第九章第二节法拉第电磁感应定律 自感 涡流

第二节 法拉第电磁感应定律 自感 涡流

一、法拉第电磁感应定律

1．感应电动势

(1)感应电动势：在电磁感应现象中产生的电动势．产生感应电动势的那部分导体就相当于电源，导体的电阻相当于电源内阻．

(2)感应电流与感应电动势的关系：遵循闭合电路欧姆定律，即I ＝E R ＋r . 2．法拉第电磁感应定律

(1)内容：闭合电路中感应电动势的大小，跟穿过这一电路的磁通量的变化率成正比．

(2)公式：E ＝n ΔΦΔt

，n 为线圈匝数． 3．导体切割磁感线的情形

(1)若B 、l 、v 相互垂直，则E ＝Bl v .

(2)若B ⊥l ，l ⊥v ，v 与B 夹角为θ，则E ＝Bl v sin_θ.

1.(单选)(2015·太原质检)如图所示，用两根相同的导线绕成匝数分别为n 1

和n 2的圆形闭合线圈A 和B ，两线圈所在平面与匀强磁场垂直．当磁感应强度随时间均匀变化时，两线圈中的感应电流之比I A ∶I B 为( ) A.n 1n 2 B.n 2n 1 C.n 21n 22 D.n 22n 21

答案：B

二、自感与涡流

1．自感现象

(1)概念：由于导体本身的电流变化而产生的电磁感应现象称为自感，由于自感而产生的感应电动势叫做自感电动势．

(2)表达式：E ＝L ΔI Δt

. (3)自感系数L 的影响因素：与线圈的大小、形状、匝数以及是否有铁芯有关．

2．涡流 当线圈中的电流发生变化时，在它附近的任何导体中都会产生像水的旋涡状的感应电流．

(1)电磁阻尼：当导体在磁场中运动时，感应电流会使导体受到安培力，安培力的方向总是阻碍导体的运动．

(2)电磁驱动：如果磁场相对于导体转动，在导体中会产生感应电流，使导体受到安培力作用，安培力使导体运动起来．

交流感应电动机就是利用电磁驱动的原理工作的．

2.(多选)(2015·郑州模拟)如图甲、乙所示的电路中，电阻R 和自感线圈L

的电阻值都很小，且小于灯A 的电阻，接通S ，使电路达到稳定，灯泡A 发光，则( )

A ．在电路甲中，断开S 后，A 将逐渐变暗

B ．在电路甲中，断开S 后，A 将先变得更亮，然后逐渐变暗

C ．在电路乙中，断开S 后，A 将逐渐变暗

D ．在电路乙中，断开S 后，A 将先变得更亮，然后逐渐变暗

答案：AD

考点一 公式E ＝n ΔΦ/Δt 的应用

1．感应电动势大小的决定因素

(1)感应电动势的大小由穿过闭合电路的磁通量的变化率ΔΦΔt

和线圈的匝数共同决定，而与磁通量Φ、磁通量的变化量ΔΦ的大小没有必然联系．

(2)当ΔΦ仅由B 引起时，则E ＝n S ΔB Δt ；当ΔΦ仅由S 引起时，则E ＝n B ΔS Δt

. 2．磁通量的变化率ΔΦΔt

是Φ－t 图象上某点切线的斜率．

如图甲所示，一个电阻值为R ，匝数为n 的圆形金属线圈与阻值为2R 的电阻

R 1连接成闭合回路．线圈的半径为r 1，在线圈中半径为r 2的圆形区域存在垂直于线圈平面向里的匀强磁场，磁感应强度B 随时间t 变化的关系图线如图乙所示．图线与横、纵轴的截距分别为t 0和B 0，导线的电阻不计．求0至t 1时间内

(1)通过电阻R 1的电流大小和方向．

(2)通过电阻R 1的电荷量q 及电阻R 1上产生的热量．

[解析] (1)穿过闭合线圈的磁场的面积为S ＝πr 22

由题图乙可知，磁感应强度B 的变化率的大小为ΔB Δt ＝B 0t 0，根据法拉第电磁感应定律得： E ＝n ΔΦΔt ＝nS ΔB Δt ＝nB 0πr 22t 0

由闭合电路欧姆定律可知流过电阻R 1的电流为

I ＝E R ＋2R ＝nB 0πr 223Rt 0

再根据楞次定律可以判断，流过电阻R 1的电流方向应由b 到a .

(2)0至t 1时间内通过电阻R 1的电荷量为

q ＝It 1＝nB 0πr 22t 13Rt 0 电阻R 1上产生的热量为Q ＝I 2R 1t 1＝2n 2B 20π2r 42t 19Rt 20.

[答案] (1)nB 0πr 223Rt 0 方向从b 到a (2)nB 0πr 22t 13Rt 0 2n 2B 20π2r 42t 19Rt 20

[规律总结] 应用电磁感应定律应注意的三个问题

(1)公式E ＝n ΔΦΔt

求解的是一个回路中某段时间内的平均电动势，在磁通量均匀变化时，瞬时值才等于平均值．

(2)利用公式E ＝nS ΔB Δt

求感应电动势时，S 为线圈在磁场范围内的有效面积． (3)通过回路截面的电荷量q 仅与n 、ΔΦ和回路电阻R 有关，与时间长短无关．推导如

下：q ＝I Δt ＝n ΔΦΔtR Δt ＝n ΔΦR .

1.(单选)(2014·高考江苏卷)如图所示，一正方形线圈的

匝数为n ，边长为a ，线圈平面与匀强磁场垂直，且一半处在磁场中. 在

Δt 时间内，磁感应强度的方向不变，大小由B 均匀地增大到2B .在此过

程中，线圈中产生的感应电动势为( )

A.Ba 22Δt

B.nBa 2

2Δt

C.nBa 2Δt

D.2nBa 2

Δt

解析：选B.线圈中产生的感应电动势E ＝n ΔΦΔt ＝n ·ΔB Δt ·S ＝n ·2B －B Δt ·a 22＝nBa 22Δt

，选项B 正确．

考点二 公式E ＝Bl v 的应用

1．使用条件

本公式是在一定条件下得出的，除了磁场是匀强磁场外，还需B 、l 、v 三者相互垂直．实际问题中当它们不相互垂直时，应取垂直的分量进行计算，公式可为E ＝Bl v sin θ，θ为B 与v 方向间的夹角．

2．使用范围

导体平动切割磁感线时，若v 为平均速度，则E 为平均感应电动势，即E ＝Bl v .若v 为瞬时速度，则E 为相应的瞬时感应电动势．

3．有效性

公式中的l 为有效切割长度，即导体与v 垂直的方向上的投影长度．例如，求下图中MN 两点间的电动势时，有效长度分别为

甲图：l ＝cd sin β.

乙图：沿v 1方向运动时，l ＝MN ；沿v 2方向运动时，l ＝0. 丙图：沿v 1方向运动时，l ＝2R ；沿v 2方向运动时，l ＝0；沿v 3方向运动时，l ＝R .

4．相对性

E ＝Bl v 中的速度v 是相对于磁场的速度，若磁场也运动，应注意速度间的相对关系．

(多选)半径为a 右端开小口的导体圆环和长为2a 的导体直

杆，单位长度电阻均为R 0.圆环水平固定放置，整个内部区域分布着竖

直向下的匀强磁场，磁感应强度为B .杆在圆环上以速度v 平行于直径

CD 向右做匀速直线运动，杆始终有两点与圆环良好接触，从圆环中心O 开始，杆的位置由θ确定，如图所示．则( )

A ．θ＝0时，杆产生的电动势为2Ba v

B ．θ＝π3时，杆产生的电动势为3Ba v

C ．θ＝0时，杆受的安培力大小为2B 2a v (π＋2)R 0

D ．θ＝π3时，杆受的安培力大小为3B 2a v (5π＋3)R 0

[解析] 开始时刻，感应电动势E 1＝BL v ＝2Ba v ，故A 项正确．θ＝π3时，E 2＝B ·2a cos π3

·v ＝Ba v ，故B 项错误．由L ＝2a cos θ，E ＝BL v ，I ＝E R ，R ＝R 0[2a cos θ＋(π＋2θ)a ]，得在θ＝0时，F ＝B 2L 2v R ＝4B 2a v R 0(2＋π)，故C 项错误．θ＝π3时F ＝3B 2a v R 0(5π＋3)

，故D 项正确． [答案] AD

2.(多选)(2015·沈阳质检)如图所示，在磁感应强度B ＝1.0

T 的匀强磁场中，金属杆PQ 在外力F 作用下在粗糙U 形导轨上以速度v

＝2 m/s 向右匀速滑动，两导轨间距离L ＝1.0 m ，电阻R ＝3.0 Ω，金属杆

的电阻r ＝1.0 Ω，导轨电阻忽略不计，则下列说法正确的是( )

A ．通过R 的感应电流的方向为由d 到a

B ．金属杆PQ 切割磁感线产生的感应电动势的大小为2.0 V

C ．金属杆PQ 受到的安培力大小为0.5 N

D ．外力F 做功大小等于电路产生的焦耳热

解析：选BC.由楞次定律或者右手定则可以判定通过R 的电流方向为由a 到d ，选项A 错误；由法拉第电磁感应定律可得金属杆切割磁感线产生的感应电动势的大小为E ＝BL v ＝2 V ，选项B 正确；安培力F 安＝BIL ＝0.5 N ，选项C 正确；因为轨道粗糙，由能量守恒定律可知，外力做的功等于电路中产生的焦耳热和摩擦生热的总和，选项D 错误．

