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习题十三13-1 如题图13-1所示，两条平行长直导线和一个矩形导线框共面，且导线框的一个边与长直导线平行，到两长直导线的距离分别为1r ，2r 。
已知两导线中电流都为0sin I I t ω=，其中I 0和ω为常数，t 为时间。
导线框长为a ，宽为b ，求导线框中的感应电动势。
解：无限长直电流激发的磁感应强度为02IB rμ=π。
取坐标Ox 垂直于直导线，坐标原点取在矩形导线框的左边框上，坐标正方向为水平向右。
取回路的绕行正方向为顺时针。
由场强的叠加原理可得x 处的磁感应强度大小00122()2()IIB r x r x μμ=+π+π+方向垂直纸面向里。
通过微分面积d d S a x =的磁通量为00m 12d d d d 2()2()I I B S B S a x r x r x μμΦππ⎡⎤=⋅==+⎢⎥++⎣⎦通过矩形线圈的磁通量为00m 012d 2()2()b I I a x r x r x μμΦ⎡⎤=+⎢⎥π+π+⎣⎦⎰012012ln ln sin 2a r b r b I t r r μω⎛⎫++=+ ⎪π⎝⎭ 感生电动势0m 12012d ln ln cos d 2i a r b r b I t t r r μωΦεω⎛⎫++=-=-+ ⎪π⎝⎭ 012012()()ln cos 2ar b r b I t r r μωω⎡⎤++=-⎢⎥π⎣⎦0i ε>时，回路中感应电动势的实际方向为顺时针；0i ε<时，回路中感应电动势的实际方向为逆时针。
13-2 如题图13-2所示，有一半径为r =10cm 的多匝圆形线圈，匝数N =100，置于均匀磁场B 中（B =0.5T ）。
圆形线圈可绕通过圆心的轴O 1O 2转动，转速1600r min n -=⋅。
求圆线圈自图示的初始位置转过题图13-1题图13-2解图13-1/2π时，(1) 线圈中的瞬时电流值（线圈的电阻为R =100Ω，不计自感）； (2) 圆心处磁感应强度。
物理知识点电磁感应中的感应电动势实验物理知识点：电磁感应中的感应电动势实验引言：电磁感应是物理学中的重要概念之一，通过实验可以直观地观察到电磁感应现象。
其中，感应电动势实验是理解电磁感应的关键实验之一。
本文将介绍感应电动势的实验原理、实验装置及实验步骤，并探讨实验中的一些注意事项。
一、实验原理电磁感应是指当导体或线圈受到磁场的变化时，会产生感应电流或感应电动势的现象。
感应电动势实验是通过改变磁通量的方式来观察感应电动势的产生。
根据法拉第电磁感应定律，当闭合线圈或导体中的磁通量发生变化时，线圈内将会产生感应电动势。
二、实验装置1. 直流电动机：用于提供旋转磁场。
2. U形磁铁：用于产生磁场，将其一端放置在电动机旋转轴上。
3. 线圈：将线圈的两端连接到示波器或电压表上。
4. 开关：用于控制电动机和电源的通断。
三、实验步骤1. 将电动机与电源连接，确保电路通电。
2. 调整电动机的转速，使磁场保持稳定。
3. 将线圈置于磁铁上方，确保磁铁的南北极靠近线圈的两侧。
4. 打开开关，观察示波器或电压表上是否产生电动势的变化。
四、实验注意事项1. 实验环境应保持安静，以免外界干扰影响观察结果。
2. 电动机和电源的连接要牢固，以免出现断电或短路情况。
3. 线圈位置应稳定，不能随意移动，确保实验结果准确可靠。
4. 在实验过程中应注意自身安全，避免发生触电等意外。
结论：通过电磁感应中的感应电动势实验，我们可以直观地观察到磁场变化对线圈内感应电动势的产生。
实验的结果验证了法拉第电磁感应定律的正确性，并加深了我们对电磁感应现象的理解。
同时，本实验也为以后更深入地研究电磁场和电磁感应现象奠定了基础。
总结：感应电动势实验是物理学中重要的实验之一，在电磁感应研究中具有重要的应用价值。
通过本次实验，我们进一步了解到了电磁感应的基本原理和实验方法。
