第13章 3.电磁感应现象及应用-【优学精讲】2025-2026学年高中物理必修第三册教用课件(人教版)
2026-05-18
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教辅
资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | 高中物理人教版必修 第三册 |
| 年级 | 高二 |
| 章节 | 3. 电磁感应现象及应用 |
| 类型 | 课件 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-新授课 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | PPTX |
| 文件大小 | 2.18 MB |
| 发布时间 | 2026-05-18 |
| 更新时间 | 2026-05-18 |
| 作者 | 拾光树文化 |
| 品牌系列 | 优学精讲·高中同步 |
| 审核时间 | 2026-04-01 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/57123906.html |
| 价格 | 4.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
摘要:
该高中物理课件围绕电磁感应现象及应用展开,涵盖划时代的发现、感应电流产生条件及应用等核心内容。通过情境导入(导体棒运动、磁体插入线圈等)引导学生分析磁通量变化,串联奥斯特电流磁效应到法拉第电磁感应发现的脉络,构建知识支架。
其亮点在于融合科学史培养科学态度与责任,通过实验探究(如感应电流条件实验设计)提升科学探究能力,易错辨析和深化理解强化科学思维。分层练习助力学生巩固,教师可直接用于教学,提升效率。
内容正文:
3.电磁感应现象及应用
1.知道电磁感应现象的发现过程,体会探索自然规律的科学方法、科学态度和科学精神。
2.理解并掌握产生感应电流的条件,知道观察能力和逻辑思维能力的重要性。
3.了解电磁感应现象在生活、生产中的应用。
学习目标
01
知识点一 划时代的发现
02
知识点二 产生感应电流的条件 电磁感应现象的应用
03
素养培优
目 录
04
随堂演练 教师独具
05
课时作业
01
PART
知识点一
划时代的发现
目 录
1. 发现了电流的磁效应,证实电现象和 是有联
系的。
2. 1831年,法拉第把两个线圈绕在一个铁环上,一个线圈接电源,另一个
线圈接“电流表”。当给一个线圈通电或断电的 ,在另一个线圈
上出现了电流,从而发现了“ ”现象,他认为“磁生电”是一
种在变化、运动的过程中才能出现的效应。
3. 法拉第把这些“磁生电”现象定名为 ,这些现象中产生的
电流叫作 。
奥斯特
磁现象
瞬间
磁生电
电磁感应
感应电流
物理·必修第三册
目 录
【易错辨析】
(1)只有很强的磁场才能产生感应电流。 ( × )
(2)法拉第发现电磁感应现象是只有在变化、运动的过程中才出现的现象。 ( √ )
(3)奥斯特首先发现了电磁感应现象。 ( × )
×
√
×
物理·必修第三册
目 录
【例1】 (划时代的发现)在物理学发展过程中,观测、实验、假说和
逻辑推理等方法都起到了重要作用。下列叙述中不符合物理学史的是( )
A. 奥斯特在实验中观察到电流的磁效应,揭示了电和磁之间存在联系
B. 安培根据通电螺线管的磁场和条形磁铁的磁场的相似性,提出了分子电
流假说
C. 库仑最早用扭称实验精确测出了电子的电荷量
D. 法拉第经过长达十年的实验探索,发现了电磁感应现象
√
物理·必修第三册
目 录
解析:奥斯特在实验中观察到电流的磁效应,揭示了电和磁之间存在联
系,故A正确,不符合题意;安培根据通电螺线管的磁场和条形磁铁的磁
场的相似性,提出了分子电流假说,解释了磁化现象,故B正确,不符合
题意;密立根用油滴实验精确测出了电子的电荷量,故C错误,符合题
意;法拉第经过长达十年的实验探索,发现了电磁感应现象,故D正确,
不符合题意。故选C。
物理·必修第三册
目 录
02
PART
知识点二
产生感应电流的条件 电磁感应现象的应用
目 录
情境:图甲中,导体棒向右运动;图乙中,条形磁体插入线圈;图丙
中,矩形线圈绕OO'转动(小于90°)。
物理·必修第三册
目 录
问题:(1)三幅图中,穿过闭合回路的磁通量是否变化?均是如何变化的?
