电磁感应基础知识

电磁感应基础知识

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2、通量Φ、磁通量变化∆Φ、磁通量变化率

t

∆∆Φ

对比表

3

4、感应电动势

在电磁感应现象中产生的电动势叫感应电动势，产生感应电流比存在感应电动势，产生感应电动势的那部分导体相当于电源，电路断开时没有电流，但感应电动势仍然存在。

a) 电路不论闭合与否，只要有一部分导体切割磁感线，则这部分导体就

会产生感应电动势，它相当于一个电源

b) 不论电路闭合与否，只要电路中的磁通量发生变化，电路中就产生感

应电动势，磁通量发生变化的那部分相当于电源。

5、公式

n E ∆Φ

=与E=BLvsin θ 的区别与联系

6、楞次定律

a)感应电流方向的判定方法

碍产生感应电流的原因

i.阻碍原磁通量的变化或原磁场的变化；

ii.阻碍相对运动，可理解为“来拒去留”。

iii.使线圈面积有扩大或缩小趋势；

iv.阻碍原电流的变化。

知识点一—磁通量

▲知识梳理

磁通量

1.穿过某一面积的磁感线条数，在匀强磁场中， ＝BS，单位是韦伯，简称韦，符号是Wb．使用条件是B为匀强磁场，S为平面在磁场方向上的投影．磁通量虽然是标量，但有正负之分．

2．磁通量的物理意义

磁通量指穿过某一面积的磁感线条数。

3．磁通量的单位：Wb

。

4．磁通密度

垂直穿过单位面积的磁感线条数，即磁感应强度的大小。

：如图所示，矩形线圈的面积为S （），置于磁感应强度为B（T）、方向水平向右的匀强磁场中，开始时线圈平面与中性面重合。求线圈平面在下列情况的磁通量的

改变量：绕垂直磁场的轴转过（1）；（2）；（3）。

解析：

初位置时穿过线圈的磁通量

；转过

时，；

转过时，；转过时，，负号表示穿过面积S的方向和以上情况相反，故：

（1）；

（2）；

（3）。负号可理解为磁通量在减少。

变式练习：

1．如图所示，平面M的面积为S，垂直于匀强磁场B，求平面M由

此位置出发绕与B垂直的轴线转过60°时磁通量的变化为

____________，转过180°时磁通量的变化量为____________。

知识点二—电磁感应现象

：如图所示，有一根通电长直导线MN，通融入向右的电流，另有一闭合线圈P位于导线的正下方，现使线圈P竖直向上运动，问在线圈P到达MN上方的过程中，穿过P的磁通量是如何变化的？有无感应电流产生？

解析：根据直线电流磁场的特点，靠近电流处磁场强，远离电流处磁场弱，把线圈P 向上的运动分成几个阶段；第一阶段：从开始到线圈刚与直导线相切，磁通量增加；第二阶段：从线圈与直导线相切到线圈直径与直导线重合，磁通量减少；第三阶段：从线圈直径与导线重合到线圈下面与直导线相切，磁通量增加；第四阶段：远离直导线，磁通量减少。

每一个阶段均有感应电流产生。

变式练习

1.如图所示，环形金属软弹簧套在条形磁铁的中心位置，若将弹簧沿半径向外拉，使其面积增大，则穿过弹簧所包围面积的磁通量的变化情况和感应电流的说法正确的是

A．磁通量不发生变化，无感应电流Array B．磁通量变小，有感应电流

C．磁通量变大，有感应电流

D．无法判断

知识点三—感应电流方向的判定

▲知识梳理

①右手定则适用于部分导体切割磁感线运动时感应电流方向的判定，而楞次定律适用于一切电磁感应现象。

②导体切割磁感线产生感应电流用右手定则简便；变化的磁场产生感应电流用楞次定律简便。

安培定则、左手定则、右手定则、楞次定律应用于不同现象。

：一平面线圈用细杆悬于P 点，开始时细杆处于水平位置，放手后让

它在如图所示的匀强磁场中运动已知线圈平面始终与纸面垂直，当线圈第一次通过位置I 和位置Ⅱ时，顺着磁场方向看去，线圈中感应电流的方向分别为（ ） 位置I 位置Ⅱ A ．逆时针方向 逆时针方向 B ．逆时针方向 顺时针方向 C ．顺时针方向 顺时针方向 D ．顺时针方向 逆时针方向 答案：B

解析：顺着磁场方向看去，线圈在位置I 时，磁通量是增加的趋势，而在位置Ⅱ时是磁通量减少的趋势，根据楞次定律，线圈中产生的感应电流的磁场将阻碍磁通量的变化，则在位置I 时感应电流的磁场与原磁场相反，而在位置Ⅱ时，感应电流的磁场与原磁场相同。

变式练习 ：

1.如图所示，有一个弹性的轻质金属圆环，放在光滑的水平桌面上，环中央插着一根条形磁铁．突然将条形磁铁迅速向上拔出，则此时金属圆环将

A ．圆环高度不变，但圆环缩小

B ．圆环高度不变，但圆环扩张

C ．圆环向上跳起，同时圆环缩小

D ．圆环向上跳起，同时圆环扩张

2.．在两根平行长直导线MN 中，如图所示，通有同方向同强度的电流，导线框abcd 和两导线在同一平面内，线框沿着与两导线垂直的方向，自右向左在两导线间匀速移动，在移动过程中，线框中感应电流方向怎样？

A ．先abcda ，后adcba

B ．先adcba ，后abcda

C ．始终是abcda

D ． 始终是adcba

知识点四 一—法拉弟电磁感应定律

▲知识梳理

一、感应电动势分类

1、感生电动势：由感生电场产生的感应电动势，叫感生电动势。 感应电动势的大小跟穿过这一闭合电路的磁通量的变化率成正比。，

其中n 为线圈匝数。

2、动生电动势：由于导体运动而产生的感应电动势，叫动生电动势。

a b

M I

I