师：同学们好，今天我们一起来学习高中物理选修3 - 2第四章第二节的内容——探究感应电流的产生条件习题。上节课，我们通过实验得出了感应电流产生的条件：只要穿过闭合回路的磁通量发生变化，闭合导体回路中就会有感应电流。我们可以把这个条件归纳为两点：一是要有闭合回路；二是磁通量发生变化。
第一个条件“闭合回路”很好理解，要产生电流，电路必须是闭合的。那么第二个条件“磁通量发生变化”该如何理解呢？这里要强调，主要体现在磁通量发生变化，即ΔΦ≠0。我们知道磁通量可以用公式Φ = BS来计算，其中B是磁感应强度，S是垂直磁感应强度方向的面积。大家一定要注意，这里是垂直磁感应强度方向的面积。如果线圈所在平面与磁场方向不垂直，成一个夹角θ，这时我们应该取磁场方向垂直的投影面积S'。根据几何关系，不难得出S' = Ssinθ。这时磁通量的公式可以写成Φ = BSsinθ。从这个公式可以看出，磁通量的变化主要体现在三个方面：一是磁感应强度的变化；二是线圈面积S的变化；三是夹角θ的变化。那么在实际问题中，它具体是如何体现的呢？我们一起来看第一种题型——磁感应强度B的变化。
在上节课的实验中，有这样一个实验：磁铁插入或者抽出闭合的线圈，在线圈中形成了感应电流。这个实验实际上是因为磁铁在插入和抽出线圈时，线圈所在位置的磁场变强或者变弱，磁通量发生了变化，从而形成了感应电流。我们来看一个具体例子，这是法拉第最初研究电磁感应现象的装置。下列说法正确的是：
A. 当右边的磁铁S极离开B端时，线圈中产生感应电流。当右边的磁铁S极离开B端时，线圈中的磁场一定减弱，也就是磁通量减小，那么在B线圈中一定会形成感应电流，所以A正确。
B. 当右边磁体S极离开B端并在B端附近运动时，因为磁极附近的磁场不是匀强磁场，当它在B端附近运动时，线圈所在区域的磁场一定变化，也就是磁通量发生了变化，所以也能够形成感应电流，所以B也是正确的。
再看C项和D项，当磁铁保持图中状态不变时，闭合线圈中的磁场不会发生变化，也就是磁通量不会发生变化，那么线圈中就不会产生感应电流，所以C错误，D正确。本题答案选择A、B、D。
下面我们来看练习一，如图所示，竖直放置的长直导线通以图示方向的电流，有一个矩形线框ABCD与导线处在同一平面内，下列情况下，矩形线框中会产生感应电流的是哪一个？第一种情况是线框向右平移，第二种情况是线框向下平移。我们知道，通电直导线周围的磁场可以用安培定则来判断。在金属线框ABCD所在区域，它的磁感线分布呈这样的情况，通电直导线的磁场分布有一个重要特点：在不断远离导线的过程中，它的磁感应强度逐渐减弱。那么当我们将线框向右平动时，不难发现线框所在区域的磁场会不断减弱，也就是磁通量会变小，所以一定能产生感应电流。如果我们选择将线框向下平动，这时下方的磁场强弱与上方完全一致，所以线框所在位置的磁通量不会发生变化，就不能产生感应电流。
其实，磁感应强度B的变化还有一种情况。在上节课的实验中，有这样一个实验装置：我们用开关或者变阻器的滑片来控制A线圈的电流，当A线圈中的电流发生变化时，B线圈中就能感应出电流。实际上，这是因为A线圈中的电流发生变化时，B线圈中的磁场也就发生了变化，磁通量发生变化，形成了感应电流。我们来看一个具体例子。
例2，某学生做观察电磁感应现象的实验，他将电流表、线圈A和B、蓄电池、开关用导线连接成如图所示的实验电路。当接通、断开开关时，电流表的指针会偏转吗？请同学们仔细观察这个图和刚才看到的实验装置有什么区别？细心的同学应该能发现，这个实验装置中开关是连接在B线圈中的，而之前实验当中的开关是与A线圈连接的。
那么这时请大家思考一个问题，实验中是谁产生磁场？很显然是通电线圈A产生磁场，那么磁通量变化了吗？在之前的实验中，当我们断开、闭合开关，A中的电流发生变化，磁场发生变化，所以磁通量一定会发生变化。但在这一题中，当我们断开或者闭合开关时，A中的磁场会受影响吗？当然不会，所以B线圈中的磁通量没有变化，也就是说B不会产生感应电流。
我们再来看看课堂练习。某一实验装置如图所示，在铁心上绕着两个线圈A和B。如果线圈A中电流和时间关系有下列A、B、C、D四种情况，则在T1到T2这段时间内，线圈B中有感应电流的是哪一个？这一题同样，请大家想一想，谁产生磁场？很显然是通电线圈A。那么磁通量变化了吗？在线圈B中，要想让磁通量发生变化，那么通电的A线圈的电流必须怎么样？对，它的电流必须要变化，这时才能引起磁感应强度B的变化，即线圈B中磁通量发生变化，产生感应电流。所以我们这一题应该选择电流变化的选项，本题答案为B、C、D。
讲到这，我突然有个想法，如果我们将B线圈中的电流计换成手机的电池，大家想一想这个装置能够做什么？是不是可以用来实现无线充电？手机的无线充电功能是如何实现的呢？其实很简单，手机放在无线充电器上，充电器和手机当中有两个线圈。充电器中的线圈通入交变电流，形成一个变化的磁场，这时手机当中的线圈就能够感应出电流，实现无线充电，这就是无线充电功能的简单原理。
下面我们来看题型2——面积S的变化。在上节课的实验中，有导体棒切割磁感线产生感应电流的实验，我们可以把它简化成这样一个图：导体棒AB在切割磁感线的过程中，虽然它与EF所围成的闭合回路当中磁场强度没有发生变化，但是所围面积的大小却在发生变化，磁通量发生变化，形成了感应电流。
我们也可以用这样一个图来解释：将一个闭合线框ABCD移入有边界的磁场当中，这时ABCD的磁通量也会发生变化，形成感应电流。可能有同学会有疑问，ABCD这个导线框在移入的过程中，它的面积并没有发生变化，为什么会产生感应电流呢？所以在这里要提示大家，磁通量当中的S，指的是闭合回路中处于磁场中的垂直B方向的有效面积。从图中可以看出，当这个闭合线框移入有边界的磁场中时，这一部分有效面积是在变大的，所以磁通量增大，产生了感应电流。下面我们通过例3来看一看。
如图所示，在匀强磁场中有两条平行的金属导轨，磁场方向与导轨平面垂直，导轨上有两条可沿导轨自由移动的金属棒AB、CD。这时我们会发现在ABCD与金属导轨之间形成一个井字形的闭合回路。那么当AB、CD的运动速度分别满足什么关系的时候，仅使回路中会有感应电流通过呢？我们仔细分析一下，在这个回路当中要想有感应电流，磁场是不会变化的，那么它的面积如何才能变化呢？我们不难发现，只有当AB和CD的速度V1、V2不相等的时候，ABCD之间的间距会发生变化，这时它们所围的这个闭合回路的面积S就会变化，也就是磁通量发生变化，产生感应电流，所以我们这一题的选项应该选择A、B。