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2014屆高考物理復習：《法拉第電磁感應定律》的解讀和強化
解讀一：要理解公式，首先要區分好磁通量Φ，磁通量的變化量ΔΦ，磁通量的變化率，現列表如下：
物理量
單位
物理意義
計算公式
磁通
量Φ
Wb
表示某時刻或某位置時穿過某一面積的磁感線條數的多少
Φ＝B·S⊥
磁通量
的變化
量ΔΦ
Wb
表示在某一過程中穿過某一面積的磁通量變化的多少
ΔΦ＝Φ2－Φ1
磁通量
的變化
率
Wb/s
表示穿過某一面積的磁通量變化的快慢
＝
解讀二：法拉第電磁感應定律與推導式的比較
區別
求的是時間內的平均感應電動勢，E是某段時間或某個過程相對應
求的是瞬間感應電動勢，E與某個時刻或某個位置相對應
求的是整個回路的感應電動勢，整個回路的感應電動勢為零時，回路中某段導體的感應電動勢不一定為零
求的是回路中一部分導體切割磁感線時產生的感應電動勢
若在圖象上直線，則求得的電動勢是恒定值，若不為直線，應具體分析
一定注意的具體含義，具體問題具體分析，不可亂套公式
聯系
與是統一的，若，E為瞬時感應電動勢；若中v代入的是平均速度，E則為平均感應電動勢
解讀三：真題例析：
例題1、（2011年高考·廣東理綜卷）將閉合多匝線圈置于僅隨時間變化的磁場中，線圈平面與磁場方向垂直，關于線圈中產生的感應電動勢和感應電流，下列表述正確的是：
A．感應電動勢的大小與線圈的匝數無關
B．穿過線圈的磁通量越大，感應電動勢越大
C．穿過線圈的磁通量變化越快，感應電動勢越大
D．感應電流產生的磁場方向與原磁場方向始終相同
【解析】：由法拉第電磁感應定律，，選項A錯誤。穿過線圈的磁通量越大，并不代表穿過線圈的磁通量變化率大，選項B錯誤，C正確。由楞次定律感應電流的磁場總是阻礙產生感應電流的磁通量的變化，感應電流的磁場方向與原磁場方向有時相同，有時相反。選項D錯誤。 【答案】C
例題2、（2012上海 25）． 正方形導線框處于勻強磁場中，磁場方向垂直框平面，磁感應強度隨時間均勻增加，變化率為k。導體框質量為m、邊長為L，總電阻為R，在恒定外力F作用下由靜止開始運動。導體框在磁場中的加速度大小為__________，導體框中感應電流做功的功率為_______________。
【解析】：本題考查電磁感應的力學問題和能量問題。導體框在磁場中受到的合外力等于F，根據牛頓第二定律可知導體框的加速度為。由于導體框運動不產生感應電流，僅是磁感應強度增加產生感應電流，因而磁場變化產生的感應電動勢為，故導體框中的感應電流做功的功率為
【答案】
例題3、(2012四川 20.）半徑為a右端開小口的導體圓環和長為2a的導體桿，單位長度電阻均為R0.圓環水平固定放置，整個內部區域分布著豎直向下的勻強盛場，磁感應強度為B。桿在圓環上以速度v平行于直徑CD向右做勻速直線壇動.桿始終有兩點與圓環良好接觸，從圓環中心O開始，桿的位置由θ確定，如圖所示。則
A..θ=0時，桿產生的電動勢為2Bav
B. θ=π/3時，桿產生的電動勢為Bav
C. θ=0時，桿受到的安培力大小為
D. θ=π/3時，桿受到的安培力大小為
【解析】：θ=0時,桿長為2a，由E=BLv=2Bav可知A正確；θ=π/3時，桿長為a，E=BLv=Bav，故B錯；因為安培力F=B2L2v/R總，θ=0時,R總=（π+2）aR0,θ=π/3時，R總=（5π/3+1）aR0代入可知C錯D對。正確答案：AD
