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2014届高考物理复习：《法拉第电磁感应定律》的解读和强化
解读一：要理解公式，首先要区分好磁通量Φ，磁通量的变化量ΔΦ，磁通量的变化率，现列表如下：
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
＝
解读二：法拉第电磁感应定律与推导式的比较
区别
求的是时间内的平均感应电动势，E是某段时间或某个过程相对应
求的是瞬间感应电动势，E与某个时刻或某个位置相对应
求的是整个回路的感应电动势，整个回路的感应电动势为零时，回路中某段导体的感应电动势不一定为零
求的是回路中一部分导体切割磁感线时产生的感应电动势
若在图象上直线，则求得的电动势是恒定值，若不为直线，应具体分析
一定注意的具体含义，具体问题具体分析，不可乱套公式
联系
与是统一的，若，E为瞬时感应电动势；若中v代入的是平均速度，E则为平均感应电动势
解读三：真题例析：
例题1、（2011年高考·广东理综卷）将闭合多匝线圈置于仅随时间变化的磁场中，线圈平面与磁场方向垂直，关于线圈中产生的感应电动势和感应电流，下列表述正确的是：
A．感应电动势的大小与线圈的匝数无关
B．穿过线圈的磁通量越大，感应电动势越大
C．穿过线圈的磁通量变化越快，感应电动势越大
D．感应电流产生的磁场方向与原磁场方向始终相同
【解析】：由法拉第电磁感应定律，，选项A错误。穿过线圈的磁通量越大，并不代表穿过线圈的磁通量变化率大，选项B错误，C正确。由楞次定律感应电流的磁场总是阻碍产生感应电流的磁通量的变化，感应电流的磁场方向与原磁场方向有时相同，有时相反。选项D错误。 【答案】C
例题2、（2012上海 25）． 正方形导线框处于匀强磁场中，磁场方向垂直框平面，磁感应强度随时间均匀增加，变化率为k。导体框质量为m、边长为L，总电阻为R，在恒定外力F作用下由静止开始运动。导体框在磁场中的加速度大小为__________，导体框中感应电流做功的功率为_______________。
【解析】：本题考查电磁感应的力学问题和能量问题。导体框在磁场中受到的合外力等于F，根据牛顿第二定律可知导体框的加速度为。由于导体框运动不产生感应电流，仅是磁感应强度增加产生感应电流，因而磁场变化产生的感应电动势为，故导体框中的感应电流做功的功率为
【答案】
例题3、(2012四川 20.）半径为a右端开小口的导体圆环和长为2a的导体杆，单位长度电阻均为R0.圆环水平固定放置，整个内部区域分布着竖直向下的匀强盛场，磁感应强度为B。杆在圆环上以速度v平行于直径CD向右做匀速直线坛动.杆始终有两点与圆环良好接触，从圆环中心O开始，杆的位置由θ确定，如图所示。则
A..θ=0时，杆产生的电动势为2Bav
B. θ=π/3时，杆产生的电动势为Bav
C. θ=0时，杆受到的安培力大小为
D. θ=π/3时，杆受到的安培力大小为
【解析】：θ=0时,杆长为2a，由E=BLv=2Bav可知A正确；θ=π/3时，杆长为a，E=BLv=Bav，故B错；因为安培力F=B2L2v/R总，θ=0时,R总=（π+2）aR0,θ=π/3时，R总=（5π/3+1）aR0代入可知C错D对。正确答案：AD
例题4、 (2013高考北京理综第17题)如图，在磁感应强度为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场中，金属杆MN在平行金属导轨上以速度v向右匀速滑动, MN中产生的感应电动势为El；若磁感应强度增为2B,其他条件不变，MN中产生的感应电动势变为E2。则通过电阻R的电流方向及E1与E2之比El∶ E2分别为
A. c→a，2∶1 B. a→c，2∶1 C. a→c，1∶2 D. c→a，1∶2
【解析】：由右手定则可判断出MN中电流方向为从N到M，通过电阻R的电流方向为a→c。根据法拉第电磁感应定律。E=BLv，若磁感应强度增为2B,其他条件不变，MN中产生的感应电动势变为原来的2倍，El∶ E2=1∶2，选项C正确。
例题5、（2013高考四川理综第7题）如图所示，边长为L、不可形变的正方形导体框内有半径为r的圆形区域，其磁感应强度B随时间t的变化关系为B＝kt(常量k＞0)。回路中滑动变阻器R的最大阻值为R0，滑动片P位于滑动变阻器中央，定值电阻R1＝R0、R2＝R0。闭合开关S，电压表的示数为U，不考虑虚线MN右侧导体的感应电动势。则
A．R2两端的电压为
B．电容器的a极板带正电
C．滑动变阻器R的热功率为电阻R2的5倍
D．正方形导线框中的感应电动势为kL2
【 解析】：滑动片P位于滑动变阻器中央，回路总电阻R=R0+R0+R0=R0.设R2两端的电压为U’，由=，解得U’=U,选项A正确。由楞次定律可知，正方形导体框内产生的感应电流方向为逆时针方向，电容器的a极板带负电，选项B错误。滑动变阻器R的热功率为（U）2÷(R0)+×(R0)=, 电阻R2的热功率为（U）2÷(R0) =,由÷=5可知，滑动变阻器R的热功率为电阻R2的5倍，选项C正确。由法拉第电磁感应定律，正方形导体框内产生的感应电动势E=kπr2。选项D错误。
例题6、(2012 天津）11、如图所示，一对光滑的平行金属导轨固定在统一水平面内，导轨间距l=0.5m，左端接有阻值R=0.3Ω的电阻。一质量m=0.1kg，电阻r=0.1Ω的金属棒MN放置在导轨上，整个装置置于竖直向上的匀强磁场中，磁场的磁感应强度B=0.4T。棒在水平向右的外力作用下，由静止开始以a=2m/s2的加速度做匀加速运动，当棒的位移x=9m时撤去外力，棒继续运动一段距离后停下来，已知撤去外力前后回路中产生的焦耳热之比Q1：Q2=2:1。导轨足够长且电阻不计，棒在运动过程中时钟与导轨垂直且两端与导轨保持良好接触。求
1、棒在匀加速过程中，通过电阻R的电荷量q：
2、撤去外力后回路中产生的焦耳热Q2：
3、外力做的功WF
【 解析】：（1）棒匀加速运动所用时间为t，有
s
根据法拉第电磁感应定律和闭合电路的欧姆定律求电路中产生的平均电流为
A
根据电流定义式有
C
（2）撤去外力前棒做匀加速运动根据速度公式末速为
m/s
撤去外力后棒在安培力作用下做减速运动，安培力做负功先将棒的动能转化为电能，再通过电流做功将电能转化为内能，所以焦耳热等于棒的动能减少。有
J
（3）根据题意在撤去外力前的焦耳热为J
撤去外力前拉力做正功、安培力做负功（其大小等于焦耳热Q1）、重力不做功共同使棒的动能增大，根据动能定理有

则 J

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