高中物理必备知识点 探究电磁感应现象的产生条件

第二节探究电磁感应的产生条件【知能准备】1.电磁感应现象:2.感应电流的产生条件:【同步导学】1、疑难分析：感应电流的产生条件是本节的教学重点，而正确理解感应电流的产生条件是本节教学的难点．只要穿过闭合电路的磁通量发生变化，闭合电路中才能有感应电流产生。

而单纯地说，导线框在磁场中做切割磁感应线运动是否一定有感应电流产生呢？要理解这一问题请看右图：虽然两竖直边均在切割磁感应线，但整个导线框磁通不变，或者说，两竖直边产生的感应电动势正好抵消。

因此，看感应电流的产生关键是看回路磁通量有无变化！2、方法点拨：（１）电磁感应现象较严格的说法是：通过闭合回路的磁通量发生变化时，在闭合回路中产生感应电动势的现象。

我们可以将回路改成电路，把感应电动势改成感应电流．要知道，有磁通量变化而电路断开时，电路中有感应电动势，而无感应电流，这也是电磁感应现象．电磁感应现象，更重要的是看感应电动势的有无。

（2）电磁感应现象也符合能量转化和守恒定律：产生感应电流的过程是将其它能量转化成电能的过程。

3．典型例题：【例题1】关于感应电流,下列说法中正确的是( )A．只要闭合电路内有磁通量,闭合电路中就有感应电流产生B．穿过螺线管的磁通量发生变化时,螺线管内部就一定有感应电流产生C．线框不闭合时,即使穿过线圈的磁通量发生变化,线圈中也没有感应电流D．只要电路的一部分作切割磁感线运动,电路中就一定有感应电流解析:感生电流产生的条件：首先，穿过电路的磁通量必须变化；其次，电路必须闭合。

本题（A）（B）（D）选择支都不能确保两点都满足，故不能选。

故（C）正确。

【同类变式2-1】下列关于感应电流产生的说法中，正确的是：（）A、只要穿过线圈的磁通量发生变化，线圈中就一定有感应电流产生；B、只要闭合导线做切割磁感线的运动，导线中就一定有感应电流产生；C、闭合电路的一部分导体，若不做切割磁感线的运动，则闭合电路中就一定没有感应电流；D、当穿过闭合电路的磁通量发生变化时，闭合电路中就一定有感应电流。

【例题2】如图所示,竖直放置的长直导线通以恒定电流,有一矩形线框与导线在同一平面,在下列情况中线圈产生感应电流的是( ).A.导线中电流强度变大B.线框向右平动C.线框向下平动D.线框以ab边为轴转动解析:直线电流在其周围产生的磁感应强度与导线中的电流强度和考查点到导线的距离有关（B=KI/r）。

本题(A)因电流强度的变大使穿过线框回路的磁场变强从而使磁通量发生了变化；(B)因线框向外运动使穿过线框回路的磁场变弱，从而使线框回路的磁通量发生变化；(D)主要是因为线框面与磁场方向的夹角不断变化，从而使线框回路的磁通量发生变化；(C)影响电路磁通量的三个因素都没有改变，故磁通量不变。

故（A ）（B ）（D ）正确。

【同类变式2-2】矩形闭合线圈平面跟磁感线方向平行,如图所示.下列情况中线圈有感应电流的是( ).A.线圈绕ab 轴转动B.线圈垂直纸而向外平动C.线圈沿ab 轴下移D.线圈绕cd 轴转动【例题3】如图所示,一闭合金属环从上而下通过通电的长直螺线管,b 为螺线管的中点,金属环通过a 、b 、c 处时,能产生感应电流的是__________.解析:螺线管外部的磁场类似于条形磁铁的磁场，内部的磁场是匀强磁场在闭合金属环分别通过a 、b 、c 时，穿过环面的磁通量的变化情况依次是变大、不变和变小，故能产生感生电流的是a ，c 。

