高二物理 法拉第感应电动势

Question

E=△φ/△t
这里的△φ是指 穿过闭合电路的磁通量的变化量，例如，磁感线垂直于线圈，大小为B，线圈面积为S,现在1s内B减小到0，则E=BS/1 但是，因为是闭合电路，所以要产生电流，电流就会产生磁场，那么△φ就不应该=BS了
显然有问题，请指点
（是不是应该忽略这个变化？）

Answer 1

电动势的产生是由于磁通量的变化而引起的，有的时候切割磁感线也可能不产生感应电动势，
判断产生与否主要由以下几个方法
⒈ 感应电流的产生条件和方向判定是高考命题频率较高的内容，特别要注意楞次定律的应用。“阻碍”两字是楞次定律的核心，它的含义可推广为三种表达方式： ⑴ 阻碍原磁通量的变化（简化为“增反减同”原则）； ⑵ 阻碍导体的相对运动（简化为“来拒去留”原则）； ⑶ 阻碍原电流变化（自感现象）。

⒉ 法拉第电磁感应定律是电磁感应的核心内容，也是高考热点之一。该定理定量地给出了感应电动势的计算公式 ，概括了感应电动势大小与穿过回路的磁通量变化率成正比这一规律。

⑴ 根据不同情况， 可表达成 、 和 几种情况。

⑵ 注意磁通量φ、磁通量的变化Δφ、磁通量的变化率 三者区别。

⑶ 注意 和ε=BLv的区别和联系。后者的v可以取平均速度，也可以取瞬时速度。

⒊ 电磁感应的应用一般是二个方面：

⑴ 电磁感应和电路规律的综合应用。 主要将感应电动势等效于电源电动势，产生感应电动势的导体等效于内电阻，其余问题为电路分析和闭合电路欧姆定律的应用。

⑵ 电磁感应和力学规律的综合应用。 此类问题特别注意动态分析。

如图所示，用恒力拉动放在磁场中光滑框架上的 导体时，导体因切割磁感线产生感应电流，并受到安培力f的阻碍作用。其关系可表示如下：

设导体的质量为m，框架回路电阻R不变，其运动方程为

； 即 .

可见，随着切割速度v的增加，导体的加速度a减少。当a=0时，速度达到最大值，v=vmax，这就是导体作匀速运动时的速度v匀=FR/B2L2。

在较复杂的电磁感应现象中，经常涉及求解焦耳热问题，而且具体过程中感应电流是变量，安培力也是变量，但是从能量守恒观点来看，安培力做多少功，就有多少电能转化为其他形式的能，只要弄清能量的转化途径，用能量守恒处理问题可以省去许多细节，解题简捷、方便。
[考题例析]

例题 如图所示，固定于水平桌面上的金属框架cdef，处于竖直向下的匀强磁场中，金属棒ab搁在框架上，可无摩擦滑动。此时adeb构成一个边长为L的正方形。棒的电阻为r，其余部分电阻不计。开始时磁感强度为B。

⑴ 若t=0时刻起，磁感强度均匀增加，每秒增量为k同时保持棒静止。求棒中的感应电流。在图上标出感应电流的方向。

⑵ 在上述 ⑴ 情况中，始终保持棒静止，当t=t1s末时需加的垂直于棒的水平拉力为多大？

⑶ 若从t=0时刻起，磁感强度逐渐减小，当棒以恒定速度v向右做匀速运动时，可使棒中不产生感应电流，则磁感强度应怎样随时间变化（写出B与t的关系式）？

解析 ⑴ 由于磁场的磁感强度均匀增加，且 ，在边长L的正方形线框中产生感应电动势和感应电流。据法拉第电磁感应定律 。由闭合电路欧姆定律 。据楞次定律可判断线框中感应电流为逆时针方向。

⑵ 在 末棒ab仍静止，它受力情况为 ，而此时刻 ，则 ， 。

⑶ 当棒中不产生感应电流即 时，据法拉第电磁感应定律 ，而Δt≠0，所以Δφ=0，即回路内总磁通量 保持不变，而在t时刻的磁通量 。故 。

说明 本例是2000年上海高考题。它从B0增加和减少两个方向设置问题。题目不难，概念性强，比较新颖，是考查电磁感应规律的一道好题。

Answer 2

好问！话说我高中的时候也纠结来着……
应该是这样的：电流的变化当然会产生磁场，磁通量当然也是场强对面积积分。我想你没想明白的一点是φ的减小是题目给定的，已经计算了电感的影响

Answer 3

这个你要计算进去就不是高中生该研究的问题了