考点三 自感现象的分析

1．自感现象“阻碍”作用的理解

(1)流过线圈的电流增加时，线圈中产生的自感电动势与电流方向相反，阻碍电流的增加，使其缓慢地增加．

(2)流过线圈的电流减小时，线圈中产生的自感电动势与电流方向相同，阻碍电流的减小，使其缓慢地减小．

2．自感现象的四个特点

(1)自感电动势总是阻碍导体中原电流的变化．

(2)通过线圈中的电流不能发生突变，只能缓慢变化．

(3)电流稳定时，自感线圈就相当于普通导体．

(4)线圈的自感系数越大，自感现象越明显，自感电动势只是延缓了过程的进行，但它不能使过程停止，更不能使过程反向．

3．自感现象中的能量转化

通电自感中，电能转化为磁场能；断电自感中，磁场能转化为电能．

(多选)如图所示，灯泡A、B与定值电阻的阻值均为R，

L是自感系数较大的线圈，当S1闭合、S2断开且电路稳定时，A、B

两灯亮度相同，再闭合S2，待电路稳定后将S1断开，下列说法中正

确的是()

A．B灯立即熄灭

B．A灯将比原来更亮一下后熄灭

C．有电流通过B灯，方向为c→d

D．有电流通过A灯，方向为b→a

[解析]S1闭合、S2断开且电路稳定时，A、B两灯一样亮，说明两个支路中的电流相等，这时线圈L没有自感作用，可知线圈L的电阻也为R，在S2、S1都闭合且稳定时，I A ＝I B，当S2闭合、S1突然断开时，由于线圈的自感作用，流过A灯的电流方向变为b→a，但A灯不会出现比原来更亮一下再熄灭的现象，故选项D正确，B错误；由于定值电阻R 没有自感作用，故断开S1时，B灯立即熄灭，选项A正确，C错误．

[答案]AD

[总结提升]分析自感现象的两点注意

(1)通过自感线圈中的电流不能发生突变，即通电过程，线圈中电流逐渐变大，断电过程，线圈中电流逐渐变小，方向不变．此时线圈可等效为“电源”，该“电源”与其他电路元件形成回路．

(2)断电自感现象中灯泡是否“闪亮”问题的判断，在于对电流大小的分析，若断电后通过灯泡的电流比原来强，则灯泡先闪亮后再慢慢熄灭．

3.(单选)(2015·南昌模拟)如图所示的电路中，L是一个自感

系数很大、直流电阻不计的线圈，L1、L2和L3是3个完全相同的灯泡，E

是内阻不计的电源．在t＝0时刻，闭合开关S，电路稳定后在t1时刻断开

开关S.规定以电路稳定时流过L1、L2的电流方向为正方向，分别用I1、I2

表示流过L1和L2的电流，则下图中能定性描述电流I随时间t变化关系的

是()

解析：选C.L的直流电阻不计，电路稳定后通过L1的电流是通过L2、L3电流的2倍．闭合开关瞬间，L2立即变亮，由于L的阻碍作用，L1逐渐变亮，即I1逐渐变大，在t1时刻断开开关S，之后电流I会在电路稳定时通过L1的电流大小基础上逐渐变小，I1方向不变，I2反向，故选C.

真题剖析——转动切割产生电动势的计算方法

(10分)(2014·高考新课标全国卷Ⅱ)半径分别为r和2r的同心

圆形导轨固定在同一水平面内，一长为r，质量为m且质量分布均匀的直

导体棒AB置于圆导轨上面，BA的延长线通过圆导轨中心O，装置的俯视

图如图所示．整个装置位于一匀强磁场中，磁感应强度的大小为B，方向

竖直向下．在内圆导轨的C点和外圆导轨的D点之间接有一阻值为R的

电阻(图中未画出)．直导体棒在水平外力作用下以角速度ω绕O 逆时针匀速转动，在转动过程中始终与导轨保持良好接触．设导体棒与导轨之间的动摩擦因数为μ，导体棒和导轨的电阻均可忽略．重力加速度大小为g .求：

(1)通过电阻R 的感应电流的方向和大小；

(2)外力的功率．

[审题点睛] (1)

?

????B 竖直向下导体棒逆时针转动→电流方向 (2)转动切割产生的电动势用公式E ＝Bl v 计算时，v 是导体棒中点的速度．

(3)外力的功率等于回路中的电功率与克服摩擦力做功功率之和．

[规范解答]—————————该得的分一分不丢！ (1)根据右手定则，得导体棒AB 上的电流方向为B →A ，故电阻R 上的电流方向为C →D .

(1分)

设导体棒AB 中点的速度为v ，则v ＝v A ＋v B 2

(1分) 而v A ＝ωr ，v B ＝2ωr (1分)

根据法拉第电磁感应定律，导体棒AB 上产生的感应电动势E ＝Br v (1分)

根据闭合电路欧姆定律得I ＝E R

， (1分) 联立以上各式解得通过电阻R 的感应电流的大小为

I ＝3Bωr 2

2R

. (1分) (2)根据能量守恒定律，外力的功率P 等于安培力与摩擦力的功率之和，即P ＝BIr v ＋F f v ，而F f ＝μmg (3分)

解得P ＝9B 2ω2r 44R ＋3μmgωr 2

. (1分) [答案] (1)C →D 3Bωr 22R (2)9B 2ω2r 44R ＋3μmgωr 2

[方法总结] 导体在磁场中转动切割磁感线产生的电动势E ＝Bl v ，v 是导体中点的线速度．

4.(单选)(2015·石家庄质检)法拉第发明了世界上

第一台发电机——法拉第圆盘发电机．如图所示，紫铜做的圆盘

水平放置在竖直向下的匀强磁场中，圆盘圆心处固定一个摇柄，

边缘和圆心处各与一个黄铜电刷紧贴，用导线将电刷与电流表连

接起来形成回路．转动摇柄，使圆盘逆时针匀速转动，电流表的

指针发生偏转．下列说法正确的是( )

A ．回路中电流大小变化，方向不变

B ．回路中电流大小不变，方向变化

C ．回路中电流的大小和方向都周期性变化

D ．回路中电流方向不变，从b 导线流进电流表

解析：选D.圆盘在磁场中切割磁感线产生恒定的感应电动势E ＝12

BωR 2，由右手定则判断得a 端为负极、b 端为正极，所以只有D 项正确．

1．(多选)(2015·汕头质检)如图所示，正方形线框的边长为L ，电容器的电容为C .正方形线框的一半放在垂直于纸面向里的匀强磁场中，当磁感应强度以k 为变化率均匀减小时，下列说法正确的是( )

A ．线框产生的感应电动势大小为kL 2

B ．电压表没有读数

C ．a 点的电势高于b 点的电势

D ．电容器所带的电荷量为零 解析：选BC.由于线框的一半放在磁场中，因此线框产生的感应电动势大小为kL 22

，A 错误；由于线框所产生的感应电动势是恒定的，且线框连接了一个电容器，相当于电路断路，外电压等于电动势，内电压为零，而接电压表的这部分相当于回路的内部，因此，电压表两端无电压，电压表没有读数，B 正确；根据楞次定律可以判断，a 点的电势高于b 点的电势，

C 正确；电容器所带电荷量为Q ＝C kL 22

，D 错误． 2．(单选)(2015·泰州模拟)如图甲所示，一个圆形线圈的匝数n ＝100，线圈面积S ＝200 cm 2，线圈的电阻r ＝1 Ω，线圈外接一个阻值R ＝4 Ω的电阻，把线圈放入一方向垂直线圈平面向里的匀强磁场中，磁感应强度随时间变化规律如图乙所示．下列说法中正确的是

( )

A ．线圈中的感应电流方向为顺时针方向

B ．电阻R 两端的电压随时间均匀增大

C ．线圈电阻r 消耗的功率为4×10－4 W

D ．前4 s 内通过R 的电荷量为4×10－4 C

解析：选C.由楞次定律，线圈中的感应电流方向为逆时针方向，选项A 错误；由法拉

第电磁感应定律，产生的感应电动势恒定为E ＝nS ΔB Δt

＝0.1 V ，电阻R 两端的电压不随时间变化，选项B 错误；回路中电流I ＝E R ＋r

＝0.02 A ，线圈电阻r 消耗的功率为P ＝I 2r ＝4×10－4 W ，选项C 正确；前4 s 内通过R 的电荷量为q ＝It ＝0.08 C ，选项D 错误．

3．(单选)(2015·石家庄模拟)如图所示的电路中，A 、B 、C 是三个完全相同的灯泡，L 是一个自感系数较大的线圈，其直流电阻与灯泡电阻相同．下列说法正确的是( )

A ．闭合开关S ，A 灯逐渐变亮

B ．电路接通稳定后，流过B 灯的电流是流过

C 灯电流的32

C ．电路接通稳定后，断开开关S ，C 灯立即熄灭

D ．电路接通稳定后，断开开关S ，A 、B 、C 灯过一会儿才熄灭，且A 灯亮度比B 、C 灯亮度大

解析：选D.闭合开关的瞬间，线圈自感电动势很大，相当于断路，故三灯同时发光；随线圈自感阻碍作用减小，通过灯A 的电流不断减小，A 项错；电路稳定时，线圈相当于

电阻，与C 灯并联支路总电阻为C 灯电阻的1.5倍，由并联分流规律可知，通过B 灯的电

流是流过C 灯电流的23

，B 项错；断开开关后，自感线圈产生自感电动势，可等效为电源，与C 灯构成回路，故C 灯并不立即熄灭，C 项错；在断开S 后的等效电路中，B 、C 灯所在支路电阻大于A 灯所在支路电阻，故流过A 灯的电流较大，D 项正确．

4．(多选)如图所示，空间存在两个磁场，磁感应强度大小均为B ，方向相反且垂直于纸面，MN 、PQ 为其边界，OO ′为其对称轴．一导线折成边长为l 的正方形闭合回路abcd ，回路在纸面内以恒定速度v 0向右运动，当运动到关于OO ′对称的位置时( )