提示:图甲中,导体棒向右移动,闭合回路的面积减小,穿过闭合回路的
磁通量减小;图乙中,磁体靠近线圈时,线圈所在位置的磁场增强,穿过
闭合回路的磁通量增大;图丙中,线圈转动(小于90°),穿过闭合回路
的磁通量减小。
(2)图甲中的电流表指针是否发生偏转?
提示:电流表的指针会发生偏转。
物理·必修第三册
目 录
1. 探究感应电流产生的条件
(1)实验装置
物理·必修第三册
目 录
(2)探究过程
开关和变阻器的状态 线圈B中是否有电流
开关闭合瞬间
开关断开瞬间
开关闭合时,滑动变阻器滑片不动
开关闭合时,迅速移动滑动变阻器的滑片
(3)实验结论
当穿过 导体回路的磁通量发生 时,闭合导体回路中就产
生感应电流。
有
有
无
有
闭合
变化
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目 录
2. 电磁感应现象的应用
(1)最早的发电机: 的圆盘发电机。
(2)具体应用:电厂里巨大的发电机,生产、生活中广泛使用的变压
器、电磁炉等。
法拉第
物理·必修第三册
目 录
【易错辨析】
(1)闭合线圈内有磁场,就有感应电流。 ( × )
(2)闭合电路的部分导体在磁场中运动,一定会产生感应电流。
( × )
(3)只要电路中磁通量发生变化,就有感应电流产生。 ( × )
×
×
×
物理·必修第三册
目 录
1. 判断有无感应电流的方法
(1)能否产生感应电流,取决于穿过闭合导体回路的磁通量是否发生变
化,而不是磁通量的大小。
(2)闭合回路的部分导体做切割磁感线运动时,不一定总会引起闭合回
路的磁通量变化。如矩形线框abcd在范围足够大的匀强磁场中,在垂直于
磁场的平面内向右平动。
物理·必修第三册
目 录
2. 判断回路中是否产生感应电流的思路
物理·必修第三册
目 录
【例2】 (探究感应电流产生的条件)在“探究感应电流产生的条件”
实验中,某同学将由电池组、滑动变阻器、带铁芯的线圈A、线圈B、电表
及开关组成的部分电路已连接好了,如图所示:
(1)请使用两根导线,将电路补充完整。
答案:见解析图
物理·必修第三册
目 录
解析:将电池组、开关、滑动变阻器、线
圈A串联成一个回路,注意滑动变阻器接
一上一下两个接线柱,再将电表与线圈B
串联成另一个回路,实物图如图所示。
(2)此实验中使用的电表应是 。(填选项前的字母)
A. 灵敏电流表
B. 大量程的电压表
C. 倍率适宜的欧姆表
解析:本实验要使用灵敏电流表来检测电路中是否有电流产生。故选A。
A
物理·必修第三册
目 录
(3)正确选择电表和连接电路后,开始实验探究。下列说法正确的
是 。(填选项前字母)
A. 开关闭合后,线圈A插入线圈B中或从线圈B中拔出,都不会引起电表
的指针偏转
B. 线圈A插入线圈B中后,在开关闭合和断开的瞬间,电表的指针均会偏
转
C. 开关闭合后,滑动变阻器的滑片P匀速滑动,会使电表的指针静止在中
央零刻度
D. 开关闭合后,只要移动滑动变阻器的滑片P,电表的指针一定会偏转
BD
物理·必修第三册
目 录
解析:开关闭合后,线圈A插入线圈B中或从线圈B中拔出,穿过线圈B的
磁通量都会发生变化,都会产生感应电流,都会引起电表的指针偏转,故
A错误;线圈A插入线圈B中后,在开关闭合和断开的瞬间,穿过线圈B的
磁通量都会发生变化,线圈B中会产生感应电流,电表的指针均会偏转,
故B正确;开关闭合后,只要滑动变阻器的滑片P移动,不论是加速还是匀
速,穿过线圈B的磁通量都会变化,都会有感应电流产生,电表的指针都
会偏转,故C错误,D正确。
物理·必修第三册
目 录
(人教版必修第三册P118·T6改编)某一实验装置如图所示,在铁芯上
绕着两个线圈P和Q,如果线圈P中的电流i随时间t的变化关系如图所示的四
种情况,则不会使线圈Q产生感应电流的是( )
√
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目 录
解析:由A图可知,P中电流不变,电流产生的磁场不变,穿过Q的磁通量不变,不产生感应电流,由B、C、D图可知,通过P的电流发生变化,电流产生的磁感应强度发生变化,穿过Q的磁通量发生变化,产生感应电流。本题选不能产生感应电流的,故选A。
