况都有可能
【解析】当磁感应强度均匀增大时，由麦克斯韦的电磁场理论可知，将激发一个稳定的电场，带电粒子将受该电场的静电力作用，由楞次定律判断，静电力的方向与带电粒子的运动方向是一致的，即静电力对带电粒子做正功，所以带电粒子的动能将增大，B正确。
3.(多选)如图所示，下列生产生活现象中，属于涡流的是(　ABC　)
A. 甲图中用电磁炉烹制菜肴
B. 乙图中真空冶炼炉可以熔化金属
C. 丙图中过安检时用金属探测器探测人身是否携带金属物品
D. 丁图中工人穿上金属丝织成的衣服进行高压带电作业
【解析】电磁炉是利用电磁感应原理产生涡流，将电能最终转化成内能，A正确；真空冶炼炉中的线圈通有交流电，在线圈中就会产生变化的磁场，于是穿过炉内金属中的磁通量发生变化，在金属中产生涡流，电流的热效应使金属熔化，B正确；探测仪可以探测人身是否携带金属物品是因为金属物品上产生的涡流的磁场反过来影响探测器中的电流，从而使报警器发出警告，C正确；工人穿上金属丝织成的衣服可以进行高压带电作业是利用静电屏蔽原理，D错误。
4.(多选)金属探测器的结构原理简化图如图所示，运用电磁感应原理，发射线圈(外环)可以产生垂直于线圈平面且大小和方向均变化的磁场，接收线圈(内环)用来收集被查金属物发出的磁场，随着发射线圈产生的磁场反复变化，它会与所遇的金属物发生作用，导致金属物自身也会产生微弱的磁场，来自金属物的磁场进入内环线圈被接收到后，检测器会发出报警声。下列说法中，正确的是(　AC　)
A. 若发射线圈产生向下且增强的磁场，则金属物产生的感应磁场的方向竖直向上
B. 若发射线圈产生向下且增强的磁场，则金属物中的涡流方向从上往下看是顺时针方向
C. 金属物发出的磁场穿过接收线圈时，接收线圈会产生微弱的电流，此类探测器相应的元件就是依据这一电流进行报警的
D. 如果金属物中某时刻发出向上的磁场，那接收线圈中的感应电流方向从上往下看是沿逆时针方向
【解析】若发射线圈产生向下且增强的磁场，则金属物的磁通量增强，由楞次定律可知涡流产生的磁场方向竖直向上，金属物中的涡流方向从上往下看是逆时针方向，A正确，B错误；金属物发出的磁场穿过接收线圈时，接收线圈的磁通量发生变化，会产生微弱的感应电流，此类探测器相应的元件就是依据这一电流进行报警的，C正确；如果金属物中某时刻发出向上的磁场，如果磁场增强，则接收线圈中的感应电流方向从上往下看是顺时针方向，如果磁场减弱，则感应应电流方向从上往下看是逆时针方向，D错误。
5.[2025·山西大同一中月考]磁电式仪表的基本组成部分是磁铁和线圈。缠绕线圈的骨架常用铝框，铝框、指针固定在同一转轴上，线圈未通电时，指针竖直指在表盘中央，线圈通电时指针随之偏转，由此就能确定电流的大小。如图所示，线圈通电时指针向右偏转，关于此过程，下列说法中，正确的是(　D　)
A. 俯视看线圈中通有逆时针方向的电流
B. 穿过铝框的磁通量减少
C. 俯视看铝框中产生顺时针方向的感应电流
D. 使用铝框做线圈骨架能够尽快使指针停在某一刻度处
【解析】由左手定则可知，俯视看线圈中通有顺时针方向的电流，A错误；因为线圈在水平位置时磁通量为0，则指针向右转动时，穿过铝框的磁通量向下增加，由楞次定律可知，俯视看铝框中产生逆时针方向的感应电流，B、C错误；当铝框中产生感应电流时，铝框受到的安培力与运动方向相反，故起到了阻尼作用，则使用铝框做线圈骨架能够尽快使指针停在某一刻度处，D正确。
6.[2025·嘉兴期末]下列关于四幅图的说法，正确的是(　D　)
A. 图甲：金属探测器通过使用通有恒定电流的长柄线圈来探测地下是否有金属
B. 图乙：摇动手柄使得蹄形磁铁转动，则铝框会以相同的速度同向转动
C. 图丙：当真空冶炼炉的炉外线圈通入高频交流电时，线圈中产生大量热量，从而冶炼金属
D. 图丁：微安表的表头在运输时连接正、负接线柱保护电表指针，利用了电磁阻尼原理