A ．穿过回路的磁通量为零

B ．回路中感应电动势的大小为2Bl v 0

C ．回路中感应电流的方向为顺时针方向

D ．回路中ab 边与cd 边所受安培力方向相同

答案：ABD

5．(单选)如图，均匀磁场中有一由半圆弧及其直径构成的导线框，半圆直径与磁场边缘重合；磁场方向垂直于半圆面(纸面)向里，磁感应强度大小为B 0.使该线框从静止开始绕过圆心O 、垂直于半圆面的轴以角速度ω匀速转动半周，在线框中产生感应电流．现使线框保持图中所示位置，磁感应强度大小随时间线性变化．为了产生与线框转动半周过程中同

样大小的电流，磁感应强度随时间的变化率ΔB Δt 的大小应为( )

A.4ωB 0π

B.2ωB 0π

C.ωB 0π

D.ωB 02π

解析：选C.设圆的半径为L ，电阻为R ，当线框以角速度ω匀速转动时产生的感应电动势E 1＝12B 0ωL 2.当线框不动，而磁感应强度随时间变化时E 2＝12πL 2ΔB Δt ，由E 1R ＝E 2R 得12

B 0ωL 2＝12πL 2ΔB Δt ，即ΔB Δt ＝ωB 0π

，故C 正确． 6．(单选)(2015·长沙模拟)如图所示，闭合导线框的质量可以忽略不计，将它从如图所示的位置匀速拉出匀强磁场．若第一次用0.3 s 时间拉出，外力所做的功为W 1，通过导线截面的电荷量为q 1；第二次用0.9 s 时间拉出，外力所做的功为W 2，通过导线截面的电荷量为q 2，则( )

A ．W 1

B ．W 1

C ．W 1>W 2，q 1＝q 2

D ．W 1>W 2，q 1>q 2

解析：选C.两次拉出的速度之比v 1∶v 2＝3∶1.电动势之比E 1∶E 2＝3∶1，电流之比I 1∶I 2＝3∶1，则电量之比：q 1∶q 2＝(I 1t 1)∶(I 2t 2)＝1∶1.安培力之比F 1∶F 2＝3∶1，则外力做功之比：W 1∶W 2＝3∶1，故C 正确．

一、单项选择题

1.(2015·无锡模拟)如图所示，在竖直向下的匀强磁场中，将一水平

放置的金属棒ab 以水平初速度v 0抛出，设在整个过程中棒的方向不变

且不计空气阻力，则在金属棒运动过程中产生的感应电动势大小变化情

况是( )

A ．越来越大

B ．越来越小

C ．保持不变

D ．无法判断

解析：选C.金属棒ab 切割磁感线，产生感应电动势而不产生感应电流，没有安培力产生，在重力作用下做平抛运动，垂直于磁感线方向速度不变，始终为v 0，由公式E ＝BLv 知，感应电动势为BLv 0不变，故A 、B 、D 错误，C 正确．

2．(2013·高考北京卷)如图所示，在磁感应强度为B 、方向垂

直纸面向里的匀强磁场中，金属杆MN 在平行金属导轨上以速度v

向右匀速滑动， MN 中产生的感应电动势为E 1；若磁感应强度增

为2B ，其他条件不变，MN 中产生的感应电动势变为E 2.则通过电

阻R 的电流方向及E 1与E 2之比E 1∶E 2分别为( )

A ．c →a ,2∶1

B ．a →c ,2∶1

C ．a →c ,1∶2

D ．c →a ,1∶2

解析：选C.杆MN 向右匀速滑动，由右手定则判知，通过R 的电流方向为a →c ；又因为E ＝BLv ，所以E 1∶E 2＝1∶2，故选项C 正确．

3.如图所示，正方形线圈abcd 位于纸面内，线圈电阻不计，边长为

L ，匝数为N ，线圈内接有阻值为R 的电阻，过ab 中点和cd 中点的连线

OO ′恰好位于垂直纸面向里的匀强磁场的右边界上，磁场的磁感应强度

为B .当线圈绕OO ′转过90°时，通过电阻R 的电荷量为( ) A.BL 22R B.NBL 2

2R

C.BL 2R

D.NBL 2R

解析：选B.初状态时，通过单匝线圈的磁通量为Φ1＝BL 22

，当线圈转过90°时，通过单匝线圈的磁通量为0，由q ＝I Δt ，I ＝E R ，E ＝N ΔΦΔt ，得q ＝N ΔΦR ，可得通过电阻R 的电荷量为NBL 22R

.

4．如图所示，线圈L 的自感系数很大，且其直流电阻可以忽略不计，

L 1、L 2是两个完全相同的小灯泡，开关S 闭合和断开的过程中，灯L 1、

L 2的亮度变化情况是(灯丝不会断)( )

A ．S 闭合，L 1亮度不变，L 2亮度逐渐变亮，最后两灯一样亮；S 断开，L 2立即熄灭，L 1逐渐变亮

B ．S 闭合，L 1不亮，L 2很亮；S 断开，L 1、L 2立即熄灭

C ．S 闭合，L 1、L 2同时亮，而后L 1逐渐熄灭，L 2亮度不变；S 断开，L 2立即熄灭，L 1亮一下才熄灭

D ．S 闭合，L 1、L 2同时亮，而后L 1逐渐熄灭，L 2则逐渐变得更亮；S 断开，L 2立即熄灭，L 1亮一下才熄灭

解析：选D.当S 闭合，L 的自感系数很大，对电流的阻碍作用较大，L 1和L 2串联后与电源相连，L 1和L 2同时亮，随着L 中电流的增大，因为L 的直流电阻不计，则L 的分流作用增大，L 1中的电流逐渐减小为零，由于总电阻变小，故电路中的总电流变大，L 2中的电流增大，L 2变得更亮；当S 断开，L 2中无电流，立即熄灭，而线圈L 产生自感电动势，试图维持本身的电流不变，L 与L 1组成闭合电路，L 1要亮一下后再熄灭．综上所述，D 正确．

二、多项选择题

5．(2014·高考山东卷)如图，一端接有定值电阻的平行金属

轨道固定在水平面内，通有恒定电流的长直绝缘导线垂直并紧

靠轨道固定，导体棒与轨道垂直且接触良好．在向右匀速通过

M 、N 两区的过程中，导体棒所受安培力分别用F M 、F N 表示．不

计轨道电阻．以下叙述正确的是( )

A ．F M 向右

B ．F N 向左

C ．F M 逐渐增大

D ．F N 逐渐减小

解析：选BCD.根据直线电流产生磁场的分布情况知，M 区的磁场方向垂直纸面向外，N 区的磁场方向垂直纸面向里，离导线越远，磁感应强度越小．当导体棒匀速通过M 、N 两区时，感应电流的效果总是反抗引起感应电流的原因，故导体棒在M 、N 两区运动时，受到的安培力均向左，故选项A 错误，选项B 正确；导体棒在M 区运动时，磁感应强度B 变大，

根据E ＝Blv ，I ＝E R

及F ＝BIl 可知，F M 逐渐变大，故选项C 正确；导体棒在N 区运动时，磁感应强度B 变小，根据E ＝Blv ，I ＝E R

及F ＝BIl 可知，F N 逐渐变小，故选项D 正确． 6．(2015·武汉三中高三质检)如图所示，一导线弯成闭合线圈，以速度v 向左匀速进入磁感应强度为B 的匀强磁场，磁场方向垂直平面向外．线圈总电阻为R ，从线圈进入磁场开始到完全进入磁场为止，下列结论正确的是( )

A ．感应电流一直沿顺时针方向

B ．线圈受到的安培力先增大，后减小

C ．感应电动势的最大值E ＝Brv

D ．穿过线圈某个横截面的电荷量为B (r 2＋πr 2)R

解析：选AB.在闭合线圈进入磁场的过程中，通过闭合线圈的磁通量逐渐增大，根据楞次定律可知感应电流的方向一直为顺时针方向，A 正确．导体切割磁感线的有效长度先变大后变小，感应电流先变大后变小，安培力也先变大后变小，B 正确．导体切割磁感线的有效长度最大值为2r ，感应电动势最大为E ＝2Brv ，C 错误．穿过线圈某个横截面的电荷量为q

＝ΔΦR ＝B ????r 2＋π2r 2R ，D 错误．

☆7.(2015·陕西长安一中模拟)如图所示，在竖直方向的磁感应强度为B 的匀强磁场中，金属框架ABCD 固定在水平面内，AB 与CD 平行且足够长，BC 与CD 夹角为θ(θ<90°)，金属框架的电阻为零．光滑导体棒EF (垂直于CD )在外力作用下以垂直于自身的速度v 向右匀速运动，导体棒在滑动过程中始终保持与导轨良好接触，经过C 点瞬间作为计时起点，下列关于电路中电流大小I 与时间t 、消耗的电功率P 与导体棒水平移动的距离x 变化规律的图象中正确的是( )

解析：选AD.设导体棒单位长度的电阻为r 0，AB 、CD 间的距离为L 0.当导体棒在BC 边

上运动时，从C 点开始经时间t ，导体棒向前移动距离为vt ，有效切割长度为L ＝vt tan θ，

则回路的电动势为E ＝BLv ＝Bv 2t tan θ，则回路中的电流为I ＝E R ＝Bv 2t tan θr 0vt tan θ＝Bv r 0

，当导体棒越过BC 边后，其电流I ′＝E ′R ′＝BL 0v r 0L 0＝Bv r 0

＝恒量，在整个过程中电流为恒量，A 正确，B 错；导体棒在BC 边上且距C 点x 时，在磁场中有效切割长度为L ＝x tan θ，则回路的电动势为E

＝BLv ＝Bxv tan θ，电功率P ＝E 2R ＝(Bxv tan θ)2xr 0tan θ＝B 2v 2x tan θr 0

，即P ∝x ，当导体棒越过BC 边后，其电功率P ′＝E ′2R ′

＝(BL 0v )2r 0L 0＝B 2v 2L 0r 0＝恒量，C 错，D 正确．

三、非选择题

8.(2013·高考江苏卷)如图所示，匀强磁场中有一矩形闭合线圈

abcd ，线圈平面与磁场垂直．已知线圈的匝数N ＝100，边长ab ＝1.0

m 、bc ＝0.5 m ，电阻r ＝2 Ω.磁感应强度B

在0～1 s 内从零均匀变化到0.2 T ．在1～5 s 内从0.2 T 均匀变化

到－0.2 T ，取垂直纸面向里为磁场的正方向．求：

(1)0.5 s 时线圈内感应电动势的大小E 和感应电流的方向；

(2)在1～5 s 内通过线圈的电荷量q ；

(3)在0～5 s 内线圈产生的焦耳热Q .