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目 录
03
PART
素养培优
目 录
磁通量变化量的计算
1. 磁通量的正、负
(1)磁通量是标量,但有正、负,当磁感线从某一面上穿入时,磁通量
为正值,则磁感线从此面穿出时即为负值。
(2)若同时有磁感线沿相反方向穿过同一平面,且正向磁通量为Φ1,反
向磁通量为Φ2,则穿过该平面的磁通量Φ=Φ1-Φ2。
2. 磁通量的变化
计算磁通量的变化量时,首先要明确引起磁通量变化的原因,然后再进行
计算,通常有以下几种情况:
物理·必修第三册
目 录
类型 磁通量的变
化量 举例
Φ变的四种
情况 B不变,S变 ΔΦ=B·ΔS
例:闭合回路的一部分导线切割磁
感线时
B变,S不变 ΔΦ=ΔB·S
例:线圈与磁体之间发生相对运动时
物理·必修第三册
目 录
类型 磁通量的变化量 举例
Φ变的
四种情
况 B和S都变 ΔΦ=B2S2-B1S1 注意:此时可由ΔΦ=Φt-Φ0计算并判断磁通量是否变化
B和S大小都不
变,但两者之
间的夹角变 ΔΦ=BS(cos
θ2-cos θ1)
例:线圈在磁场中转动时
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目 录
【典例】 一磁感应强度为B的匀强磁场方向水平向右,一面积为S的矩形
线圈abcd如图所示放置,线圈平面与竖直方向成θ角,将abcd绕ad轴转
180°角,则穿过线圈平面的磁通量变化的大小为( )
A. 0 B. 2BS C. 2BScos θ D. 2BSsin θ
解析:开始时穿过线圈平面的磁通量为Φ1=BScos θ,后来穿过线圈平面的
磁通量为Φ2=-BScos θ,则磁通量变化的大小为ΔΦ=|Φ2-Φ1|=
2BScos θ。
√
物理·必修第三册
目 录
04
PART
随堂演练 教师独具
目 录
1. (划时代的发现)首先发现电流的磁效应和电磁感应现象的物理学家分
别是( )
A. 安培和法拉第 B. 奥斯特和法拉第
C. 奥斯特和安培 D. 法拉第和楞次
解析:奥斯特发现电流的磁效应,法拉第发现电磁感应现象。故选B。
√
物理·必修第三册
目 录
2. (产生感应电流的条件)〔多选〕闭合线圈按如图所示的方式在磁场中
运动,则穿过闭合线圈的磁通量发生变化的是( )
√
√
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目 录
解析:线圈转动时,穿过线圈的磁通量一直在变化,故A正确;由于离通电导线越远,磁感应强度越小,故线圈在向右运动时,穿过线圈的磁通量在减小,故B正确;由于磁感线方向与线圈平行,故穿过线圈的磁通量一直为零,没有变化,故C错误;线圈转动中,穿过线圈的磁感线条数不变,故穿过线圈的磁通量不变,故D错误。
物理·必修第三册
目 录
3. (研究电磁感应现象实验)如图所示是研究电磁感应现象实验所需
的器材。
(1)用实线将带有铁芯的小螺线管A、电源、滑动变阻器和开关连接成回
路Ⅰ,将小量程电流表和大螺线管B连接成回路Ⅱ。
答案:实物连接如图所示。
解析:小螺线管A、滑动变阻器、电源、开关组成一个闭合回路;大螺线管B与电流表组成一个闭合回路,如答案图所示。
物理·必修第三册
目 录
①
;
②
;
③
。
解析:由产生感应电流的条件知,只要能够改变B中的磁通量就可以产生感应电流。
闭合开关后,小螺线管A插入大螺线管B、小螺线管A从大螺线管B中
拔出
闭合开关后,把小螺线管A放在大螺线管B中,迅速移动滑动变阻器的
滑片
闭合开关后,把小螺线管A放在大螺线管B中,将铁芯从小螺线管A中
拔出
(2)列举出实验中改变回路Ⅱ的磁通量,使回路Ⅱ产生感应电流的三
种方式:
物理·必修第三册
目 录
4. (2025·江西上饶高二上期末)如图所示,线圈面积为S,线圈平面与磁
感应强度为B的匀强磁场方向垂直。设图示情况下的磁通量为正值。问:
(1)若线圈为n匝,穿过线圈平面的磁通量为多少?
