磁通量与时刻对应,磁通量的变化量是两个时刻穿过某个面的磁通量之差,即ΔΦ=Φ2-Φ1.磁通量的变化量与时间(t2-t1)对应;磁通量的变化率是单位时间内磁通量的变化量,计算式是.它们三者之间的关系详见下表:
物理量 单位 物理意义 计算公式 磁通量Φ Wb 表示某时刻或某位置时穿过某一面积的磁感线条数的多少 Φ=B·S⊥ 磁通量的变化量ΔΦ Wb 表示在某一过程中穿过某一面积的磁通量变化的多少 ΔΦ=Φ2-Φ1 磁通量的变化率 Wb/s 表示穿过某一面积的磁通量变化的快慢 3.如图是某同学设计的用来测量风速的装置,你能解释这个装置是怎样工作的吗?
答案:风吹动叶轮转动,叶轮带动磁铁转动,使穿过线圈的磁通量发生变化,线圈中产生感应电动势,风速越大,产生的感应电动势越大,通过交流电流表就能显示出来.
下列说法中正确的是( ).
A.线圈中磁通量变化越大,线圈中产生的感应电动势一定越大
B.线圈中磁通量越大,产生的感应电动势一定越大
C.线圈放在磁场越强的位置,产生的感应电动势一定越大
D.线圈中磁通量变化越快,线圈中产生的感应电动势越大
答案:D
解析:依据法拉第电磁感应定律可知,感应电动势的大小与磁通量无关、与磁通量的变化量无关、与匝数和磁通量的变化率成正比.因此,选项A、B都是错误的.
磁场的强弱与感应电动势也无关,所以,选项C也是不正确的.线圈中磁通量变化越快意味着线圈的磁通量的变化率越大,依据法拉第电磁感应定律可知,感应电动势的大小与磁通量的变化率成正比,在此条件下线圈中产生的感应电动势越大,故选项D是正确的.
在高中阶段所涉及的磁通量发生变化有三种方式:一是磁感应强度B不变,垂直于磁场的回路面积发生变化,ΔS=|S2-S1|,此时E=nB;二是垂直于磁场的回路面积S不变,磁感应强度发生变化,ΔB=|B2-B1|,此时E=nS,其中叫磁感应强度的变化率,等于B-t图像上某点切线的斜率;三是磁感应强度和线圈的面积均不变,而是线圈绕通过线圈平面内的某一轴转动,此时E=n=nBS.(其中α1、α2为初、末时刻线圈平面与磁场方向的夹角)
二、导体棒切割磁感线产生的感应电动势
1.感应电动势的表达式E=BLvsin α中,L是指导体棒的长度吗?