【同类变式2-3】如图所示，一个矩形线框上有一电流计G ，它们从一理想匀强磁场区域 的上方自由下落，线圈平面与磁场方向垂直，在线圈下落的Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三个位置中下列说法中正确的是（ ） A.只在Ⅰ位置时有感应电流 B.只在Ⅱ位置时有感应电流C.只在Ⅲ位置时有感应电流D.只在Ⅱ位置时无感应电流【例题4】如图所示，用导线做成的圆形回路与一直导线构成几种位置组合，哪几种组合中，切断直导线中电流时，闭合回路中会有感应电流产生？ （ ）解析:A 图，环面关于直导线对称分布，上下两个半环面上的磁场总是大小相等方向相反，穿过整个环面的磁通量恒为零；B图和C 图，环面关于直导线不对称分布，穿过环面的磁通量不为零，当切断直导线中电流时，环面上的磁通量发生变化；D图，磁感线与回路导线是同心圆，穿过整个环面的磁通量恒为零。

故闭合回路中会有感应电流产生的是B 、C【同类变式2-4】如图所示,有一正方形闭合线圈,在足够大的匀强磁场中运动.下列四个图中能产生感应电流的是图( ) A B C×××××××××××××××【例题5】如图所示,一有限范围的匀强磁场,宽为d.一个边长为l 正方形导线框以速度v 匀速地通过磁场区.若d>l,则在线框中不产生感应电流的时间就等于() A.v d B.v l C.v l d - D.v2l d - 解析:线框穿越磁场分进入、浸没和离开三个阶段，没有感生电流产生的是浸没阶段，本题该阶段对应的位移是d-2l ，故在线框中不产生感应电流的时间就等于（D ）【同类变式2-5】如图所示，一有限范围的匀强磁场。

宽度为d ，将一个边长为L 的正方形导线框以速度V 匀速通过磁场区域区域，若d<L ，则在线框中不产生感应电流的时间应为等于：（ ）A.d/v B 、L/v ； C.（L —d ）/v ； D.（L —2 d ）/v 。

【同类变式答案】1.D 2.A 3.A,C 4.D 5.C【同步检测】1、电磁感应现象中能量的转化：在电磁感应现象中，能量转化和守恒定律同样适用，由于机械运动而产生感应电流时，感应电流的电能是由外界的 能量转化为 能。

无机械运动而产生的感应电流，感应电流的电能是由产生变化的电路中的电能转化而来的。

2、如图所示线圈两端接在电流表上组成闭合回路。

在下列情况中，电流表指针不发生偏转的是 （ ）A.线圈不动，磁铁插入线圈B.线圈不动，磁铁从线圈中拔出C.磁铁不动，线圈上、下移动D.磁铁插在线圈内不动3、一均匀扁平条形磁铁与一线圈共面，磁铁中心与圆心O 重合(如图)．下列运动中能使线圈中产生感应电流的是（ ）A ．N 极向外、S 极向里绕O 点转动．B ．N 极向里、S 极向外，绕O 点转动．C ．在线圈平面内磁铁绕O 点顺时针向转动．D ．垂直线圈平面磁铁向纸外运动．4、如图所示，矩形线框与磁场垂直，且一半在匀强磁场内一半在匀强磁场外，下述过程中使线圈产生感应电流的是 （ ）A.以bc 为轴转动45ºB.以ad 为轴转动45ºC.将线圈向下平移D. 将线圈向上平移5、有一金属圆环与一根带绝缘层的长直导线放在同一平面内，且直导线与环的直径重合，如图所示，当直导线内通以均匀增加的电流时，圆环 内将 （填有、无）感应电流。