希望通过不断地进行实验和研究，能够更深入地探索电磁感应的规律，为实际应用提供更好的基础。
大学物理中的电磁感应电动势和磁感应强度的计算电磁感应中的电动势和磁感应强度计算1. 介绍电磁感应在大学物理中，电磁感应是一个重要的概念。
它指的是通过磁场的变化产生电动势的现象。
根据法拉第电磁感应定律，导线中的电动势等于磁通量的变化率乘以导线的匝数。
2. 电动势的计算公式根据法拉第电磁感应定律，一个导体中的电动势（ξ）可以用以下公式计算：ξ = -dΦ/dt其中ξ表示电动势，dΦ表示磁通量的变化，dt表示时间的变化。
负号表示电动势的方向与磁通量变化的方向相反。
3. 磁感应强度的计算公式磁感应强度（B）是一个磁场对空间中各点带电粒子或电流的作用力大小的量度。
根据安培环路定律，一个闭合回路的磁通量等于该回路内的电流与回路面积的乘积。
B = Φ/S其中B表示磁感应强度，Φ表示通过闭合回路的磁通量，S表示闭合回路的面积。
4. 电动势和磁感应强度的实际应用在实际应用中，电动势和磁感应强度的计算非常重要。
它们可以用来解释各种电磁现象，如发电机的原理、感应电动势和变压器的工作原理等。
5. 电动势和磁感应强度的计算例子举个例子来说明电动势和磁感应强度的计算。
假设有一个导线环路，通过它的磁通量随时间变化。
我们可以根据电动势的计算公式来求解这个导线环路中的电动势。
另外，如果我们已知一个闭合回路内的电流和回路面积，我们可以根据磁感应强度的计算公式来求解磁感应强度。
6. 结论电磁感应是大学物理中一个重要的概念，涉及电动势和磁感应强度的计算。
电动势可以通过磁通量的变化来计算，而磁感应强度可以通过磁通量与闭合回路面积的比值来计算。
它们在实际应用中具有广泛的意义，可以用来解释各种电磁现象。
在学习和应用中，遵循正确的计算公式和方法是非常重要的。
《电磁感应现象及应用》教学设计方案（第一课时）一、教学目标1. 理解电磁感应现象，掌握法拉第电磁感应定律。
2. 能够运用所学知识诠释和解决简单的问题，比如设计简单的电磁感应应用电路。
3. 培养实验操作和数据分析的能力，以及科学探究的精神。
二、教学重难点1. 教学重点：理解电磁感应现象，掌握法拉第电磁感应定律的应用。
2. 教学难点：设计并操作电磁感应实验，分析实验数据，解决实际问题。
三、教学准备1. 准备教学用具：电磁学演示器、导线、电源、电阻、小灯泡等，以便进行实验。
2. 搜集一些实际生活中的电磁感应应用案例，用于教室讨论。
3. 预先安置一些相关阅读，以便学生预习新知识。
4. 设计一些简单的问题和实验，让学生尝试解答和操作，以评估他们的理解水平。
四、教学过程：本节内容分为两个部分，起首是电磁感应现象的学习，其次是电磁感应现象在生活和科技中的应用。
以下是具体的教学设计：1. 导入：起首通过一些简单的实验，让学生观察磁铁靠拢闭合线圈时，闭合线圈如何产生感应电流，引入电磁感应的观点。
实验完毕后，教师可以提出问题：这种现象是如何产生的？激发学生的好奇心和探索欲望。
2. 探索电磁感应现象：引导学生逐步探索出产生感应电流的条件和规律。
可以先从定义开始，然后讨论楞次定律和法拉第电磁感应定律的应用。
教师可以给学生提供一些例题和练习题，帮助学生理解和应用这些规律。
3. 电磁感应现象的应用：在这一部分，教师可以引入一些实际应用案例，如发电机、变压器、电动机等，让学生了解电磁感应现象在生活和科技中的重要性。
同时，也可以让学生自己设计一些简单的电磁感应应用，如制作一个简单的变压器模型或一个电动机模型。
4. 小组讨论：组织学生进行小组讨论，让学生分享自己在制作和应用电磁感应模型的经验和感受，以及在探索过程中遇到的问题和解决方法。
这样可以提高学生的交流和合作能力，同时也可以加深学生对电磁感应现象的理解和应用。
5. 总结与反馈：最后，教师对这节课的内容进行总结，强调电磁感应现象的重要性和应用，并针对学生的学习情况进行反馈和指导。
