阅读材料：法拉第电磁感应的发现

1820 年奥斯特发现了电流的磁效应后，法拉第仔细地分析了电流的磁效应，他认为，既然磁铁可以使靠近它的铁块具有磁性，静电荷可以使靠近它的导体带电，那么电流也应当使靠近它的线圈感生出电流．1822 年法拉第在日记中记载着“把磁转变成电”的光辉思想．后来法拉第对这一课题进行了系统的实验研究．

开始，法拉第认为：用强磁铁靠近导线，导线中就会产生稳恒电流．法拉第企图用实验证实这个设想，结果未获成功．但法拉第不怕困难，顽强奋战了十年，终于取得了重大突破，1831 年发现了电磁感应现象.

1831 年 8 月法拉第把两个线圈绕在一个铁环上（图 2-4），线圈 A 接直流电源，线圈 B 接电流表．他发现，当线圈 A 中的电流接通或断开时，线圈 B 中就产生瞬时电流．法拉第发现，铁环并不是必须的．拿走铁环，再做这个实验，电磁感应现象仍然发生，只是线圈中的电流弱些．法拉第怎样分析他的实验呢？他的思路大致如下：

第一，线圈 B 除了处在通电线圈 A 的磁场中，同 A 没有别的联系，所以 B 的感生电流只能由 A 的磁场引起，这正是他探寻了十年的磁生电的现象．

第二，A 中电流稳定因而周围磁场稳定时，B 中没有感生电流，表明稳定的磁场不引起感生电流；只有当 A 通电或断电，它的电流变化因而周围磁场变化时，B 中才有感生电流，表明变化的磁场才能引起感生电流．

第三，磁场可以由磁力线形象地描绘，B 所在处的磁场变化，也就是穿过线圈 B 的磁力线条数变化，即磁通量发生变化．

所以，感生电流的产生条件，可以归结为穿过线圈的磁通量变化．

为了透彻研究电磁感应现象，法拉第还做了许多其他实验．1831 年 11 月法拉第在所写的论文中把产生感生电流概括为五种情况：变化着的电流；变化着的磁场；运动的稳恒电流；运动的磁铁；在磁场中运动的导体．法拉第按照他的力线理论把产生感生电流的条件归结为：变化的磁力线能使导体中产生感生电流．

练习一

如图 2-5

所示，在磁场中有一个闭合的弹簧线圈．当图甲中人的双手离开后，线圈收缩（图乙）．线圈收缩时，其中是否有感生电流？为什么？
在图 2-6 所示的匀强磁场中有一个线圈框，线圈平面垂直于磁力线，

当线圈框在磁场中上下运动时，是否会在线圈框中引起感生电流？当线圈框在磁场中左右运动时，是否会在线圈框中引起感生电流？为什么？
如图 2-7 所示，线圈在匀强磁场中绕

OO′轴转动时，线圈里是否有感生电流？为什么？
如图 2-8 所示，让闭合线圈由位置1

通过一个匀强磁场运动到位置2．线圈在运动过程中，什么时候有感生电流，什么时候没有感生电流？为什么？
矩形线圈 ABCD 位于通电直长导线附近（图

2-9），线圈跟导线同在一个平面内，且线圈的两个边与导线平行．在这个平面内，线圈远离导线平动时，线圈中有没有感生电流？线圈和导线都不动，当导线中的电流 I 逐渐增大或减小时，线圈中有没有感生电流？为什么？
把一个铜环放在匀强磁场中，使环的平面与磁场的方向垂直（图 2-10

甲）．如果使环沿着磁场的方向移动，铜环中是否产生感生电流？为什么？如果磁场是不均匀的（图 2-10 乙），是否产生感生电流？为什么？