电磁感应现与磁通量

A

B a

a

b b

c c

d d B

B 450

450

甲

乙

o

o

o / o / 第一课时 电磁感应现象 磁通量

Ⅰ电磁感应现象

只要穿过闭合回路中的磁通量发生变化，闭合回路中就会产生感应电流，如果电路不闭合只会产生感应电动势。这种利用磁场产生电流的现象叫电磁感应，是1831年法拉第发现的。

Ⅱ感应电流的产生条件

1、回路中产生感应电动势和感应电流的条件是回路所围面积中的磁通量变化，因此研究磁通量的变化是关键，由磁

通量的广义公式中

φθ=B S ·sin （θ是B 与S 的夹角）看，磁通量的变化∆φ可由面积的变化∆S 引起；可由磁感应

强度B 的变化∆B 引起；可由B 与S 的夹角θ的变化∆θ引起；也可由B 、S 、θ中的两个量的变化，或三个量的同时变化引起。 2、闭合回路中的一部分导体在磁场中作切割磁感线运动时，可以产生感应电动势，感应电流，这是初中学过的，其本质也是闭合回路中磁通量发生变化。

3

、产生感应电动势、感应电流的条件：导体在磁场里做切割磁感线运动时，导体内就产生感应电动势；穿过线圈的磁量发生变化时，线圈里就产生感应电动势。如果导体是闭合电路的一部分，或者线圈是闭合的，就产生感应电流。从本质上讲，上述两种说法是一致的，所以产生感应电流的条件可归结为：穿过闭合电路的磁通量发生变化。

【例1】如图所示，下列情况能产生感应电流的是( )

【例2】如图甲所示，一个电阻为R ，面积为S 的矩形导线框abcd ，水平旋转在匀强磁场中，磁场的磁感

应强度为B ，方向与ad 边垂直并与线框平面成450

角，o 、o’分别是ab 和cd 边的中点。现将线框右半

边obco’ 绕oo’逆时针900

角到图乙所示位置。在这一过程中，导线中通过的电荷量是( )

A ．2BS

B ．2BS

C ．BS

R

D ．0

【例3】如图甲，一圆形闭合铜环由高处从静止开始下落，穿过一根竖直悬挂的条形磁铁，铜环的中心轴线与条形磁铁的中轴线始终保持重合．若取磁铁中心O 为坐标原点，建立竖直向下为正方向的x 轴，则图乙中最能正确反映环中感应电流i 随环心位置坐标x 变化的关系图象是( )

C D

A B C D （乙图） （甲图）

【例4】如图所示，A 、B 两闭合线圈为同种导线制成，匝数比nA ：nB ＝1：3，半径RA ＝2RB 。在图示区

c b

d a θ B N

S

a b

域内有磁感应强度均匀减小的匀强磁场，则穿过两线圈的磁通量的变化率之比为（ ） A ．1：12 B ．1：6 C ．1：4 D ．1：1

【例5】一磁感应强度为B 的匀强磁场方向水平向右，一面积为S 的矩形线圈abcd 如图所示放置，平面abcd 与竖直方向成θ角。将abcd 绕ad 轴转180°角，则穿过线圈平面的磁通量的变化量大小为（ ）

A ．0

B ．2BS

C ．2BScos θ

D ．2BSSin θ

【例6】如图甲所示，圆形线圈P 静止在水平桌面上，其正上方固定一螺线管Q ，P 和Q 共轴，Q 中通有变化电流i ，电流随时间变化的规律如图乙所示。设P 所受的重力为G ，桌面对P 的支持力F N ，则( ) A ．t 1时刻F N ＞G ，P 有收缩的趋势

B ．t 2时刻F N ＝G ，此时穿过P 的磁通量最大

C ．t 3时刻F N ＝G ，此时P 中无感应电流

D ．t 4时刻F N ＜G ，此时穿过P 的磁通量最小

一、选择题(有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确)

1.物理学的发展丰富了人类对物质世界的认识，推动了科学技术的创新和革命，促进了物质生产的繁荣与人类文明的进步，下列物理学史表述正确的是( )

A.牛顿发现了万有引力定律

B.牛顿通过实验测出了引力常量

C.伽利略发现了行星运动的规律

D. 洛伦兹发现了电磁感应定律 2.在电磁学发展过程中，许多科学家做出了贡献，下列说法正确的是( ) A ．奥斯特发现了电流磁效应；法拉第发现了电磁感应现象 B ．麦克斯韦预言了电磁波；楞次用实验证实了电磁波的存在

C ．库仑发现了点电荷的相互作用规律；密立根通过油滴实验测定了元电荷的数值

D ．安培发现了磁场对运动电荷的作用规律；洛伦兹发现了磁场对电流的作用规律

3.了解物理规律的发现过程，学会像科学家那样观察和思考，往往比掌握知识本身更重要。以下陈述符合事实的是( )

A.焦耳发现了电流热效应的规律

B.库仑总结出了点电荷间相互作用的规律

C.楞次发现了电流的磁效应，拉开了研究电与磁相互关系的序幕

D.牛顿将斜面实验的结论合理外推，间接证明了自由落体运动是匀变速直线运动

4.物理学的基本原理在生产生活中有着广泛应用。下面列举的四种器件中，其中主要利用电磁感应原理工作的是（ ）

A ．回旋加速器

B ．电磁炉

C ．质谱仪

D ．示波管

5.如图所示，一条形磁铁由静止开始向下穿过一个用双线平行绕成的闭合线圈。条形磁铁在穿过线圈的过程中（ ）

A ．磁铁作自由落体运动，穿过线圈的磁通量先增大后减小，线圈中无感应电流

B ．磁铁作减速运动，穿过线圈的磁通量增大，线圈中无感应电流

C ．磁铁作减速运动，穿过线圈的磁通量不变，线圈中无感应电流

D ．磁铁作非匀变速运动，穿过线圈的磁通量为零，线圈中无感应电流

6.如图所示，两个同心放置的共面金属圆环a 和b ，一条形磁铁穿过圆心且与环面垂直，则穿过两环的磁通量φa 、φb 的大小关系为( )