人教版高中物理选择性必修二 同步精讲精练2.2.1法拉第电磁感应定律（原卷版）.docx

2.21法拉第电磁感应定律原卷版

目录

TOC\o1-1\h\u一、【法拉第电磁感应定律之感生电动势知识点梳理】 1

二、【法拉第电磁感应定律之动生电动势知识点梳理】 4

三、【法拉第电磁感应定律之电路结构知识点梳理】 6

四、【法拉第电磁感应定律之电荷量的计算知识点梳理】 9

【法拉第电磁感应定律之感生电动势知识点梳理】

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：

?

若闭合电路是一个匝数为n的线圈，而且穿过每匝线圈的磁通量总是相同的，则整个线圈中的感应电动势E=nΔΦΔt

(3)单位：在国际单位制中，电动势E的单位是伏(V)，且1V=1Wb/s。

对法拉第电磁感应定律的理解

研究对象

E=nΔΦΔt

物理意义

E=nΔΦΔt

公式的三种变形应用

E=nSΔBΔt：当S不变、B随时间变化时，用公式E=nSΔBΔt求感应电动势其中

E=nBΔSΔt：当磁场不变、回路面积S随时间变化时，用公式E=nBΔS

③若回路中与磁场方向垂直的回路面积S及磁感应强度B均随时间变化，则Et=nStΔBΔt+nBtΔS

瞬时值与平均值

E=nΔΦΔt求的是Δt时间内的平均感应电动势；当Δt→0时，E

注：Φ、ΔΦ、ΔΦΔt三者的大小没有必然联系，这一点可与运动学中的v、Δv、ΔvΔt三者相类比。值得注意的是：Φ很大，ΔΦΔt可能很小；Φ很小，ΔΦΔt可能很大；Φ=0，ΔΦΔt

(2)磁通量的变化率ΔΦΔt是Φ-t

【法拉第电磁感应定律之感生电动势举一反三练习】

1．如图甲所示，在虚线所示的区域有垂直纸面向里的磁场，磁场变化规律如图乙所示，面积为S的n匝金属线框处在磁场中。线框与电阻R相连，若金属框的电阻为，下列说法正确的是（????）

A．线框面积将有扩大趋势 B．流过电阻R的感应电流方向由b到a

C．线框边受到的安培力方向向上 D．a、b间的电压为

2．在竖直方向的匀强磁场中，水平放置一圆形导体环，导体环面积为，导体环的总电阻为。规定导体环中电流的正方向如图甲所示，磁场方向向上为正。磁感应强度B随时间t的变化如图乙所示，。则（）

A．t=1s时，导体环中电流为零

B．第2s内，导体环中电流与正方向相反

C．第3s内，通过导体环中电流大小为10-3A

D．第4s内，通过导体环中电流大小为10-2A

3．如图甲所示，水平放置的平行金属导轨连接一个平行板电容器C和电阻R，导体棒MN放在导轨上且接触良好，整个装置放于垂直于导轨平面的磁场中，磁感应强度B随时间的变化情况如图乙所示（如图甲所示磁感应强度方向为正），导体棒MN始终保持静止，则0~t2时间内（）

??

A．电容器C所带的电荷量先减小后增加

B．电容器C的a板先带正电后带负电

C．导体棒所受安培力的大小始终没变

D．导体棒所受安培力的方向先向右后向左

4．（多选）如图1，在匀强磁场中有一细金属环．通过圆环的磁通量Φ随时间t变化情况如图2所示，则关于线圈中产生的平均感应电动势的说法，正确的是()

A．在0～2s内，平均电动势为2V

B．在2～4s内，平均电动势为2V

C．在4～9s内，平均电动势为0.6V

D．在4～9s内，平均电动势为1V

5．如图所示，单匝线圈电阻r＝1Ω，线圈内部存在垂直纸面向外的匀强磁场，磁场面积为，有一个阻值为R＝2Ω的电阻两端分别与线圈两端a、b相连，电阻的一端b接地。磁感应强度B随时间t变化的规律如图所示，则（）

A．在0～4s时间内，R中有电流从a流向b

B．当t＝2s时穿过线圈的磁通量为0.08Wb

C．在0～4s时间内，通过R的电流大小为0.01A

D．在0～4s时间内，R两端电压Uab＝0.03V

【法拉第电磁感应定律之动生电动势知识点梳理】

1.对公式E=Blv的理解

(1)在公式E=Blv中，l是指导体的有效切割长度，即导体在垂直于速度v方向上的投

影长度，如图所示的几种情况中，感应电动势都是E=Blv。

?

(2)公式中的v应理解为导体和磁场间的相对速度，当导体不动而磁场运动时，也有

感应电动势产生。

(3)当v与l或v与B的夹角为θ时，公式E=Blv仍可用来求解导体切割磁感线时产生的感应电动势，但应注意的是其中的l或v应用有效切割长度或有效切割速度。

当B、l、v三个量的方向相互垂直时，θ=90°，感应电动势最大；当有任意两个量的

方向平行时，θ=0°，感应电动势为0。

该公式可看成法拉第电磁感应定律的一个推论，通常用来求导线运动速度为v

时的瞬时感应电动势，随着v的变化，E也相应变化；若v为平均速度，则E就为平均感应电动势。

如图所示，匀强磁场的磁感应强度为B，长为l的金属棒绕O点在垂直于匀强