法拉第電磁感應定律大港中學田俊/f/25.html一.電磁感應現(xiàn)象-----產(chǎn)生感應電流的條件1.閉合電路的一部分導體做切割磁力線運動時,有感應電流產(chǎn)生.2.閉合電路中的磁通量發(fā)生變化時,有感應電流產(chǎn)生.二.感應電動勢的大小1.法拉第電磁感應定律a.如果磁感應強度B不變,磁通量的變化是由于閉合電路的面積發(fā)生變化而引起的,則有E=nBΔS/Δtb.如果閉合電路的面積不變,磁通量的變化是由于磁感應強度B發(fā)生變化而引起的,則有E=nS

ΔB/Δtc.如果磁通量的變化是由于磁感應強度B和閉合電路的面積共同發(fā)生變化而引起的,則有E=nΔ(BS⊥)/Δt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。

-----E=nΔΦ/Δt2.切割磁力線運動時------a.導體平動時,E=Bl

vsinθθ為B和v之間的夾角,

若B、v、l三者兩兩垂直，則E=Bl

vb.導體棒以端點為軸,在垂直于磁感應線的勻強磁場中勻速轉(zhuǎn)動,E=1/2Bωl2c.矩形線圈在勻強磁場中繞垂直于磁場的任意軸勻速轉(zhuǎn)動時,E=nBωSsinθ.θ為線圈平面和中性面之間的夾角.注意:1.Φ、ΔΦ、ΔΦ/Δt的區(qū)別:變化的物理量達到最大時,其對時間的變化率等于0

2.E=nΔΦ/Δt和E=Bl

vsin的區(qū)別和聯(lián)系：產(chǎn)生感應電動勢的那部分導體相當于電源.P201/1:

關于線圈中產(chǎn)生的感應電動勢，下列敘述中正確的是

()A.穿過線圈的磁通量越大，感應電動勢越大。B.穿過線圈的磁通量增量越大，感應電動勢越大。C.磁通量減少得越快，感應電動勢越大。D.磁通量為0時，感應電動勢也為0。E.線圈中磁通量變化越大，感應電動勢一定越大F.線圈中磁通量變化越快，感應電動勢越大G.線圈放在磁感強度越強的地方，產(chǎn)生的感應電動勢一定越大C

F

P201/2：平面閉合線框匝數(shù)為n，所圍面積為S，總電阻為R，在時間△t內(nèi)穿過每匝線框的磁通量變化為Δφ，則通過導線某一截面的電量是（）（A）Δφ/R（B）ΔφR/nS（C）nΔφ/R△t（D）nΔφ/R解:E=nΔφ/ΔtI=E/Rq=I△t=nΔφ/RD

例1.A、B兩閉合線圈為同樣導線繞成且均為10匝，半徑rA=2rB

，內(nèi)有如圖所示的有理想邊界的勻強磁場，若磁場均勻減小，則A、B環(huán)中的感應電動勢之比εA∶εB=

，產(chǎn)生的感應電流之比

IA∶IB＝

。BA1:11:2

P203/例1、用同樣材料和規(guī)格的導線做成的圓環(huán)a和b，它們的半徑之比ra：rb＝2：1，連接兩圓環(huán)部分的兩根直導線的電阻不計，均勻變化的磁場具有理想的邊界如圖所示，磁感應強度以恒定的變化率變化.那么當a環(huán)置于磁場中與b環(huán)置于磁場中兩種情況下，A、B兩點電勢差之比U1/U2為

.BABA解:

設小圓電阻為R,則大圓電阻為2R,

小圓面積為S,大圓面積為4S.

分別畫出等效電路如圖:E12RRBAE22RRBAE=ΔΦ/Δt=SΔB/Δt∝S由閉合電路歐姆定律對上圖U1=E1/3對下圖U2=2E2/3U1/U2=E1/2E2=4S/2S=22：1P203/2

有一邊長為l、匝數(shù)為n、電阻為R的正方形閉合線框，處于磁感應強度為B勻強磁場中，磁場方向垂直于線圈平面，若將線框在磁場中翻轉(zhuǎn)180°，求在這個過程中通過導線橫截面的電量。解：將線框轉(zhuǎn)過180°，則穿過線框的磁通量的變化量大小是ΔΦ=2BS=2Bl2這個過程中產(chǎn)生的感應電動勢為E=nΔΦ/Δt感應電流I=E/R所以電量q=I△t=nΔΦ/R=2nBl