答案:BS
解析:穿过线圈平面的磁通量为Φ1=BS。
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目 录
(2)当线圈绕OO'轴转过60°时,穿过线圈平面的磁通量为多少?
答案:BS
解析:当线圈绕OO'轴转过60°时,穿过线圈平面的磁通量为Φ2=BSsin 30°=BS。
(3)线圈从初始位置转过180°时,穿过线圈平面的磁通量变化了多少?
答案:-2BS
解析:线圈从初始位置转过180°时,穿过线圈平面的磁通量为Φ3=-BS
磁通量变化量为ΔΦ=Φ3-Φ1=-2BS。
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目 录
05
PART
课时作业
目 录
知识点一 划时代的发现
1. (2025·浙江温州“十五校联合体”高二上期中)在电磁学发展过程
中,下列说法不正确的是( )
A. 法拉第发现了电磁感应现象
B. 奥斯特发现了电流的磁效应
C. 洛伦兹发现了电荷间相互作用力的规律
D. 安培提出了分子电流假说
解析: 法拉第发现了电磁感应现象,故A正确;奥斯特发现了电流的磁
效应,故B正确;库仑分析得出了电荷间的相互作用力的规律,故C错误;
安培提出了分子电流假说,故D正确。
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目 录
2. 〔多选〕(2025·台州市书生中学校考期末)从1822年至1831年的近十
年时间里,法拉第心系“磁生电”。在他的研究过程中有两个重要环节:
(1)敏锐地觉察并提出“磁生电”的闪光思想;(2)通过大量实验,将
“磁生电”(产生感应电流)的情况概括为五种:变化的电流、变化的磁
场、运动的恒定电流、运动的磁体、在磁场中运动的导体。结合你学过的
相关知识,试判断下列说法正确的是( )
A. 环节(1)提出“磁生电”思想是受到了奥斯特的“电流磁效应”的启
发
B. 环节(1)提出“磁生电”思想是为了对已经观察到的“磁生电”现象
做出合理解释
C. 环节(2)中五种“磁生电”条件都可以概括为“穿过闭合导体回路的
磁通量发生变化”
D. 环节(2)中“在磁场中运动的导体”这种情况不符合“穿过闭合导体
回路的磁通量发生变化”这一条件
√
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解析:法拉第敏锐地觉察并提出“磁生电”的闪光思想,是受到了奥斯特的“电流磁效应”的启发,故A正确,B错误;环节(2)中五种“磁生电”条件都可以概括为“穿过闭合导体回路的磁通量发生变化”,故C正确,D错误。
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物理·必修第三册
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知识点二 产生感应电流的条件 电磁感应现象的应用
3. (2025·绍兴市高二期末)在电磁感应现象中,下列说法正确的是( )
A. 导体相对磁场运动,导体内一定会产生感应电流
B. 导体做切割磁感线运动,导体内一定会产生感应电流
C. 穿过闭合线圈的磁通量发生变化,线圈中一定有感应电流
D. 闭合线圈在磁场内做切割磁感线运动,线圈内一定会产生感应电流
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解析: 导体相对磁场运动,若运动方向平行于磁场或没有形成闭合
回路,导体内不会产生感应电流,A错误;导体做切割磁感线运动,若
没有形成闭合回路,导体内就不会产生感应电流,B错误;穿过闭合线
圈的磁通量发生变化,线圈中一定有感应电流,C正确;闭合线圈在磁
场内做切割磁感线运动,只要穿过线圈的磁通量不变,就不会产生感
应电流,D错误。