解析：(1)感应电动势E 1＝N ΔΦ1Δt 1，磁通量的变化量ΔΦ1＝ΔB 1S ，解得E 1＝N ΔB 1S Δt 1

，代入数据得E 1＝10 V ，感应电流的方向为a →d →c →b →a .

(2)同理可得E 2＝N ΔB 2S Δt 2，感应电流I 2＝E 2r

电荷量q ＝I 2Δt 2，解得q ＝N ΔB 2S r

， 代入数据得q ＝10 C.

(3)0～1 s 内的焦耳热Q 1＝I 21r Δt 1，且I 1＝E 1r

， 1～5 s 内的焦耳热Q 2＝I 22r Δt 2

由Q ＝Q 1＋Q 2，代入数据得Q ＝100 J.

答案：见解析

法拉第电磁感应定律教案

§ 4.3 法拉第电磁感应定律 编写 薛介忠 【教学目标】 知识与技能 ● 知道什么叫感应电动势 ● 知道磁通量的变化率是表示磁通量变化快慢的物理量，并能区别Φ、ΔΦ、t ??Φ ● 理解法拉第电磁感应定律内容、数学表达式 ● 知道E =BLv sin θ如何推得 ● 会用t n E ??Φ=和E =BLv sin θ解决问题 过程与方法 ● 通过推导到线切割磁感线时的感应电动势公式E =BLv ，掌握运用理论知识探究问题的方法 情感态度与价值观 ● 从不同物理现象中抽象出个性与共性问题，培养学生对不同事物进行分析，找出共性与个性的辩证唯物主义思想 ● 了解法拉第探索科学的方法，学习他的执著的科学探究精神 【重点难点】 重点：法拉第电磁感应定律 难点：平均电动势与瞬时电动势区别 【教学内容】 [导入新课] 在电磁感应现象中，产生感应电流的条件是什么？ 在电磁感应现象中，磁通量发生变化的方式有哪些情况？ 恒定电流中学过，电路中产生电流的条件是什么？ 在电磁感应现象中，既然闭合电路中有感应电流，这个电路中就一定有电动势。在电磁感应现象中产生的电动势叫感应电动势。下面我们就来探讨感应电动势的大小决定因素。 [新课教学] 一．感应电动势 1．在图a 与图b 中，若电路是断开的，有无电流？有无电动势？ 电路断开，肯定无电流，但有电动势。 2．电流大，电动势一定大吗？ 电流的大小由电动势和电阻共同决定，电阻一定的情况下，电流越大，表明电动势越大。 3．图b 中，哪部分相当于a 中的电源？螺线管相当于电源。 4．图b 中，哪部分相当于a 中电源内阻？螺线管自身的电阻。 在电磁感应现象中，不论电路是否闭合，只要穿过电路的磁通量发生变化，电路中就有感应电动势。有感应电动势是电磁感应现象的本质。

《法拉第电磁感应定律》教学案例

法拉第电磁感应定律教学设计 鹿城中学理化生教研组田存群 课程背景: “法拉第电磁感应定律”是高二物理选修（3-2）中的第四章第4节内容，是电磁学的核心内容。从知识的发展来看,它既能与电场、磁场和恒定电流有紧密的联系，又是学习交流电、电磁振荡和电磁波的重要基础。从能力的发展来看，它既能在与力、热知识的综合应用中培养综合分析能力，又能全面体现能量守恒的观点。因此，它既是教学的重点，又是教学的难点。 鉴于此部分知识较抽象，而我的学生的抽象思维能力较弱。在这节课的教学中，我注重体现新课程改革的要求，注意新旧知识的联系，同时紧扣教材，通过实验、类比、等效的手段和方法，来化难为简，使同学们利用已掌握的旧知识，来理解所要学习的新概念。力求通过明显的实验现象诱发同学们真正的主动起来，从而激发兴趣，变被动记忆为主动认识。 课程详述： 一．教学目标： 1．知道感应电动势，能区分磁通量的变化Δφ和磁通量的变化率Δφ/Δt。 通过演示实验，定性分析感应电动势的大小与磁通量变化快慢之间的关系。培养学生对实验条件的控制能力和对实验的观察能力。 2.通过法拉第电磁感应定律的建立，进一步定量揭示电与磁的关系，培养学生类比推理能力和通过观察、实验寻找物理规律.使学生明确电磁感应现象中的电路结构，通过对公式E=nΔφ/Δt的理解，引导学生推导出E=BLv，并学会初步的应用。 3.通过介绍法拉第的生平事迹，使学生了解法拉第探索科学的方法和执著的科学研究精神，教育学生加强学习的毅力和恒心。 二．教学重点： 法拉第电磁感应定律的建立过程及规律理解。 三．教学难点： 1．磁通量、磁通量的变化量、磁通量的变化率三者的区别。 2．理解E=nΔφ/Δt是普遍意义的公式，而E=BLv是特殊情况下导线在切割磁感线情况下的计算公式。 四．教具：

法拉第电磁感应定律总结

法拉第电磁感应定律总结 一·电磁感应是指利用磁场产生电流的现象。所产生的电动势叫做感应电动势。所产生的电流叫做感应电流 注意： 1) 产生感应电动势的那部分导体相当于电源。 2) 产生感应电动势与电路是否闭合无关, 而产生感应电流必须闭合电路。 3) 产生感应电流的两种叙述是等效的, 即闭合电路的一部分导体做切割磁感线 运动与穿过闭合电路中的磁通量发生变化等效。： 二·电磁感应规律 1感应电动势的大小: 由法拉第电磁感应定律确定。 当长L的导线，以速度v，在匀强磁场B中，垂直切割磁感线，其两端间感应电动势的大小为E=BLV(1)。 此公式使用条件是方向相互垂直，如不垂直，则向垂直方向作投影。，电路中感应电动势的大小跟穿过这个电路的磁通变化率成正比——法拉第电磁感应定律。 2在回路中面积变化，而回路跌磁通变化量，又知B S T。 如果回路是n匝串联，则 E=NBS/T(2)。 3公式一：要注意: 1)该式通常用于导体切割磁感线时, 且导线与磁感线互相垂直 (l^B )。2)为v与B的夹角。l为导体切割磁感线的有效长度(即l为导体实际长度在垂直 于B方向上的投影) 公式二: 。注意: 1)该式普遍适用于求平均感应电动势。2)只与穿过电路的磁通量的变化率有关, 而与磁通的产生、磁通的大小及变化方式、电路是否闭合、电路的结构与材料等因素无关 公式中涉及到磁通量的变化量的计算, 对的计算, 一般遇到有两种情况: 1)回路与 磁场垂直的面积S不变, 磁感应强度发生变化, 由, 此时,此式中的叫磁感应强度的变化率, 若是恒定的, 即磁场变化是均匀的, 那么产生的感应电动势是恒定电动势。2)磁感应强度B 不变, 回路与磁场垂直的面积发生变化, 则, 线圈绕垂直于匀强磁场的轴匀速转动产生交 变电动势就属这种情况。 4严格区别磁通量, 磁通量的变化量磁通量的变化率, 磁通量, 表示穿过研究平面的 磁感线的条数, 磁通量的变化量, 表示磁通量变化的多少, 磁通量的变化率表示磁通量变 化的快慢, , 大, 不一定大; 大, 也不一定大, 它们的区别类似于力学中的v, 的区别, 另外I、也有类似的区别。 5 当长为L的导线，以其一端为轴，在垂直匀强磁场B的平面内，以角速度匀速转动时，其两端感应电动势为E=1/2BL*LW。 6 三种切割情形的感应电动势

《4.4法拉第电磁感应定律教案》

4.4法拉第电磁感应定律 【教学目标】 （1）知道感应电动势,及决定感应电动势大小的因素。 （2）知道磁通量的变化率是表示磁通量变化快慢的物理量，并能区别Φ、ΔΦ、 t ??Φ。 （3）理解法拉第电磁感应定律内容、数学表达式。 （4）知道E =BLv sin θ如何推得。 【教学重点】法拉第电磁感应定律。 【教学难点】感应电流与感应电动势的产生条件的区别。 【教学方法】自主学习 合作探究 巩固延伸 【教学过程】 一、复习提问：1、在电磁感应现象中，产生感应电流的条件是什么？ 2、恒定电流中学过，电路中存在持续电流的条件是什么？ 3、在发生电磁感应的情况下，用什么方法可以判定感应电流的方向？ 二、引入新课 1、问题1：既然会判定感应电流的方向，那么，怎样确定感应电流的强弱呢？ 2、问题2：如图所示，在螺线管中插入一个条形磁铁，问 ①、在条形磁铁向下插入螺线管的过程中,该电路中是否都有电流?为什么? ②、有感应电流,是谁充当电源? ③、上图中若电路是断开的，有无感应电流电流？有无感应电动势？ 3、产生感应电动势的条件是什么？4、比较产生感应电动势的条件和产生感应电流的条件你有什么发现？ 三、进行新课 （一）、探究影响感应电动势大小的因素 （1）猜测：感应电动势大小跟什么因素有关？（2）探究问题： 问题1、在实验中，电流表指针偏转原因是什么？ 问题2：电流表指针偏转程度跟感应电动势的大小有什么关系？ 问题3：在实验中，快速和慢速效果有什么相同和不同？ 实验结论电动势的大小与磁通量的变化快慢有关，磁通量的变化越快电动势越大，磁通量的变化越慢电动势越小。 （二）、法拉第电磁感应定律 a b G E r

