图2
答案 将一根条形磁铁快速插入或拔出螺线管时灵敏电流计指针的偏转角度小;而以相同速度(即在保证磁通量变化所用时间相同的情况下)换用两根同向条形磁铁快速插入或拔出螺线管时灵敏电流计指针的偏转角度大.由此可以得出结论:在磁通量变化所用时间相同时,感应电动势E的大小与磁通量的变化量ΔΦ有关,ΔΦ越大,E越大.
2.在图2所示实验中,保证磁通量变化量相同,将两根同向条形磁铁快速或慢速插入螺线管,灵敏电流计指针的偏转角度有什么不同?可以得出什么结论?
答案 将两根条件磁铁快速插入螺线管时灵敏电流计指针的偏转角度大;将两根条形磁铁慢速插入螺线管时灵敏电流计指针的偏转角度小.由此可以得出结论:在磁通量变化量相同时,感应电动势E的大小与磁通量的变化所用的时间Δt有关,Δt越小,E越大.
3.结合上面2个实验,可以得到什么结论?
答案 实验表明:感应电动势的大小跟磁通量变化的快慢有关.
[要点提炼]
1.(1)公式E=n的理解:n为线圈匝数,ΔΦ总取绝对值;叫磁通量的变化率.
(2)E决定于磁通量的变化率,与Φ、ΔΦ无关
①Φ很大时,可能很小,也可能很大;
②Φ=0时,可能不为0.
(3)E=n适用于任何情况下感应电动势的计算,但一般用于求Δt时间内的平均值.
2.常见感应电动势的计算式有:
(1)线圈面积S不变,磁感应强度B均匀变化:E=n·S.(为B-t图象上某点切线的斜率)
(2)磁感应强度B不变,线圈面积S均匀变化:E=nB·.
3.产生感应电动势的那部分导体相当于电源.如果电路没有闭合,这时虽然没有感应电流,但感应电动势依然存在.
二、导线切割磁感线时的感应电动势
[问题设计]
如图3所示,闭合电路一部分导体ab处于匀强磁场中,磁感应强度为B,ab的长度为L,ab以速度v匀速切割磁感线,求回路中产生的感应电动势.