2.2 法拉第电磁感应定律-2021-2022学年高二物理精讲与精练高分突破考点专题系列（人教版2019选择性必修第二册）

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第二章：电磁感应

2.2：法拉第电磁感应定律

一：知识精讲归纳

考点一、电磁感应定律

1．感应电动势

(1)在电磁感应现象中产生的电动势．

(2)产生感应电动势的那部分导体相当于电源．

(3)在电磁感应现象中，只要闭合回路中有感应电流，这个回路就一定有电动势；回路断开时，虽然没有感应电流，

但电动势依然存在．

2．磁通量的变化率

磁通量的变化率表示磁通量变化的快慢，用表示，其中 ΔΦ 表示磁通量的变化量，Δt 表示发生磁通量变化所用的

时间．

3．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，其中 n为线圈的匝数．

(3)在国际单位制中，磁通量的单位是韦伯 (Wb) ，感应电动势的单位是伏 (V) ．

考点二、导线切割磁感线时的感应电动势

1．导线垂直于磁场方向运动，B、l、v两两垂直时，如图所示，E＝Bl v .　　　

2．导线的运动方向与导线本身垂直，但与磁感线方向夹角为 θ时，如图所示，E＝Bl v sin _θ.

3．导体棒切割磁感线产生感应电流，导体棒所受安培力的方向与导体棒运动方向相反，导体棒克服安培力做功，

把其他形式的能转化为电能．

技巧一：法拉第电磁感应定律的理解和应用

1．感应电动势的大小：决定于穿过电路的磁通量的变化率而与 Φ的大小、ΔΦ的大小没有必然联系．而的两

种表达形式为 S·和B·.

2．磁通量的变化率：是 Φt 图象上某点切线的斜率大小．

3．Φ、ΔΦ与三者之间的关系

物理量单位物理意义计算公式

磁通量 ΦWb 表示某时刻或某位置时穿过某

一面积的磁感线条数的多少 Φ＝B·S⊥

磁通量的变化量

ΔΦWb 表示在某一过程中穿过某一面

积的磁通量变化的多少 ΔΦ＝|Φ2－Φ1|

磁通量的变化率 Wb/s 表示穿过某一面积的磁通量变

化的快慢＝

4.平均电动势与瞬时电动势

用E＝n计算的是 Δt时间内的平均电动势．在磁通量均匀变化时，E＝n计算的既是 Δt时间内的平均电动势，

也是某个时刻的瞬时电动势．

技巧一：对公式 E＝BLv 的理解

1．该公式可看成法拉第电磁感应定律的一个推论，一般用于导体各部分切割磁感线的速度相同的情况，当 v

为瞬时速度时，E为瞬时感应电动势；若 v是平均速度，则 E为平均感应电动势．如果导体各部分切割磁感线的速

度不相等，

可取其平均速度求电动势．例如如图导体棒在磁场中绕 A点在纸面内以角速度 ω匀速转动，磁感应强度为 B，

则AC 在切割磁感线时产生的感应电动势为：E＝Blv＝Bl·ωl＝Bl2ω.

2．公式中的 v应理解为导线和磁场间的相对速度，当导线不动而磁场运动时，也有电磁感应现象产生．

3．公式中的 l应理解为导线切割磁感线时的有效长度．如果导线和磁场不垂直，l应是导线在垂直磁场方向投

影的长度；如果切割磁感线的导线是弯曲的，l应取导线两端点的连线在与 B和v都垂直的直线上的投影长度．

例如，如图所示的三幅图中切割磁感线的导线是弯曲的，则切割磁感线的有效长度应取与 B和v垂直的等效直

线长度，即 ab 的长．

二：考点题型归纳

题型一：法拉第电磁感应定律的理解

1．（2021·全国·高二课时练习）关于感应电动势，下列说法中正确的是（）。

A．穿过导电线圈的磁通量越大，产生的感应电动势越大

B．穿过导电线圈的磁通量的变化越大，产生的感应电动势越大

C．穿过导电线圈的磁通量变化越快，产生的感应电动势越大

D．穿过导电线圈的磁通量为零，产生的感应电动势一定为零

2．（2021·全国·高二专题练习）如图所示，面积为 S、匝数为 n的线圈内有匀强磁场，已知磁感应强度随时间的变

化规律为（k＞0且为常数，但未知），当 t＝0时磁场方向垂直纸面向里。在磁场方向改变之前，有一

带电荷量为 q、质量为 m的粒子静止于水平放置的、间距为 d的平行板电容器中间。（重力加速度为 g）由此可以

判断（　　）

A．此粒子带正电

B．磁感应强度的变化率为

C．当磁场方向改变后，该粒子将向下做加速运动

D．电容器所带电荷量与时间成正比

3．（2021·全国·高二）如图甲为手机及无线充电板。图乙为充电原理示意图。为方便研究，现将问题做如下简化：

设受电线圈的匝数为 n，面积为 S，该区域的磁场可视为匀强磁场；若在 t1到t2时间内，匀强磁场的磁感线垂直于

受电线圈平面向上穿过线圈，其磁感应强度由 B1均匀增加到B2，下列说法正确的是（　　）

A．c点的电势高于 d点的电势

B．受电线圈中感应电流方向由 d到c

C．受电线圈中产生的感应电动势为

D．若想增加c、d之间的电势差，可以仅均匀增加送电线圈中的电流

题型二：公式 E＝BLv 的理解

4．（2021·福建省建瓯市芝华中学高二期中）空间存在磁感应强度大小为的匀强磁场，在如图所示的几种情况中，

金属导体中产生的感应电动势为的是（　　）

A．只有乙B．乙和丁

C．甲、乙、丁D．甲、乙、丙、丁

5．（2020·四川省蓬安中学校高二阶段练习）如图所示，边长分别为L和3L的两只闭合线框a和b，以相同的速

度从磁感应强度为 B的匀强磁场区域中匀速地拉到磁场外，不考虑线框的重力，若闭合线框的电流分别为

Ia、Ib，则 Ia∶Ib为（　　）

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