法拉第的电磁感应实验

法拉第的电磁感应实验 作者:不详日期:2006-11-2 来源:本站点击: 我们现在生活在一个电气时代里：电动机在工厂里轰鸣，电车在飞驰，电灯照亮了千家万户，电视机在播放节目，电脑在运作……由于有了电，旧时代许多令人神往的幻想已变成了现实。如今电气业给我们创造的这一切福利和文明，都起源于1831年10月17日法拉第的一次具有划时代意义和意外的电磁实验成功。由于这次成功，法拉第制造了世界上第一台电磁感应发电机；由于这次成功，人类制造出今天的发电机、电动机、水电站，以及一切电力站网。 法拉第（1791～1867）出生于英国伦敦一个铁匠家里。由于家庭贫困，他12岁时就到一家书店当学徒。由于经常接触图书，他发现书里有许多自己从不知道的事物，书籍简直是知识的海洋。从此以后他开始刻苦自学，认真读书，发奋要成为一个有学识的人。他不仅认真阅读电学、化学方面的书籍，而且用平日节约下来的一点钱买了几件实验仪器，按书中所说的做起实验来。 法拉第不仅向书本学习，还利用一切机会向当时著名的科学家学习，买票听他们的讲演，认真做记录。1810年春天，法拉第凑钱去听科学家塔特林讲解自然科学。他每晚都将所做的记录整理誊清。特别对法拉第人生具有重大转折意义的是，他于1812年时到英国皇家学院去听著名科学家戴维的化学讲演。正是从此开始，他踏上了献身科学的道路。 他大胆地给戴维先生写了封信，而且将听讲的记录全寄去了。他在信中说明了自己对科学的热爱，并且渴望能在皇家学会得到一份工作。戴维看到了他的严肃认真和对科学的热情，竟然答应了他的请求，介绍他到皇家学院当助理员，担任了戴维的实验助手。 实验室的工作为法拉第提供了优越的条件。他可以自由地利用图书馆，获得各种资料，从而可以发展各方面的知识。作为戴维的助手和随从，法拉第又获得了到欧洲大陆进行科学考察的机会。尽管在旅行中受到戴维夫人的凌辱，以及其他不公正的待遇，但法拉第借这次机会却增长了知识，结交了朋友，了解了当时各国的科学状况。

法拉第电磁感应定律教案

第四节法拉第电磁感应定律（教案） 教学目标： （一）知识与技能 1．让学生知道什么叫感应电动势，知道电路中哪部分相当于电源 2．让学生知道磁通量的变化率是表示磁通量变化快慢的物理量。 3．让学生理解法拉第电磁感应定律内容、数学表达式。 4．知道E=BLv sinθ如何推得。 （二）过程与方法 （1）通过实验，培养学生的动手能力和探究能力。 （2）通过推导导线切割磁感线时的感应电动势公式E=BLv，掌握运用理论知识探究问题的方法。 （三）情感、态度与价值观 了解法拉第探索科学的方法，学习他的执著的科学探究精神。 教学重点 1、让学生探究影响感应电动势的因素，并能定性地找出感应电动势与磁通量的变化率的关 系。 2、会推导导线切割磁感线时的感应电动势的表达式。 教学难点 如何设计探究实验定性研究感应电动势与磁通量的变化率之间的关系。 教学用具 多媒体电脑、PPT课件、8组探究实验器材（线圈、蹄形磁铁、导线、电流计等） 教学过程： 课堂前准备 将实验器材提前分组发给学生。以便分组实验。 引入新课 师：在物理学史上，有这样一位科学家，他是一个贫穷的铁匠的儿子，做过订书学徒，干过非常卑贱的工作，但却取得了非凡的成就。他用一个线圈和一个磁铁，改变了整个世界。

今天，从美国的阿拉斯加到中国的青藏高原，从北极附近的格陵兰岛，到南极考察站，都里不开他一百多年前的发现，这位科学家是谁？——英国科学家法拉第。 下面大家各小组在重新做一下这一有着划时代意义的实验：（学生做实验） 在学生组装实验器材做实验的同时，教师进行巡视，指导。学生可能出现的情况： 组装器材缓慢，接触不好，现象不明显等。教师应加以必要的指导。 师：同学们，我们用一个线圈和一个磁铁竟然使闭合电路中产生了电流，这是多么令人惊奇的发现!根据电路的知识，在这个实验电路中哪一部分相当于电源呢？(学生回答) 师：如果你是法拉第，当你发现了电磁感应现象以后，下一步你要进一步研究什么呢？（学生回答） 好，下面我们就来探究一下影响感应电动势的因素。现在大家猜想一下：感应电动势可能由什么因素决定?小组讨论一下。（学生讨论） （可让学生自由回答）情况预测：线圈的大小、匝数、磁通量的大小、磁通量变化的大小、时间、磁通量的变化率、磁感应强度等等…….. 师：大家猜想的都有可能。我们知道产生感应电流的条件是磁通量要变化，那么是不是就意味着感应电动势和磁通量的变化有关，与变化时间有关。下面我们就来探究一下感应电动势E 与磁通量的变化ΔΦ和变化时间Δt 有什么定性关系。 研究三个变量之间的关系，我们采用什么方法? （生答）待定系数法黑板上板书： ΔΦ一定，Δt 增大，则E Δt 一定，ΔΦ增大，则E 师：好，现在就请各组的同学按照学案上的提示，看能不能 设计试验来探究一下： 在这里教师要在巡回中加以指导，对对学生的设计方案进行 必要修改和纠正。可先让学生说一下实验方案。（注意图中 两个电表不应该是电流计） 学生试验完成后，让学生在黑板上填上结论。 精确的定量实验人们得出：电路中感应电动势的大小，跟穿过这一电路的磁通量的变化率成正比，这就是法拉第电磁感应定律。 表达式：E= t n E ??Φ= 实际上，上式只是单匝线圈所产生的感应电动势的表达式，如果是n 匝线圈，那么表达式应该是怎样的？为什么？可以从理论上得出吗？

4.4法拉第电磁感应定律

§4.4法拉第电磁感应定律 制作人：赵祥时间：2012-11-16 【自主学习】 一、复习回顾 1.感应电流产生的条件是什么？ 2.恒定电流中学过，电路中存在持续电流的条件是什么？ 二、阅读P15页前两段话回答一下问题 1.什么是感应电动势？ 2.（1）图b中，哪部分相当于a中的电源？ （2）图b中，哪部分相当于a中电源内阻？ 三、合作探究： 感应电动势的决定因素 （1）在图（b）中将条形磁铁从同一高度插入线圈中，快插入和慢插入有什么相同和不同? （2）磁通量变化快慢的表示方法是什么？ 二、电磁感应定律 1.内容： 表达式1： 2.由n匝线圈组成的闭合电路： 表达式2： 3. 若S不变，B变化，感应电动势如何表示？ 若B不变，S变化，感应电动势如何表示？ 三、导线切割磁感线时的感应电动势 如图所示电路，闭合电路一部分导体ab处于匀强磁场中，磁感应强度为B，ab的长度为L，以速度v匀速切割磁感线，求产生的感应电动势？ 闭合回路的面积变化量为：ΔS＝___________ 磁通量的变化量： Δφ＝BΔS＝___________________ 感应电动势：E=

问题：当导体的运动方向跟磁感线方向有一个夹角θ，感应电动 势是怎样计算的？ 【实例探究】 题型一、对法拉第电磁感应定律的理解 1.若回路的总电阻一定，则由法拉第电磁感应定律知（ ） A.穿过闭合电路的磁通量达最大时，回路中的感应电流达到最大 B.穿过闭合电路的磁通量为零时，回路中的感应电流一定为零 C.穿过闭合电路的磁通量的变化量越大，回路中的感应电流越大 D.穿过闭合电路的磁通量变化越快，回路中的感应电流越大 题型二、法拉第电磁感应定律的应用 1. 如图所示，边长为0.1m 正方形线圈ABCD 在大小为0.5T 的匀强磁场中以AD 边为轴匀速转动。 初始时刻线圈平面与磁感线平行，经过1s 线圈转了90°，求： （1）线圈在1s 时间内产生的感应电动势平均值。 （2）线圈在1s 末时的感应电动势大小。 题型三、导体切割磁感线产生感应电动势 2. 如图l5所示，在一个宽度为L ＝O ．4m 的光滑金属框架上，垂直放置一根金属棒ab ，其电阻r=0．1Ω．框架左端接电阻R=0．4Ω．垂直框面的匀强磁场的磁感应强度B=0．1T ．用外力使棒ab 以速度v=5m ／s 向右匀速运动．问： (1)导体棒中产生的感应电动势是多大?a 、b 哪点电势高? (2)通过导体棒的电流大小?ab 棒两端的电势差Uab （3）求外力的大小 【归纳总结】什么时候用公式E=n t ??Φ？什么时候用E=BLv sin θ？

(完整版)法拉第电磁感应定律练习题40道

xxxXXXXX学校XXXX年学年度第二学期第二次月考XXX年级xx班级 姓名：_______________班级：_______________考号：_______________ 题号 一、选 择 题二、填空 题 三、计算 题 四、多项 选择 总分 得分 一、选择题 （每空？分，共？分） 1、彼此绝缘、相互垂直的两根通电直导线与闭合线圈共面，下图中穿过线圈的磁通量可能为零的是 2、伟大的物理学家法拉第是电磁学的奠基人，在化学、电化学、电磁学等领域都做出过杰出贡献，下列陈述中不符合历史事实的是（） A．法拉第首先引入“场”的概念来研究电和磁的现象 B．法拉第首先引入电场线和磁感线来描述电场和磁场 C．法拉第首先发现了电流的磁效应现象 D．法拉第首先发现电磁感应现象并给出了电磁感应定律 3、如图所示，两个同心放置的共面金属圆环a和b，一条形磁铁穿过圆心且与环面垂直，则穿过两环的磁通量Φa和Φb大小关系为： A.Φa＞Φb B.Φa＜Φb C.Φa＝Φb D.无法比较 4、关于感应电动势大小的下列说法中，正确的是（） 评卷人得分