【解析】金属探测器通过使用通有变化电流的长柄线圈来探测地下是否有金属，A错误；由电磁驱动原理可知，摇动手柄使得蹄形磁铁转动，则铝框会同向转动，且比磁铁转得慢，即同向异步，B错误；当真空冶炼炉的炉外线圈通入高频交流电时，在铁块中会产生涡流，铁块中就会产生大量热量，从而冶炼金属，C错误；微安表的表头在运输时连接正、负接线柱保护电表指针，利用了电磁阻尼原理，D正确。
7.扫描隧道显微镜(STM)可用来探测样品表面原子尺度上的形貌。为了有效隔离外界振动对STM的扰动，在圆底盘周边沿其径向对称地安装若干对紫铜薄板，并施加磁场来快速衰减其微小振动，如图所示。当无扰动时，按如图所示的四种方案对紫铜薄板施加恒定磁场，出现扰动后，下列对紫铜薄板上、下及左、右振动的衰减方案中，最有效的是(　A　)
【解析】施加磁场来快速衰减STM的微小振动，其原理是电磁阻尼，在振动时，紫铜薄板的磁通量发生变化，紫铜薄板中产生感应电动势和感应电流，紫铜薄板受到安培力作用，该作用力阻碍紫铜薄板振动，即促使其振动衰减，A中，无论紫铜薄板上、下振动还是左、右振动，通过它的磁通量都发生变化；B中，当紫铜薄板上、下振动时，通过它的磁通量可能不变，当紫铜薄板向右振动时，通过它的磁通量不变；C中，紫铜薄板上、下振动和左、右振动时，通过它的磁通量可能不变，D中，当紫铜薄板上、下振动时，紫铜薄板中磁通量可能不变。综上所述，A正确。
8.(多选)如图所示，三个长度、内径、管壁厚度相同的木管、铜管、银管竖直固定放置(相距较远)，其下端到地面的高度相同。在每个管正上方各有一个完全相同的圆柱形磁铁，分别为a、b、c，它们下表面N极也在同一水平面上，现让a、b、c同时由静止释放，它们分别穿过对应的管道，观察到a、b、c不是同时到达地面。不考虑管间感应磁场的影响，也不考虑磁铁间的相互影响，已知银的电阻率比铜的电阻率小。关于a、b、c从释放到落到地面的过程，下列说法中正确的是(　BC　)
A. 三根管中磁通量的变化量不同
B. 从上往下看，铜管中感应电流的方向开始为逆时针方向，最后为顺时针方向
C. a最先落地，c最后落地
D. 落地时的速度大小关系为va＞vc＞vb
【解析】a、b、c的初、末位置相同，三根管长度、内径相等，三根管中磁通量的变化量相同，A错误；由楞次定律可知，从上往下看，铜管中感应电流的方向开始为逆时针方向，最后为顺时针方向，B正确；a下落过程中，木管中没有感应电流，a做自由落体运动，a最先落地，b、c下落过程中，铜管、银管中都有感应电流，由楞次定律得b、c受到的磁场力方向都向上，由于银管的电阻小，银管中的平均感应电流大，银管受到的平均安培力大，由牛顿第三定律得c受到的平均磁场力大，c的加速度最小，c比b后落地，C正确；由于c受到的平均磁场力大，磁场力对c做负功，a、b、c运动的过程由动能定理有mgh－W磁＝mv2，其中＝0，，解得a、b、c落地时的速度大小关系为va＞vb＞vc，D错误。
9.[2024·辽宁沈阳二中月考]著名物理学家费曼曾设计过这样一个实验装置：一块绝缘圆板可绕其中心的光滑轴自由转动，在圆板的中部有一个线圈，圆板的四周固定着一圈带电的金属小球，如图所示。当线圈接通电源后，线圈中将有图示方向的电流流过。下列说法中，正确的是(　D　)
A. 接通电源瞬间，圆板不会发生转动
B. 线圈中电流的增大或减小会引起圆板向相同方向转动
C. 接通电源后，保持线圈中电流不变，金属小球所受静电力方向与线圈中电流方向相同
D. 若金属小球带正电，则接通电源瞬间圆板转动方向与线圈中电流方向相同
【解析】线圈接通电源瞬间，变化的磁场产生电场，从而导致带电小球受到电场力的作用，使圆板转动，A错误；线圈中电流增大或减小都会引起磁场的变化，从而产生电场，使小球受到电场力，从而转动，但电场力方向与小球带电正负有关，B错误；接通电源后，保持线圈中电流不变，则磁场不变，不会产生电场，小球不受到电场力，C错误；接通电源瞬间小球受到电场力作用而转动，若小球带正电，由楞次定律可判断出感生电场的方向，通过小球受力可知圆盘转动方向与线圈中电流方向相同，D正确。

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