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【重点知识梳理】一、法拉第电磁感应定律
1法拉第电磁感应定律
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,即Ek,在国际单位制中可以证t
明其中的k1,所以有E。对于
匝线圈有E

t
t
在导线切割磁感线产生感应电动势的情况下,由法拉第电磁感应定律可推出感应电动势的大小是:EBLvsi
α(α是B与v之间的夹角)。
【例1】如图所示,长L1宽L2的矩形线圈电阻为R,处于磁感应强度为B的匀强磁场边缘,线圈与磁感线垂直。求:将线圈以向右的速度v匀速拉出磁场的过程中,⑴拉力F大小;⑵拉力的功率P;⑶拉力做的功W;⑷线圈中产生的电热Q;⑸通过线圈某一截面的电荷量q。
二、感应电量的计算
根据法拉第电磁感应定律,在电磁感应现象中,只要穿过闭合电路的磁通量发生变化,闭合电路中就会产生感
应电流。设在时间t内通过导线截面的电量为q,则根据电流定义式Iqt及法拉第电磁感应定律E
t,得:
如果闭合电路是一个单匝线圈(
1),则qR
上式中
为线圈的匝数,为磁通量的变化量,R为闭合电路的总电阻。可见,在电磁感应现象中,只要穿过闭合电路的磁通量发生变化,闭合电路中就会产生感应电流,在时间t内通过导线截面的电量q仅由线圈的匝数
、磁通量的变化量和闭合电路的电阻R决定,与发生磁通量的变化量
的时间无关。
因此,要快速求得通过导体横截面积的电量q,关键是正确求得磁通量的变化量。磁通量的变化量是指穿过某一面积末时刻的磁通量2与穿过这一面积初时刻的磁通量1之差,即21。在计算时,通常只取其绝对值,如果2与1反向,那么2与1的符号相反。
线圈在匀强磁场中转动,产生交变电流,在一个周期内穿过线圈的磁通量的变化量0,故通过线圈的电量
q0。
f穿过闭合电路磁通量变化的形式一般有下列几种情况:
(1)闭合电路的面积在垂直于磁场方向上的分量S不变,磁感应强度B发生变化时,BS;(2)磁感应强度B不变,闭合电路的面积在垂直于磁场方向上的分量S发生变化时,BS;(3)磁感应强度B与闭合电路的面积在垂直于磁场方向的分量S均发生变化时,21。下面举例
说明:【例2】如图所示,闭合导线框的质量可以忽略不计,将它从如图所示的位置匀速拉出匀强磁场。若第一次用
03s时间拉出,外力所r
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