A．线圈中磁通量变化越大，线圈中产生的感应电动势一定越大 B．线圈中磁通量越大，产生的感应电动势一定越大 C．线圈放在磁感强度越强的地方，产生的感应电动势一定越大 D．线圈中磁通量变化越快，产生的感应电动势越大 5、对于法拉第电磁感应定律，下面理解正确的是 A．穿过线圈的磁通量越大，感应电动势越大 B．穿过线圈的磁通量为零，感应电动势一定为零 C．穿过线圈的磁通量变化越大，感应电动势越大 D．穿过线圈的磁通量变化越快，感应电动势越大 6、如图所示，均匀的金属长方形线框从匀强磁场中以匀速V拉出，它的两边固定有带金属滑轮的导电机构，金属框向右运动时能总是与两边良好接触，一理想电压表跨接在PQ两导电机构上，当金属框向右匀速拉出的过程中，电压表的读数：（金属框的长为a，宽为b，磁感应强度为B） A．恒定不变，读数为BbV B．恒定不变，读数为BaV C．读数变大 D．读数变小 7、如图所示，平行于y轴的导体棒以速度v向右匀速直线运动，经过半径为R、磁感应强度为B的圆形匀强磁场区域，导体棒中的感应电动势ε与导体棒位置x关系的图像是 8、如图所示，一个高度为L的矩形线框无初速地从高处落下，设线框下落过程中，下边保持水平向下平动。在线框的下方，有一个上、下界面都是水平的匀强磁场区，磁场区高度为2L，磁场方向与线框平面垂直。闭合线圈下落后，刚好匀速进入磁场区，进入过程中，线圈中的感应电流I0随位移变化的图象可能是

法拉第电磁感应定律教案

法拉第电磁感应定律 江苏省金湖中学 吉启洲 2006-7-30 【教学依据】 人教版高中物理选修3－2第四章第三节 【教学流程】 1．感应电动势：创设问题情景→设计问题→迁移类比→回答问题→定义概念 2．法拉第电磁感应定律：创设问题情景→提出问题→设计实验→进行实验→分析与论证→交流与评估→总结规律→规律应用 【课程标准的研究及教材分析】 研究新课程标准，是了解编者意图的有效途径，也是明确每节教材内容在前后知识体系中的地位，以及确立每节内容的三维目标的基础，更是进行案例设计和教学的前提。本节是选修3－2模块的一个二级主题“电磁感应”的一节内容（另外两个二级主题分别是交变电流和传感器）。【标准】中认为本模块的大部分内容都要求通过实验、探究与活动来展现。应让学生尽可能多的经历一些探究的过程，领悟物理学研究的思想和方法。结合这一要求，虽然本节教材没有安排实验，然笔者在本节教学设计中根据教材前后内容的承接关系及学生的认知能力和特点，还是以实验定性探究来突破重难点和落实三维目标。 新课程标准中为“电磁感应”确立了是4个主题，本节内容是第三个主题――通过探究，理解楞次定律，理解法拉第电磁感应定律。因此本节内容属知识与技能目标的“理解”水平。由于高中阶段电磁感应定律的定量实验很难完成，因而 【标准】没有要求通过实验来研究，但应通过定性的实验让学生观察磁通量的变化快慢是影响感应电动势的主要因素，从而直接给出法拉第电磁感应定律和公式。要求学生能应用电磁感应定律解释一些生活和技术中的现象，要会应用电磁感应定律计算有关问题。 就本节内容而言，“法拉第电磁感应定律”是电磁学的核心内容,从知识的发展来看,它既能与电场、磁场和恒定电流有紧密的联系，又是学习交流电、电磁振荡和电磁波的重要基础；从能力的发展来看，它既能在与力、热知识的综合应用中培养综合分析能力，又能全面体现能量守恒的观点。因此，它既是教学的重点，又是教学的难点。根据课程标准和学生的接受能力，教学中应着重揭示法拉第电磁感应定律及其公式E=n t ??Φ的建立过程、物理意义及应用，而公式E ＝BLv sin θ只作为法拉第电磁感应定律在特定条件下推导出的表达式．这样做可以让学生在这节课的学习中分清主次，减轻学生认知上的负担，又不降低应用上的要求． 此部分知识较抽象，而现在学生的抽象思维能力还比较弱。所以在这节课的

法拉第电磁感应现象

课题：第三章第二节法拉第电磁感应现象 年级：高二文科课型：新课主备人审核人班级：姓名： 【教学目标】 知识与技能：1、知道什么是感应电动势。 2、了解什么是磁通量及磁通量的变化量和磁通量的变化率。 3、了解法拉第电磁感应定律内容及数学表达式，学会用该定律分析与解决一些问题。 过程与方法：自学、探究、训练 情感态度与价值观：培养学生实事求是，严格认真的科学态度。 【学前准备】 电气化需要强大的电力。要利用电磁感应现象来获得大规模使用的电，还有许多规律要探索。例如，怎样使电磁感应获得电压高一些，就是一个必须解决的问题。法拉第电磁感应定律的建立，为解决实际问题指明了方向，叩开了电气化的大门。 在电磁感应现象中，既然在闭合电路中产生了感应电流，这个电路中就一定有电动势。我们把电磁感应现象中产生的电动势叫做感应电动势。在闭合电路里，产生感应电动势的那部分导体相当于电源。 1、在电磁感应现象中，什么是磁通量及磁通量的变化率？ 【新知学习】 1、我们仍然用教材图3.1-2和图3.1-3的装置做实验，研究影响感应电动势大小的因素。 为了使得感应电动势大一些，我们可以怎么做？ 思考与讨论：能不能利用磁通量的概念，把情况概括起来，用一句话说明什么条件下可以获得较大的感应电动势？ 2、什么是法拉第电磁感应定律？ 法拉第电磁感应定律的表达式：E=ΔΦ/Δt（E表示感应电动势；ΔΦ表示磁通量；Δt 表示时间变化量） 3、线圈的匝数与感应电动势有着什么关系？

例题：1．当穿过线圈的磁通量发生变化时，下列说法中正确的是() A、线圈中一定有感应电流 B、线圈中一定有感应电动势 C、感应电动势的大小跟磁通量的变化成正比 D、感应电动势的大小跟线圈的电阻有关 例题：2．闭合的金属环处于随时间均匀变化的匀强磁场中，磁场方向垂直于圆环平面，则( ) A、环中产生的感应电动势均匀变化 B、环中产生的感应电流均匀变化 C、环中产生的感应电动势保持不变 D、环上某一小段导体所受的安培力保持不变 【应用与拓展】 1．关于感应电动势大小的下列说法中，正确的是（） A、线圈中磁通量变化越大，线圈中产生的感应电动势一定越大 B、线圈中磁通量越大，产生的感应电动势一定越大 C、线圈放在磁感强度越强的地方，产生的感应电动势一定越大 D、线圈中磁通量变化越快，产生的感应电动势越大 2、穿过单匝闭合线圈的磁通量每秒钟均匀的增加2Wb，则（） A、线圈中的感应电动势将均匀增加 B、线圈中的感应电流将均匀增大 C、线圈中的感应电动势将保持2V不变 D、线圈中的感应电流将保持2A 3、关于感应电动势和感应电流，下列说法中正确的是（） A、只要当电路闭合，且穿过电路的磁通量发生变化时，电路中才有感应电 动势 B、只有当电路闭合，且穿过电路的磁通量发生变化时，电路中才有感应 C、不管电路是否闭合，只要有磁通量穿过电路，电路中就有感应电动势 D、不管电路是否闭合，只要穿过电路的磁通量发生变化，电路中就有感应 电流

法拉第电磁感应定律专项练习题

法拉第电磁感应定律习题 一、电磁感应基础练习 1．根据法拉第电磁感应定律的数学表达式，电动势的单位V可以表示为( ) A．T/s B．Wb/s C．T·m2/s D．Wb·m2/s 2．关于电磁感应电动势大小的正确表达是( ) A．穿过某导体框的磁通量为零，该线框中的感应电动势一定为零 B．穿过某导体框的磁通量越大，该线框中的感应电动势就一定越大 C．穿过某导体框的磁通量变化越大，该线框里的感应电动势就一定越大 D．穿过某导体框的磁通量变化率越大，该线框里的感应电动势就一定越大3．当线圈中的磁通量发生变化时( ) A．线圈中一定有感应电流 B．线圈中一定有感应电动势 C．线圈中感应电动势大小与电阻无关 D．线圈中感应电流大小与电阻无关 4．一闭合圆线圈放在随时间均匀变化的磁场中，线圈平面和磁场方向垂直，若想使线圈中的感应电流增强一倍，下述方法不可行的是( ) A．使线圈匝数增加一倍 B．使线圈面积增加一倍 C．使线圈匝数减小一半 D．使磁感应强度的变化率增大一倍 二、电磁感应中电路问题 5.线圈50匝、横截面积20cm2、电阻为1Ω；已知电阻R=99Ω；磁场竖直向下，磁感应强度以100T/s的变化度均匀减小。在这一过程中通过电阻R的电流多大 小和方向？

6.圆环水平、半径为a 、总电阻为2R ；磁场竖直向下、磁感强度为B ；导体棒MN 长为2a 、电阻为R 、粗细均匀、与圆环始终保持良好的电接触；当金属棒以恒定的速度v 向右移动经过环心O 时，求： （1）棒上电流的大小和方向及棒两端的电压UMN （2）在圆环和金属棒上消耗的总的热功率。 7.如图所示，导线全部为裸导线，半径为r 的圆导线（左端不闭合）处在垂直于圆平面的匀强磁场中，磁感应强度为B ，方向如图。一根长度大于2r 的直导线MN ，以速率V 在圆上自左端匀速滑到右端，电路中定值电阻为R ，其余电阻忽略不计。在滑动过程中，通过电阻R 的电流的平均值为__________;当MN 从圆环左端滑到右端的过程中，通过R 的电荷量为_________,当MN 通过圆环中心O 时，通过R 的电流为_________. 三、法拉第电磁感应定律图像问题 8．如图所示，竖直放置的螺线管与导线abcd 构成回路，导线所围区域内有一垂直纸面向里的匀强磁场，螺线管下方水平桌面上有一导体圆环．为使圆环受到向上的磁场力作用，导线abcd 中的磁感应强度B 随时间t 的变化是图中的 ( A )