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4. 下列图中能产生感应电流的是( )
√
解析: 根据产生感应电流的条件:A中,电路没闭合,无感应电流;B
中,面积增大,闭合电路的磁通量增大,有感应电流;C中,穿过线圈的
磁感线相互抵消,Φ恒为零,无感应电流;D中,磁通量不发生变化,无
感应电流。
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物理·必修第三册
目 录
5. (人教版必修第三册P118·T4改编)如图所示,矩形导线框abcd处于竖
直面内,直导线MN与bc边平行且与线框平面共面,并通以向上的电流i,
则以下情况不能使线框中产生感应电流的是( )
A. 线框以直导线MN为轴转动
B. 线框以ad边为轴转动
C. 线框沿线框平面向右平移
D. 增大直导线中的电流i
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解析:通电直导线产生的磁场的磁感线是以直导线为圆心的同心圆,线框以直导线MN为轴转动,穿过线框的磁通量不变,线框中不产生感应电流,A正确;以ad为轴转动,穿过线框的磁通量变化,线框中产生感应电流,B错误;直导线中电流产生的磁场,离导线越远磁场越弱,所以线框向右平移远离MN时,穿过线框的磁通量减小,线框中产生感应电流,C错误;增大直导线中的电流i,磁场增强,穿过线框的磁通量增大,线框中产生感应电流,D错误。
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物理·必修第三册
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6. 如图所示,在匀强磁场中的矩形金属轨道上,有等长的两根金属棒ab和
cd,它们以相同的速度做匀速运动,则( )
A. 断开开关S,ab中有感应电流
B. 闭合开关S,ab中有感应电流
C. 无论断开还是闭合开关S,ab中都有感应电流
D. 无论断开还是闭合开关S,ab中都没有感应电流
解析: 两根金属棒ab和cd以相同的速度匀速运动,若断开开关S,穿过
两根金属棒与导轨构成的回路的磁通量无变化,则ab中无感应电流,故选
项A、C错误;若闭合开关S,两根金属棒与导轨构成的回路中磁通量发生
变化,则ab中有感应电流,故选项B正确,D错误。
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7. 如图,电吉他中拾音器的线圈绕在磁体上。工作时,拨动被磁体磁化的
琴弦,线圈就能将振动产生的信号转换为电信号并传送到音箱发出声音,
则( )
A. 琴弦振动时,琴弦中将产生感应电流
B. 琴弦振动时,穿过线圈的磁通量不发生变化
C. 若取走磁体,拾音器无法正常工作
D. 若用软铁芯替代磁体,拾音器依然可以正常工作
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解析: 由于琴弦被磁化,所以琴弦振动时,穿过线圈的磁通量将发生变化,线圈中将产生感应电流,而不是琴弦中产生感应电流,故A、B错误;若取走磁体或用软铁芯替代磁体,则琴弦不能被磁化,琴弦振动时线圈中无法产生感应电流,故拾音器无法正常工作,故C正确,D错误。
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物理·必修第三册
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8. (人教版必修第三册P118·T3改编)如图所示,一有限范围的匀强磁场
的宽度为d,将一边长为l的正方形导线框由磁场边缘以速度v匀速通过磁场
区域,若d>l,则在线框通过磁场区域的过程中,不产生感应电流的时间
为( )
