一、法拉第电磁感应定律的公式和内容
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公式:E=ΔΦ/Δt。若闭合电路是一个匝数为n的线圈,由于每匝线圈都会产生感应电动势且串联,因此总感应电动势E=nΔΦ/Δt(式中ΔΦ为磁通量变化量,Δt为变化所用时间)。
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内容:闭合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。
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单位:在国际单位制中,磁通量的单位是韦伯(Wb),感应电动势的单位是伏特(V),两者满足1V=1Wb/s的换算关系。
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感应电动势的定义:电磁感应现象中产生的电动势叫做感应电动势,产生感应电动势的那部分导体相当于电源,其两端存在电势差。
二、法拉第电磁感应定律的相关例题
关于感应电动势的大小,下列说法中正确的是( )
A.穿过线圈的磁通量Φ最大时,所产生的感应电动势一定最大
B.穿过线圈的磁通量变化量ΔΦ增大时,所产生的感应电动势必然增大
C.穿过线圈的磁通量Φ等于0时,所产生的感应电动势一定为0
D.穿过线圈的磁通量变化率ΔΦ/Δt越大,所产生的感应电动势就越大
答案:D
解析:根据法拉第电磁感应定律的核心结论,感应电动势的大小仅与磁通量的变化率ΔΦ/Δt成正比,与磁通量Φ的大小、磁通量变化量ΔΦ的大小均无必然关联。例如,当线圈处于匀强磁场中且磁通量最大时,若磁通量不再变化(ΔΦ/Δt=0),感应电动势即为0;当磁通量Φ=0时,若磁通量变化率极大(如线圈快速切割磁感线经过中性面时),仍可产生较大感应电动势;而ΔΦ增大时,若Δt增大的幅度更大,ΔΦ/Δt可能减小,感应电动势反而变小。综上,只有D选项表述正确。
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