1法拉第电磁感应定律

电磁感应定律

一、电磁感应产生的条件

1．感应电流：是指在____________现象中产生的电流．

2．产生感应电流的条件：只要穿过闭合电路的____________________，闭合电路中就有感应电流产生．例1．在水平面上有一不规则的多边形导线框，面积为S＝20 cm2，在竖直方向加以如图所示的磁场，则下列说法中正确的是(方向以竖直向上为正)()

A．前2 s内穿过线框的磁通量的变化为ΔΦ＝0

B．前1 s内穿过线框的磁通量的变化为ΔΦ＝－30 Wb

C．第二个1 s内穿过线框的磁通量的变化为ΔΦ＝－3×10－3 Wb

D．第一个1 s内穿过线框的磁通量的变化为ΔΦ＝－1×10－3 Wb

二、感应电动势

1．感应电动势：在___________中产生的电动势．产生感应电动势的那部分导体就相当于____________．2．感应电流与感应电动势的关系：感应电流的大小由感应电动势和闭合回路的总电阻共同决定，三者的大小关系遵守___________________

3．分类：

(1)感生电动势：由于____________而产生的感应电动势，这时的非静电力就是____________对自由电荷的作用力．

(2)动生电动势：由于导体__________________运动而产生的感应电动势，这时的非静电力与____________有关．

4．几种常见的感应电动势公式

①．导体平动产生感应电动势E＝____________ (B、L、v三者两两垂直)．

②．导体转动产生感应电动势：导体棒以端点为轴，在垂直于磁感线的匀强磁场中匀速转动产生感应电动势E=BWL2/2．

例2．如图(a)所示，横截面积为0.2 m2的100匝圆形线

圈A处在变化的磁场中，磁场方向垂直于线圈截面，其磁

感应强度B随时间t的变化规律如图(b)所示，设垂直纸面

向外为B的正方向，R1＝4 Ω，R2＝6 Ω，线圈内阻不计，

则电容器C充电时的电压为________．

例3．在范围足够大，方向竖直向下的匀强磁场中，B＝

0.2 T，有一水平放置的光滑框架，宽度为L＝0.4 m，如图所示，框架上放置一质量为0.05 kg，电阻为

1 Ω的金属杆cd，框架电阻不计．若cd杆以恒定加速度a＝

2 m/s2，由静止开始

做匀变速运动，则

(1)在5 s内平均感应电动势是多少？

(2)在5 s末，回路中的电流多大？

(3)第5 s末，作用在cd杆上的水平外力多大？

三、流过导体横截面的电荷量

例4．如图甲所示，一个电阻为R，面积为S的矩形导线框abcd，水平放置在匀强磁场中，磁场的磁感应强度为B，方向与ad边垂直并与线框平面成45°角，o、o′分

别是ab边和cd边的中点．现将线框右半边obco′绕oo′逆时针旋转

90°到图乙所示位置．在这一过程中，导线中通过的电荷量是（）

练习

1．如图所示，一个金属薄圆盘水平放置在竖直向上的匀强磁场中，下列做法中能使

圆盘中产生感应电动势的是( )

①圆盘绕过圆心的竖直轴匀速转动 ②圆盘以某一水平直径为轴匀速转动

③圆盘在磁场中向右匀速平移 ④匀强磁场均匀增加

A ．①②④

B ．②④

C ．②③④

D ．①③

2．如图所示，闭合金属导线框放置在竖直向上的匀强磁场中，匀强磁场的磁感应强度的大小随时间变化．下列说法中错误的是( )

A ．当磁感应强度增加时，线框中的感应电流可能减小

B ．当磁感应强度增加时，线框中的感应电流可能增大

C ．当磁感应强度减小时，线框中的感应电流一定增大

D ．当磁感应强度减小时，线框中的感应电流可能不变

3．如图所示，在O 点正下方有一个有理想边界的磁场，铜环在A 点由静止释放向右摆

至最高点B ，不考虑空气阻力，则下列说法正确的是( )

A ．A 、

B 两点在同一水平线 B ．A 点高于B 点

C ．A 点低于B 点

D ．铜环将做等幅摆动

4．如图所示，匀强磁场的方向垂直于电路所在平面，导体棒ab 与电路接触良好．当导体棒ab 在外力F 作用下从左向右做匀加速直线运动时，若不计摩擦和导线的电阻，整个过程中，灯

泡L 未被烧毁，电容器C 未被击穿，则该过程中( )

A ．感应电动势将不变

B ．灯泡L 的亮度变大

C ．电容器C 的上极板带负电

D ．电容器两极板间的电场强度将减小

5．如图所示，虚线a ′b ′c ′d ′内为一匀强磁场区域，磁场方向竖直向下．矩

形闭合金属线框abcd 以一定的速度沿光滑绝缘水平面向磁场区域运动．下图

中所给出的是金属框的四个可能达到的位置，则金属框的速度不可能为零的

位置是( )

6．某兴趣小组做了如下实验：将并排在一起的两根电话线分开，在其中一根电话线旁边铺设一条两端分别与耳机连接的导线，这条导线与电话线是绝缘的，如图所示．下列说法正

确的是( )

A ．不能听到电话，因为电话线中电流太小

B ．不能听到电话，因为电话线与耳机没有接通

C ．可以听到电话，因为电话中的电流是恒定电流，在耳机电路中引起感应电流

D ．可以听到电话，因为电话中的电流是交流电，在耳机电路中引起感应电流

7．如图是法拉第做成的世界上第一台发电机模型的原理图．将铜盘放在磁场中，

让磁感线垂直穿过铜盘；图中a 、b 导线与铜盘的中轴线处在同一平面内；转动铜

盘，就可以使闭合电路获得电流．若图中铜盘半径为L ，匀强磁场的磁感应强度A.2BS 2R B.2BS R C.BS R

D

．