Φ=0时,可能不为零.
【典型例题】一个200匝、面积为20 cm2的线圈,放在磁场中,磁场的方向与线圈平面成30°角,若磁感应强度在0.05 s内由0.1 T增加到0.5 T,在此过程中磁通量变化了多少?磁通量的平均变化率是多少?线圈中感应电动势的大小是多少伏?
【答案】 4×10-4 Wb 8×10-3 Wb/s 1.6 V
【解析】 磁通量的变化量是由磁场的变化引起的,应该用公式ΔΦ=ΔBSsin θ来计算,所以
ΔΦ=ΔBSsin θ=(0.5-0.1)×20×10-4×0.5 Wb
=4×10-4 Wb
磁通量的变化率= Wb/s=8×10-3 Wb/s
根据法拉第电磁感应定律,感应电动势的大小为
E=n=200×8×10-3 V=1.6 V
★重难点二、对公式E=Blvsin θ的理解★
如图所示,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.
提示:设在Δt时间内导体棒由原来的位置运动到a1b1,如图所示,这时线框面积的变化量为:ΔS=lvΔt,
穿过闭合电路磁通量的变化量为:ΔΦ=BΔS=BlvΔt,据法拉第电磁感应定律,得E==Blv.
【总结提高】
1.该公式可看成法拉第电磁感应定律的一个推论,通常用来求导线运动速度为v时的瞬时电动势,随着v的变化,E也相应变化;若v为平均速度,则E为平均感应电动势.
2.当B、l、v三个量方向互相垂直时,θ=90°,感应电动势最大,当有任意两个量的方向互相平行时,θ=0°,感应电动势为零.