高考物理法拉第电磁感应定律(大题培优)含详细答案

高考物理法拉第电磁感应定律(大题培优)含详细答案 一、法拉第电磁感应定律 1．如图所示，面积为0.2m 2的100匝线圈处在匀强磁场中，磁场方向垂直于线圈平面。已知磁感应强度随时间变化的规律为B =（2+0.2t ）T ，定值电阻R 1=6 Ω，线圈电阻R 2=4Ω求： （1）磁通量变化率，回路的感应电动势。 （2）a 、b 两点间电压U ab 。 【答案】（1）0.04Wb/s 4V （2）2.4V 【解析】 【详解】 （1）由B =（2+0.2t ）T 得磁场的变化率为 0.2T/s B t ?=? 则磁通量的变化率为： 0.04Wb/s B S t t ?Φ?==?? 根据E n t ?Φ =?可知回路中的感应电动势为： 4V B E n nS t t ?Φ?===?? （2）线圈相当于电源，U ab 是外电压，根据电路分压原理可知： 112 2.4V ab E R R R U =+= 答：（1）磁通量变化率为0.04Wb/s ，回路的感应电动势为4V 。 （2）a 、b 两点间电压U ab 为2.4V 。 2．两间距为L=1m 的平行直导轨与水平面间的夹角为θ=37° ,导轨处在垂直导轨平面向下、 磁感应强度大小B=2T 的匀强磁场中.金属棒P 垂直地放在导轨上，且通过质量不计的绝缘细绳跨过如图所示的定滑轮悬吊一重物（重物的质量m 0未知），将重物由静止释放，经过一 段时间，将另一根完全相同的金属棒Q 垂直放在导轨上，重物立即向下做匀速直线运动，金 属棒Q 恰好处于静止状态.己知两金属棒的质量均为m=lkg 、电阻均为R=lΩ，假设重物始终没有落在水平面上，且金属棒与导轨接触良好，一切摩擦均可忽略，重力加速度g=l0m/s 2，sin 37°=0.6，cos37°=0.8.求：

(完整版)《法拉第电磁感应定律》教学设计

《法拉第电磁感应定律》教学设计 陕西省西安市田家炳中学简波 一、设计思想 法拉第电磁感应定律是电磁学的核心内容。从知识发展来看，它既与电场、磁场和稳恒电流有紧密联系，又是后面学习交流电、电磁振荡和电磁波的基础。它既是本章的教学重点，也是教学难点。 在学习本节内容之前，学生已经掌握了恒定电流、电磁感应现象和磁通量的相关知识，并且也知道了变化量和变化率的概念。学生已经具备了很强的实验操作能力，而且本节课的实验也是上节课所演示过的，只不过研究的侧重点不同。因此，有条件的学校可将本节课的演示实验改为学生分组实验。另外，学生对物理学的研究方法已有较为深刻的认识，在自主学习、合作探究等方面的能力有了较高的水平。 本节课的重点法拉第电磁感应定律的建立过程，设计中采用了让学生自己设计方案，自己动手做实验，思考讨论，教师引导找出规律的方法，使学生能够深刻理解法拉第电磁感应定律的建立过程。对于公式，让学生自己根据法拉第电磁感应定律，动手推导，使学生深刻理解。 本节课的难点是对、、物理意义的理解，在难点的突破上，采用了类比的方法。把、、、E和υ、Δυ、、a类比起来，使学生更 容易理解、、和E之间的联系。 二、教学目标 （一）知识和能力目标 1．知道感应电动势的概念，会区分Φ、ΔΦ、的物理意义。 2．理解法拉第电磁感应定律的内容和数学表达式，并能应用解答有关问题。 3．知道公式的推导过程及适用条件，并能应用解答有关问题。

4．通过学生对实验的操作、观察、分析，找出规律，培养学生的动手操作能力，观察、分析、总结规律的能力。 （二）过程与方法目标 1．教师通过类比法引入感应电动势，通过演示实验，指导学生观察分析，总结规律。 2．学生积极思考认真比较，理解感应电动势的存在，通过观察实验现象的分析讨论，总结影响感应电动势大小的因素。 （三）情感、态度、价值观目标 1．通过学生之间的讨论、交流与协作探究，培养学生之间的团队合作精神。 2．让学生在探究过程中体验解决问题的成功喜悦，增进学生学习物理的情感。 三、教学重点 法拉第电磁感应定律的建立过程以及对公式Ｅ＝、的理解。 四、教学难点 对Φ、ΔΦ、物理意义的理解。 五、教学准备 准备实验仪器：电流计、蹄形磁铁、螺线管、铁芯、学生电源、变阻器、开关、导线若干。（若为分组实验，应准备若干组器材） 六、教学过程 （一）引入新课 教师和学生一起回顾第一节中的三个实验。在这三个实验中，闭合电路中都产生了感应电流，则电路中必须要有电源，电源提供了电动势，从而产生电流。在电磁感应现象中产生的电动势叫做感应电动势。那么感应电动势的大小跟哪些因素有关呢？本节课我们就来共同研究这个问题。 （二）讲授新课 ＊感应电动势

法拉第电磁感应定律

法拉第电磁感应定律 班级：14物理一班姓名：孟凡学号：140702011124 ●教学目标 1、知识与能力 （1）理解法拉第电磁感应定律的内容和数学表达式。 （2）知道公式E=Blv的推导过程及适用条件。 （3）了解平均感应电动势和瞬时感应电动势。 2、过程与方法 （1）通过法拉第电磁感应定律的建立过程，进一步认识电与磁之间的联系。 （2）在学习电磁感应定律过程中，领略物理的美妙与神奇，培养科学的思维习惯。 3、情感、态度、价值观 （1）培养学生对实际问题的分析与推理能力。 （2）培养学生的辨证唯物主义世界观，尤其在分析问题时，注意把握主要矛盾。 ●教学重、难点 重点：法拉第电磁感应定律的建立过程以及对公式E=ΔΦ/Δt、E=Blv的理解。 难点：磁通量变化的两种常见方式。

一、引入 1、感应电流产生的条件 只要穿过闭合电路的磁通量发生变化，闭合电路中就有感应电流。 2、感应电流的方向 楞次定律——感应电流具有这样的方向，即感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化。 二、历史背景 ①在19世纪20年代之前，电和磁的研究始终是独立发展的； ②到了18世纪末，人们开始思考不同自然现象之间的联系，奥斯特始终相信电和磁之间可能存在着某种联系。一次偶然的实验，使他发现了电流磁效应——“电生磁”。 ③在“电生磁”的启发下，法拉第经过大量的实验和无数次的失败后，最终发现了电磁感应现象——“磁生电”。 三、法拉第电磁感应定律 内容：电路中感应电动势的大小，跟穿过这一电路的磁通量的变化率成正比。 公式：E n t φ?=?（平均感应电动势） 【其中，电动势的单位是伏（V ）,磁通量的单位是韦伯（Wb ）,时间的单位是秒（s ）,n 为线圈的匝数。】 四、磁通量变化的两种常见方式 ※ 磁通量φ

法拉第电磁感应定律知识点及例题

第3讲 法拉第电磁感应定律及其应用 一、感应电流的产生条件 1、回路中产生感应电动势和感应电流的条件是回路所围面积中的磁通量变化，因此研究磁通量的变化是关键，由磁通量的广义公式中φθ=B S ·sin （θ是B 与S 的夹角）看，磁通量的变化?φ可由面积的变化?S 引起；可由磁感应强度B 的变化?B 引起；可由B 与S 的夹角θ的变化?θ引起；也可由B 、S 、θ中的两个量的变化，或三个量的同时变化引起。 2、闭合回路中的一部分导体在磁场中作切割磁感线运动时，可以产生感应电动势，感应电流，这是初中学过的，其本质也是闭合回路中磁通量发生变化。 3、产生感应电动势、感应电流的条件：穿过闭合电路的磁通量发生变化。 二、法拉第电磁感应定律 公式一： t n E ??=/φ 注意: 1)该式普遍适用于求平均感应电动势。 2)E 只与穿过电路的磁通量的变化率??φ/t 有关, 而与磁通的产生、磁通的大小及变化方式、电路是否闭合、电路的结构与材料等因素无关。 公式t n E ??=φ 中涉及到磁通量的变化量?φ的计算, 对?φ的计算, 一般遇到有两种情况: 1)回路与磁场垂直的面积S 不变, 磁感应强度发生变化, 由??φ=BS , 此时S t B n E ??=, 此式中的??B t 叫 磁感应强度的变化率, 若 ??B t 是恒定的, 即磁场变化是均匀的, 那么产生的感应电动势是恒定电动势。 2)磁感应强度B 不变, 回路与磁场垂直的面积发生变化, 则??φ=B S ·, 线圈绕垂直于匀强磁场的轴匀速转动产生交变电动势就属这种情况。 严格区别磁通量φ, 磁通量的变化量?φB 磁通量的变化率 ??φ t , 磁通量φ=B S ·, 表示穿过研究平面的磁感线的条数, 磁通量的变化量?φφφ=-21, 表示磁通量变化的多少, 磁通量的变化率 ??φ t 表示磁通量变化的快慢, 公式二: θsin Blv E = 要注意: 1)该式通常用于导体切割磁感线时, 且导线与磁感线互相垂直(l ⊥B )。 2)θ为v 与B 的夹角。l 为导体切割磁感线的有效长度(即l 为导体实际长度在垂直于B 方向上的投影)。 公式Blv E =一般用于导体各部分切割磁感线的速度相同, 对有些导体各部分切割磁感线的速度不相同的情况, 如何求感应电动势？ 如图1所示, 一长为l 的导体杆AC 绕A 点在纸面内以角速度ω匀速转动, 转动的区域的有垂直纸面向里的匀强磁场, 磁感应强度为B , 求AC 产生的感应电动势, 显然, AC 各部分切割磁感线的速度不相等, v v l A C ==0,ω, 且AC 上各点的线速度大小与半径成 正比, 所以AC 切割的速度可用其平均切割速v v v v l A C C =+==222ω, 故2 2 1l B E ω=。 ω2 2 1BL E = ——当长为L 的导线，以其一端为轴，在垂直匀强磁场B 的平面内，以角速度ω匀速转动时，其两端感应电动势为E 。

