2 法拉第电磁感应定律 [科学探究] (1)相同 不相同 (2)相同 [教材链接] (1)磁通量的变化率 (2)E=n 例1 (1)1 V 自下而上 (2)0 [解析] (1)前4 s内磁通量的变化量ΔΦ=Φ2-Φ1=S(B2-B1)=200×10-4×(0.4-0.2) Wb=4×10-3 Wb, 由法拉第电磁感应定律得E=n=1000× V=1 V 由楞次定律知,线圈中产生逆时针方向的感应电流,则通过电阻的电流方向自下而上. (2)前5 s内磁通量的变化量ΔΦ'=Φ2'-Φ1=S(B2'-B1)=200×10-4×(0.2-0.2) Wb=0, 由法拉第电磁感应定律得=n=0. 变式1 D [解析] 初态时,穿过线圈的磁通量Φ1==,末态时,穿过线圈的磁通量Φ2==Ba2,在Δt时间内穿过线圈的磁通量的变化量为ΔΦ=Φ2-Φ1=,故A、B错误;由法拉第电磁感应定律得线圈中产生的感应电动势为E=n=,故D正确,C错误. [科学推理] 设在Δt时间内导体由原来的位置运动到a1b1处,这时回路面积的变化量为ΔS=lvΔt,穿过闭合回路的磁通量的变化量为ΔΦ=BΔS=BlvΔt,根据法拉第电磁感应定律得E==Blv. 例2 AD [解析] 线框进入磁场的过程中,垂直于线框所在平面向里的磁通量逐渐增大,根据楞次定律可知,感应电流方向为逆时针方向,选项A正确;CD段导线中的电流方向与磁场方向垂直,根据左手定则判断,安培力方向垂直于CD向下,选项B错误;线框进入磁场中切割磁感线的有效长度最大为半径的长度,所以感应电动势的最大值Em=Bv=Bdv,选项C错误;感应电动势的平均值=n= =,选项D正确. 变式2 B [解析] 本题中B与L、B与v是相互垂直的,但L与v不垂直,所以L垂直于v的长度Lsin θ才是有效切割长度,E=BLvsin 60°=BLv,由闭合电路欧姆定律得I=,故B正确. 变式3 BC [解析] 由右手定则可知感应电流由C端经电阻R流向D端,选项A错误;圆盘产生的感应电动势E=BL=Br=Brω·=Br2ω,选项B正确;挖去的半径为的同心圆对应产生的感应电动势E'=Bω=Br2ω,故此圆盘挖去同心圆后,产生的感应电动势E″=E-E'=Br2ω-Br2ω=Br2ω,选项C正确,D错误. 随堂巩固 1.ABC [解析] E=n可以与加速度的定义式a=类比,感应电动势与磁通量和磁通量的变化量均无关,而与磁通量的变化率有关,感应电动势的大小与线圈匝数、磁通量的变化率均成正比,且磁通量的变化量与磁通量的大小和线圈的匝数均无关,故A、B、C正确,D错误. 2.B [解析] 穿过线圈的磁感应强度均匀增加,则线圈产生恒定的感应电动势,由法拉第电磁感应定律得E=n=nS=,故B正确. 3.B [解析] 金属棒与磁场垂直,当金属棒沿垂直于金属棒的方向以速度v滑行时,金属棒切割磁感线的有效长度为,产生的感应电动势为E=BLv=Bv,根据闭合电路欧姆定律可得通过R的电流大小为I==,故选项B正确. 4.B [解析] 根据法拉第电磁感应定律E=n,设线框匝数为n,面积为S0,初始时刻磁感应强度为B0,则第一种情况下的感应电动势为E1=n=,第二种情况下的感应电动势为E2=n=,所以两种情况下线框中的感应电动势相等,故选项B正确.2 法拉第电磁感应定律 学习任务一 法拉第电磁感应定律 [科学探究] 根据实验结果,回答问题: 实验一:如图甲所示,导体切割磁感线的速度越大,则电流表指针偏转角度越大. 实验二:如图乙所示,将条形磁铁从同一高度插入线圈的实验中,快速插入时电流表指针偏转角度大,缓慢插入时电流表指针偏转角度小. (1)实验二中,将条形磁铁从同一高度插入线圈,快速插入和缓慢插入相比,指针偏转方向 (选填“相同”或“不相同”),指针偏转角度 (选填“相同”或“不相同”). (2)两个实验中电流表指针偏转角度大小不同的原因本质上 (选填“相同”或“不相同”). [教材链接] 阅读教材,回答下列问题: 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 成正比. (2)表达式: . 例1 如图 ... ...
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