A. B.
C. D.
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解析: 线框完全进入磁场后,穿过线框的磁通量不发生变化,线框中
无感应电流,当线框进入、离开磁场时,穿过线框的磁通量都会发生变
化,都会产生感应电流,所以不产生感应电流的距离为d-l,时间为t=
,故C正确。
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9. 〔多选〕如图所示,是一水平放置的矩形线圈abcd,在细长的磁体的N
极附近竖直下落,整个下落过程中线圈保持水平,由图中的位置A经过位
置B到位置C,这三个位置都靠得很近且位置B刚好在条形磁体的中心轴线
上。在这个过程中,下列说法正确的是( )
A. 由位置A到位置B,线圈内不产生感应电流
B. 由位置A到位置B,线圈内产生感应电流
C. 由位置B到位置C,线圈内产生感应电流
D. 由位置B到位置C,线圈内不产生感应电流
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解析: 如图所示,作出线圈下落过程示意图,由图可知,从位置A到位置B的过程中,从线圈下面向上穿过线圈的磁通量减少(B位置时,Φ=0);而从位置B到位置C时,从线圈上面向下穿过线圈的磁通量增加,故由位置A到位置B和由位置B到位置C的两个过程中,穿过线圈的磁通量都发生变化,线圈中都会产生感应电流,故B、C正确,A、D错误。
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10. 探究产生感应电流条件的实验步骤如图甲、乙、丙所示。
(1)本实验中,我们通过观察 来判断电
路中是否有感应电流;
解析:实验时,通过观察灵敏电流计的指针是否偏转来确定电路中是否产生感应电流。
灵敏电流计的指针是否偏转
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(2)通过比较图甲和丙可知,产生感应电流的一个条件是电路要
,通过比较图 可知,产生感应电流的另一个条件是导体要
在磁场中做切割磁感线运动;
闭
合
甲和乙
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解析:题图甲所示电路是闭合电路,灵敏电流计的指针发生偏转,说明电路中产生了感应电流;题图丙所示电路是断开的,灵敏电流计的指针没有偏转,说明电路中没有产生感应电流。由此可知,产生感应电流的一个条件是电路要闭合,而另一个条件是导体要在磁场中做切割磁感线运动,要想得出另一个条件,则这两次实验就要一次实验导体在磁场中做切割磁感线运动,一次实验导体在磁场中不做切割磁感线运动,由此比较可以确定要选用图甲和图乙。
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物理·必修第三册
目 录
(3)若图甲中AB棒不动,磁铁左右水平运动,电路中 (选填
“有”或“无”)感应电流。
解析:在题图甲中,电路是闭合的,若导体不动,磁铁运动,利用运动和静止的相对性可以确定,导体也做切割磁感线运动,具备了感应电
流产生的两个条件,所以电路中有电流产生。
有
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11. 如图所示,固定于水平面上的金属架CDEF处在竖直向下的匀强磁场
中,金属棒MN沿框架以速度v向右做匀速运动。t=0时,磁感应强度为
B0,此时MN到达的位置使MDEN构成一个边长为l的正方形。
(1)求t=0时穿过MDEN回路的磁通量;
答案:B0l2
解析:根据磁通量计算公式可得Φ=B0S=B0l2。
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(2)为使MN棒中不产生感应电流,从t=0开始,磁感应强度B应怎样随时
间t变化?请推导出这种情况下B与t的关系式。
答案:见解析
解析:为使MN棒中不产生感应电流,则回路的磁通量不变,则B应该随时间减小,
则有B0l2=Bl(l+vt),
解得B=。
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12. 磁通量是研究电磁感应现象的重要物理量,如图所示,通过恒定电流
的导线MN与闭合线框共面,第一次将线框由1平移到2,第二次将线框绕cd
边翻转到2,设先后两次通过线框的磁通量变化分别为ΔΦ1和ΔΦ2,则( )
A. ΔΦ1>ΔΦ2 B. ΔΦ1=ΔΦ2
C. ΔΦ1<ΔΦ2 D. 无法确定
√
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解析: 设在位置1时磁通量大小为Φ1,位置2时磁通量大小为Φ2。第一
次将线框由1平移到2,穿过线框的磁感线方向没有改变,磁通量变化量大
小ΔΦ1=Φ1-Φ2;第二次将线框cd边翻转到2,穿过线框的磁感线的方向发
生改变,磁通量变化量大小ΔΦ2=Φ1+Φ2,ΔΦ1<ΔΦ2,C正确。
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