4.44法拉第电磁感应定律

4.4法拉第电磁感应定律(1) 1．如图所示，闭合开关S，将条形磁铁插入闭合线圈，第一次用时0.2 s，第 二次用时0.4 s，并且两次磁铁的起始和终止位置相同，则( ) A．第一次线圈中的磁通量变化较快 B．第一次电流表G的最大偏转角较大 C．第二次电流表G的最大偏转角较大 D．若断开S，电流表G均不偏转，故两次线圈两端均无感应 电动势 2.下列几种说法中正确的是( ) A．线圈中磁通量变化越大，线圈中产生的感应电动势一定越大 B．线圈中磁通量越大，线圈中产生的感应电动势一定越大 C．线圈放在磁场越强的位置，线圈中产生的感应电动势一定越大 D．线圈中磁通量变化越快，线圈中产生的感应电动势一定越大 3．穿过一个单匝闭合线圈的磁通量始终为每秒均匀增加2Wb，则( ) A．线圈中感应电动势每秒增加2 V B．线圈中感应电动势每秒减少2 V C．线圈中感应电动势始终为2 V D．线圈中感应电动势始终为一个确定值，但由于线圈有电阻，电动势小于2 V 4.一个100匝的线圈，在0.5s内穿过它的磁通量从0.01Wb增加到0.09Wb。求 线圈中的感应电动势 5.一个匝数为100、面积为10cm2的线圈垂直磁场放置, 在0.5s内穿过它的磁 场从1T增加到9T。求线圈中的感应电动势

6．如图甲所示，环形线圈的匝数n ＝100，它的两个端点a 和b 间接有一理想电压表，线圈内磁通量的变化规律如图乙所示，问: (1)0.2s 穿过线圈的磁通量变化了多少？ (2)求0.2s 穿过线圈的磁通量变化率 (3) 求线圈中的感应电动势 7.下图中能产生感应电流的是( ) 8.某磁场磁感线如图所示，有一铜线圈自图示A 处落至B 处，在下落过程中， 自上向下看，线圈中感应电流的方向是( ) A ．始终顺时针 B ．始终逆时针 C ．先顺时针再逆时针 D ．先逆时针再顺时针 9.如图所示，虚线框内有匀强磁场，大环和小环是垂直于磁场放置的两个圆环， 分别用Φ1和Φ2表示穿过大小两环的磁通量，则有( ) A ．Φ1>Φ2 B ．Φ1<Φ2 C ．Φ1＝Φ2 D ．无法确定 10.如图所示，一根条形磁铁穿过一个弹性线圈，将线圈面积 拉大，放手后穿过线圈的( ) A ．磁通量减少且合磁通量向左 B ．磁通量增加且合磁通量向左 C ．磁通量减少且合磁通量向右 D ．磁通量增加且合磁通量向右

高中物理：法拉第电磁感应定律教案

高中物理：法拉第电磁感应定律教案 【教学目标】 知识与技能 ● 知道什么叫感应电动势 ● 知道磁通量的变化率是表示磁通量变化快慢的物理量,并能区别Φ、ΔΦ、t ??Φ ● 理解法拉第电磁感应定律内容、数学表达式 ● 知道E =BLv sin θ如何推得 ● 会用t n E ??Φ=和E =BLv sin θ解决问题 过程与方法 ● 通过推导到线切割磁感线时的感应电动势公式E =BLv ,掌握运用理论知识探究问题的方法 情感态度与价值观 ● 从不同物理现象中抽象出个性与共性问题,培养学生对不同事物进行分析,找出共性与个性的辩证唯物主义思想 ● 了解法拉第探索科学的方法,学习他的执著的科学探究精神 【重点难点】 重点：法拉第电磁感应定律 难点：平均电动势与瞬时电动势区别 【教学内容】 [导入新课] 在电磁感应现象中,产生感应电流的条件是什么？ 在电磁感应现象中,磁通量发生变化的方式有哪些情况？ 恒定电流中学过,电路中产生电流的条件是什么？ 在电磁感应现象中,既然闭合电路中有感应电流,这个电路中就一定有电动势。在电磁感应现象中产生的电动势叫感应电动势。下面我们就来探讨感 应电动势的大小决定因素。 [新课教学] 一．感应电动势 1．在图a 与图b 中,若电路是断开的,有无电流？有无电动势？

电路断开,肯定无电流,但有电动势。 2．电流大,电动势一定大吗？ 电流的大小由电动势和电阻共同决定,电阻一定的情况下,电流越大,表明电动势越大。 3．图b 中,哪部分相当于a 中的电源？螺线管相当于电源。 4．图b 中,哪部分相当于a 中电源内阻？螺线管自身的电阻。 在电磁感应现象中,不论电路是否闭合,只要穿过电路的磁通量发生变化,电路中就有感应电动势。有感应电动势是电磁感应现象的本质。 分析图4.2-1、4.2-3、4.2-6、4.2-7中的电源是哪一部分。 二．电磁感应定律 感应电动势跟什么因素有关？结合第二节中的几个演示实验,提出三个问题供学生思考： 问题1：在实验中,电流表指针偏转原因是什么? 穿过电路的Φ变化?产生E 感?产生I 感. 问题2：电流表指针偏转程度跟感应电动势的大小有什么关系? 由全电路欧姆定律知 I =r R E +,当电路中的总电阻一定时,E 感越大,I 越大,指针偏转越大。 问题3：在图4.2-2中,将条形磁铁从同一高度插入线圈中,快插入和慢插入有什么相同和不同? 磁通量变化相同,但磁通量变化的快慢不同。 教师：磁通量变化的快慢用磁通量的变化率来描述,即单位时间内磁通量的变化量,用公式表示为t ??Φ。可以发现,t ??Φ越大,E 感越大,即感应电动势的大小完全由磁通量的变化率决 定。精确的实验表明：电路中感应电动势的大小,跟穿过这一电路磁通量的变化率成正比,即E ∝t ??Φ。这就是法拉第电磁感应定律。 （师生共同活动,推导法拉第电磁感应定律的表达式） 设t 1时刻穿过回路的磁通量为Φ1,t 2时刻穿过回路的磁通量为Φ2,在时间Δt =t 2－t 1内磁通量的变化量为ΔΦ=Φ2－Φ1,磁通量的变化率为 t ??Φ,感应电动势为E ,则 E =k t ??Φ 在国际单位制中,电动势单位是伏（V ）,磁通量单位是韦伯（Wb ）,时间单位是秒（s ）,可以证明式中比例系数k =1,（同学们可以课下自己证明）,则上式可写成

高中物理选修3-2法拉第电磁感应定律练习题及答案

法拉第电磁感应定律练习题 一、选择题 1．关于感应电动势大小的下列说法中，正确的是 [ ] A ．线圈中磁通量变化越大，线圈中产生的感应电动势一定越大 B ．线圈中磁通量越大，产生的感应电动势一定越大 C ．线圈放在磁感强度越强的地方，产生的感应电动势一定越大 D ．线圈中磁通量变化越快，产生的感应电动势越大 2．与x 轴夹角为30°的匀强磁场磁感强度为B(图1)，一根长l 的金属棒在此磁场中运动时始终与z 轴平行，以下哪些情况可在棒中得到方向相同、大小为Blv 的电动势 [ ] A ．以2v 速率向+x 轴方向运动 B ．以速率v 垂直磁场方向运动 3．如图2，垂直矩形金属框的匀强磁场磁感强度为B 。导体棒ab 垂直线框两长边搁在框上，ab 长为l 。在△t 时间内，ab 向右匀速滑过距离d ，则 [ ]

4．单匝矩形线圈在匀强磁场中匀速转动，转轴垂直于磁场，若线圈所围面积里磁通量随时间变化的规律如图3所示[ ] A．线圈中O时刻感应电动势最大 B．线圈中D时刻感应电动势为零 C．线圈中D时刻感应电动势最大 D．线圈中O至D时间内平均感电动势为0.4V 5．一个N匝圆线圈，放在磁感强度为B的匀强磁场中，线圈平面跟磁感强度方向成30°角，磁感强度随时间均匀变化，线圈导线规格不变，下列方法中可使线圈中感应电流增加一倍的是[ ] A．将线圈匝数增加一倍 B．将线圈面积增加一倍 C．将线圈半径增加一倍 D．适当改变线圈的取向 6．如图4所示，圆环a和圆环b半径之比为2∶1，两环用同样粗细的、同种材料的导线连成闭合回路，连接两圆环电阻不计，匀强磁场的磁感强度变化率恒定，则在a环单独置于磁场中和b环单独置于磁场中两种情况下，M、N两点的电势差之比为[ ] A．4∶1 B．1∶4 C．2∶1 D．1∶2 7．沿着一条光滑的水平导轨放一个条形磁铁，质量为M，它的正前方隔一定距离的导轨上再放质量为m的铝块。给铝块某一初速度v使它向磁铁运动，下述说法中正确的是(导轨很长，只考虑在导轨上的情况)[ ] A．磁铁将与铝块同方向运动 D．铝块的动能减为零