2/RRBab例2.如圖示，勻強磁場豎直下下，一根直導線ab在水平桌面上，以勻速率v向右垂直磁感應線滑入勻強磁場中，做切割磁感應線運動，不考慮空氣阻力，直導線ab在下落過程中產(chǎn)生的感應電動勢將會：()A.逐漸增大B.逐漸減小C.為0D.保持不變vvtvxvy解：E=Bl

vtsinθ=Bl

vxab做平拋運動，水平速度保持不變，感應電動勢保持不變。DP204/3

如圖，一圓環(huán)與外切正方形線框均由相同的絕緣導線制成，并各自形成閉合回路，勻強磁場布滿整個方形線框，當磁場均勻變化時，線框和圓環(huán)中的感應電動勢之比是多大？感應電流之比等于多少？解：設正方形邊長為2a，則圓環(huán)半徑為a，兩者面積之比為S1/S2=4a2/πa2=4/π,電阻之比為R1/R2=8a/2πa=4/πE=ΔΦ/Δt=SΔB/Δt∝SE1

/E2=S1/S2=4a2/πa2=4/π,P204/1．將一條形磁鐵插入螺線管線圈,第一次插入用0.2秒，第二次插入用0.4秒，并且兩次起始和終了位置相同，則（）A.第一次磁通量變化比第二次大B.第一次磁通量變化比第二次快C.第一次產(chǎn)生的感應電動勢比第二次大D.若斷開電鍵S，兩次均無感應電流BCD兩次線圈中磁通量之比為

，感應電動勢之比為

，電流強度之比為

，通過線圈的電量之比為

，

線圈放出的熱量之比為

。解：

Δφ

相同。∴

Δφ1/Δφ2=1:11:1E=nΔφ/t∝1/t∴E1/E2=t2/t1=2：12:1I=E/R∝E∴I1/

I2=

E1/E2=2：12:1q=It=Et/R=nΔφ/R∴q1/

q2=1：11:1Q=I2Rt∝E2t∴Q1/Q2=2：12:1P204/2．矩形形線框abcd繞OO軸在磁感強度為0.2T的勻強磁場中以2r／s的轉(zhuǎn)速勻速轉(zhuǎn)動，已知ab=20cm，bd=40cm，匝數(shù)為100匝，當線框從如圖示位置開始轉(zhuǎn)過90°，則線圈中磁通量的變化量ΔΦ等于多少？磁通量平均變化率為多少？線圈中產(chǎn)生的平均感應電動勢為多少？abcdOO解：轉(zhuǎn)過90°時，線圈中磁通量的變化量ΔΦ=BS-0=0.016Wb.周期為T=1/2=0.5sΔt=1/4T=0.125sΔΦ/Δt=0.016/0.125=0.128Wb／s，

E=nΔΦ/Δt=12.8V

例3.

單匝矩形線圈在勻強磁場中勻速轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)軸垂直于磁場，若線圈所圍面積里磁通量隨時間變化的規(guī)律如圖所示,則線圈中 []A．O時刻感應電動勢最大B．D時刻感應電動勢為零C．D時刻感應電動勢最大D．O至D時間內(nèi)平均感生電動勢為0.4VABD1t/sΦ/10-3

WbA0BD20.01

例4.

如圖所示，線圈內(nèi)有理想邊界的磁場，當磁場均勻增加時，有一帶電粒子靜止于平行板(兩板水平放置)電容器中間，則此粒子帶____電，若線圈的匝數(shù)為n，平行板電容器的板間距離為d，粒子的質(zhì)量為m，帶電量為q，則磁感應強度的變化率為

。

(設線圈的面積為S)．

解：分析粒子的受力情況如圖：mgqE由平衡條件得qE=qU/d=mg由楞次定律，上板帶正電，

E向下,粒子帶負電由法拉第電磁感應定律U=nΔΦ/Δt=nS

ΔB/Δt∴ΔB/Δt=U/nS=mgd/nqS負mgd／nqS例5.一個N匝圓線圈，放在磁感強度為B的勻強磁場中，線圈平面跟磁感強度方向成30°角，磁感強度隨時間均勻變化，線圈導線規(guī)格不變，下列方法中可使線圈中感應電流增加一倍的是[]A．將線圈匝數(shù)增加一倍B．將線圈面積增加一倍C．將線圈半徑增加一倍D．適當改變線圈的取向30°B解：

E=NΔΦ/Δt=NS⊥B/t=sin30°×NSB/tI=E/R線圈匝數(shù)增加一倍，E和電阻R都增大一倍，I不變。線圈面積增加一倍，E增大到2倍，R增大到倍，

I增大到倍線圈半徑增加一倍，E增大到4倍，R增大到2倍，I加倍.改變線圈的取向，使線圈平面跟磁感強度垂直。

E增大一倍，R不變，I加倍。CD例6．一個N匝圓線圈，放在磁感強度為B的勻強磁場中，線圈平面跟磁感強度方向成30°角，磁感強度隨時間均勻變化，線圈導線規(guī)格不變，下列方法中可使線圈中感應電