将金属圆环向右移动时（填有、无）感应电流。

6、如图，AB 两环共面同心，A 环上均匀带有负电荷，当A 环逆时针加速转动时，B 环中 （填有、无）感应电流。

当A 环顺时针匀速转 动时 （填有、无）感应电流。

7、线圈在长直导线电流的磁场中，做如图所示的运动，A 向右平动；B 向下平动；C 绕轴转动（ad 边向外）；D 从纸面向纸外平动，那么能产生感应电流的有8、、试用笔线代替导线连好本节课实验二的电路图：【同步检测答案】1、机械能 ；电能2、D3、C4、B5、无；有6、有；无7、B C D8、略【综合评价】[基本训练题]1、关于感应电流,下列说法中正确的是( ).A.只要闭合电路内有磁通量,闭合电路中就有感应电流产生B.穿过螺线管的磁通量发生变化时,螺线管内部就一定有感应电流产生C.线框不闭合时,即使穿过线圈的磁通量发生变化,线圈中也没有感应电流D.只要电路的一部分作切割磁感线运动,电路中就一定有感应电流2、如图所示,一水平放置的矩形线圈在条形磁铁S 极附近下落,在下落过程中,线圈平面保持水平,位置1和3都靠近位置2,则线圈从位置1到位置2的过程中,线圈内________感应电流,线圈从位置2到位置3的过程中,线圈内_____感应电流(均选填“有”或“无”).I c dc dc d (A) (B) (C)(D)[拓展创新题]3、如图所示,裸导线框abcd放在光滑金属导轨上向右运动,匀强磁场力方向如图所示,则().A.○G表的指针发生偏转B.○G1表的指针发生偏转C.○G1表的指针不发生偏转D.○G表的指针不发生偏转4、带负电的圆环绕圆心旋转,在环的圆心处有一闭合小线圈,小线圈和圆环在同一平面, 则().A.只要圆环在转动,小线圈内就一定有感应电流B.不管环怎样转动,小线圈内都没有感应电流C.圆环在作变速转动时,小线圈内一定有感应电流D.圆环作匀速转动时,小线圈内没有感应电流5、如图所示,矩形线框abed的ad和bc的中点M、N之间连接一电压表,整个装置处于匀强磁场中,磁场的方向与线框平面垂直,当线框向右匀速平动时,下列说法中正的是( ).A.穿过线框的磁通量不变化.MN间无感应电动势B.MN这段导体作切割磁感线运动,MN间有电势差C.MN间有电势差,所以电压表有示数D.因为无电流通过电压表,所以电压表无示数6、如图所不,开始时矩形线圈与磁场垂直,且一半在匀强磁场内,一半在匀强磁场外.符要线圈产生感应电流,下列方法中可行的是( ).A.将线圈向左平移一小段距离B.将线圈向上平移C.以ab为轴转动(小于90°)D.以bc为轴转动(小于90°)[综合能力题]7、如图所示，当导线MN向右沿导轨滑动的瞬间（导轨间有磁场，磁场方向垂直纸面向里），则正对电磁铁A的圆形金属环B中：（）A、有感应电流；B、无感应电流；C、无法确定。

8、按如图所示装置进行操作时,发现放在光滑金属导轨上的ab导体棒发生移动,其可能的原因是( ).A.闭合S的瞬间B.断开S的瞬间C.闭合S后,减少电阻R时D.闭合S后,增大电阻时9、如图所示,导体棒ab放在光滑的金属导轨上,导轨足够长,除了电阻R外,其他电阻不计.导体棒ab的质量为m,长为L,给ab棒一个水平向右的初速度v0,因感应电流作用,ab棒将减速运动,则电阻R消耗的最大电能为多少?[名题荟萃]10、(05北京)现将电池组、滑线变阻器、带铁芯的线圈A、线圈B、电流计及开关如下图连接。

在开关闭合、线圈A放在线圈B中的情况下，某同学发现当他将滑线变阻器的滑动端P 向左加速滑动时，电流计指针向右偏转。

由此可以判断( )Ａ．线圈A向上移动或滑动变阻器的滑动端P向右加速滑动都能引起电流计指针向左偏转Ｂ．线圈A中铁芯向上拔出或断开开关，都能引起电流计指针向右偏转Ｃ．滑动变阻器的滑动端P匀速向左或匀速向右滑动，都能使电流计指针静止在中央Ｄ．因为线圈A、线圈B的绕线方向未知，故无法判断电流计指针偏转的方向【综合评价答案】1、C2、有,有3、AB4、CD5、BD6、AC7、A8、ABCD9、2mv2110、B。