例題4、 (2013高考北京理綜第17題)如圖，在磁感應強度為B、方向垂直紙面向里的勻強磁場中，金屬桿MN在平行金屬導軌上以速度v向右勻速滑動, MN中產生的感應電動勢為El；若磁感應強度增為2B,其他條件不變，MN中產生的感應電動勢變為E2。則通過電阻R的電流方向及E1與E2之比El∶ E2分別為
A. c→a，2∶1 B. a→c，2∶1 C. a→c，1∶2 D. c→a，1∶2
【解析】：由右手定則可判斷出MN中電流方向為從N到M，通過電阻R的電流方向為a→c。根據法拉第電磁感應定律。E=BLv，若磁感應強度增為2B,其他條件不變，MN中產生的感應電動勢變為原來的2倍，El∶ E2=1∶2，選項C正確。
例題5、（2013高考四川理綜第7題）如圖所示，邊長為L、不可形變的正方形導體框內有半徑為r的圓形區域，其磁感應強度B隨時間t的變化關系為B＝kt(常量k＞0)。回路中滑動變阻器R的最大阻值為R0，滑動片P位于滑動變阻器中央，定值電阻R1＝R0、R2＝R0。閉合開關S，電壓表的示數為U，不考慮虛線MN右側導體的感應電動勢。則
A．R2兩端的電壓為
B．電容器的a極板帶正電
C．滑動變阻器R的熱功率為電阻R2的5倍
D．正方形導線框中的感應電動勢為kL2
【 解析】：滑動片P位于滑動變阻器中央，回路總電阻R=R0+R0+R0=R0.設R2兩端的電壓為U’，由=，解得U’=U,選項A正確。由楞次定律可知，正方形導體框內產生的感應電流方向為逆時針方向，電容器的a極板帶負電，選項B錯誤。滑動變阻器R的熱功率為（U）2÷(R0)+×(R0)=, 電阻R2的熱功率為（U）2÷(R0) =,由÷=5可知，滑動變阻器R的熱功率為電阻R2的5倍，選項C正確。由法拉第電磁感應定律，正方形導體框內產生的感應電動勢E=kπr2。選項D錯誤。
例題6、(2012 天津）11、如圖所示，一對光滑的平行金屬導軌固定在統一水平面內，導軌間距l=0.5m，左端接有阻值R=0.3Ω的電阻。一質量m=0.1kg，電阻r=0.1Ω的金屬棒MN放置在導軌上，整個裝置置于豎直向上的勻強磁場中，磁場的磁感應強度B=0.4T。棒在水平向右的外力作用下，由靜止開始以a=2m/s2的加速度做勻加速運動，當棒的位移x=9m時撤去外力，棒繼續運動一段距離后停下來，已知撤去外力前后回路中產生的焦耳熱之比Q1：Q2=2:1。導軌足夠長且電阻不計，棒在運動過程中時鐘與導軌垂直且兩端與導軌保持良好接觸。求
1、棒在勻加速過程中，通過電阻R的電荷量q：
2、撤去外力后回路中產生的焦耳熱Q2：
3、外力做的功WF
【 解析】：（1）棒勻加速運動所用時間為t，有
s
根據法拉第電磁感應定律和閉合電路的歐姆定律求電路中產生的平均電流為
A
根據電流定義式有
C
（2）撤去外力前棒做勻加速運動根據速度公式末速為
m/s
撤去外力后棒在安培力作用下做減速運動，安培力做負功先將棒的動能轉化為電能，再通過電流做功將電能轉化為內能，所以焦耳熱等于棒的動能減少。有
J
（3）根據題意在撤去外力前的焦耳熱為J
撤去外力前拉力做正功、安培力做負功（其大小等于焦耳熱Q1）、重力不做功共同使棒的動能增大，根據動能定理有

則 J

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