《人教版（2019）高中物理选择性必修第二册导学单》2.2 法拉第电磁感应定律 参考答案

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B
2.2 法拉第电磁感应定律
【学习目标】
1. 通过实验，经历分析推理得出法拉第电磁感应定律的过程，体会用变化率定义物理量
的方法。
2. 理解法拉第电磁感应定律，会用定律在具体情境中分析求解有关问题。
3. 经历推理得出 E=BLVsinθ，体会矢量分解的方法。理解 E=BLVsinθ法是拉第电磁感应
定律的一种特殊形式，感悟事物的共性与个性关系，体会辩证唯物主义的方法和观点。
【开启新探索】
穿过闭合导体回路的磁通量发生变化，闭合导体回路中就有感应
电流。通过如图所示的两个实验，探究说明：感应电流的大小跟哪些
因素有关呢？
【质疑提升 1】法拉第电磁感应定律
1. 在电磁感应现象中，闭合电路中产生感应电流。电路中有电流，就一定有电源。如上
两图中，闭合电路中哪一部分是电源？
2. 闭合电路中有感应电流，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。产生感应电动势的那部分导体就相当于电源。思考：若电路没有闭合，回路中有
没有感应电流？有没有感应电动势？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？
3. 感应电动势的大小遵从的规律：法拉第电磁感应定律。
（1） 最初由德国物理学家 、 在对理论和实验资料进行严格分析后
先后指出的。因法拉第对电磁感应现象研究的巨大贡献，后人以法拉第的名字
命名。
（2） 内容：闭合电路中感应电动势的大小，跟 这一电路的
成 。
（3） 表达式：E= ，k是 。在国际单位制中，k 取 ，故 E=
。
（4） 闭合电路常常是一个匝数为 n 的线圈，而且穿过每匝线圈的磁通量总是
相同的。思考：整个线圈中的感应电动势可以怎样表示？为什么？
（5）通过上述表达式求到的电动势是平均电动势还是瞬时电动势？为什么？
【学以致用 1】
1．下列说法正确的是（ ）
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．线圈中的磁通量越大，线圈中产生的感应电动势一定越大
C．线圈处在磁场越强的位置，线 圈中产生的感应电动势一定越大
B
A
0
t/s
φ/×10 －3Wb
1
2
0.01
BD
D．线圈中磁通量变化得越快，线圈中产生的感应电动势越大
2. 一个匝数为 100、面积为 10cm2、电阻为 10Ω 的线圈垂直磁场放置，把一个电阻为 40Ω
的电阻连接在线圈两端，在 0. 5s 内穿过线圈的磁场从 9T 减小到 1T。求：
（1）线圈中的感应电动势；
（2）通过电阻的电流；
（3）线圈两端的电压。
1.6V 3.2×10-2A 1.28V
3． 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所示，则下列说法不正确的是（ ）
A. 线圈中 0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 0至D时间内平均感应电动势为 0.4V
4． 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. B. C. D.
【质疑提升 2】导线切割磁感线时的感应电动势
1. 如图所示，把矩形线框 CDMN 放在磁感应强度为 B 的匀强磁场里，线框
平面跟磁感线垂直。设线框可动部分导体棒 MN 的长度为 l，它以速度 v
向右运动，在 Δt 时间内，由原来的位置 MN 移到 M1N1。求在这个过程
中的感应电动势大小。
总结：导体切割磁感线时，感应电动势 E＝ ，应用条件：
2. 比较 E=n（常用的两种表达形式），E= BLv 两式的应用范围？
3. 如图所示，匀强磁场磁感应强度为B，一长度为l的导线运动方向与导线本身是垂直
的，但与磁感线方向夹角 θ，已知导线的速度为v，则导线切割磁感线产生的感应
电动势为多少？
4. 如图，导体棒 CD 在匀强磁场中运动。自由电荷会随着导体棒运动，并因此受到洛伦兹
力。导体棒中自由电荷相对于纸面的运动大致沿什么方向？为了方便，可以认为导体
棒中的自由电荷是正电荷。导体棒一直运动下去，自由电荷是否总会沿着导体棒运动？
为什么？导体棒哪端的电势比较高？（以上讨论不必考虑自由电荷的热运动）
5. 由于导体棒运动产生感应电动势，电路中有电流通过，导体棒在运动过程中会受到安培
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