10第十章电磁感应定律lhj1讲解
2021高考物理一轮复习第10章电磁感应第1讲电磁感应现象楞次定律课件
2．(人教版选修 3－2·P7·T1 改编)如图所示的匀强磁场中有一个矩形闭合 导线框，在下列四种情况下，线框中会产生感应电流的是( )
A．如图甲所示，保持线框平面始终与磁感线平行，线框在磁场中左右
运动
B．如图乙所示，保持线框平面始终与磁感线平行，线框在磁场中上下
运动
C．如图丙所示，线框绕位于线框平面内且与磁感线垂直的轴线 AB 转
知识点
电磁感应现象 Ⅰ
1．电磁感应现象 当穿过闭合电路的 01 __磁__通__量___发生改变时，电路中有 02 _感__应__电__流__
产生的现象。
2．产生感应电流的条件 (1)电路 03 ___闭__合_____。 (2)磁通量 04 ___变__化_____。
3．电磁感应现象的两种典型情况 (1)闭合电路中部分导体做 05 _切__割__磁__感__线___运动。 (2)穿过闭合回路的磁通量 06 _发__生__变__化___。
一 堵点疏通 1．磁通量等于磁感应强度 B 与面积 S 的乘积。( × ) 2．磁通量既有大小，又有方向，所以磁通量是矢量。( × ) 3．磁通量、磁通量的变化量、磁通量的变化率的大小均与匝数无关。 (√ )
4．只要回路中的磁通量变化，回路中一定有感应电流。( × ) 5．只要闭合回路的一部分导体切割磁感线，闭合回路中一定有感应电 流。( √ ) 6．感应电流的磁场可能与原磁场方向相同，也可能与原磁场方向相反。 (√ )
A．磁铁插向左环，横杆发生转动 B．磁铁插向右环，横杆发生转动 C．磁铁插向左环，左环中不产生感应电动势和感应电流 D．磁铁插向右环，右环中产生感应电动势和感应电流
二 对点激活 1．如图所示，正方形线圈 abcd 位于纸面内，边长为 L，匝数为 N，过 ab 中点和 cd 中点的连线 OO′恰好位于垂直纸面向里的匀强磁场的右边界 上，磁感应强度为 B，则穿过线圈的磁通量为 Φ，若线圈绕 OO′轴转过 60° 的过程中，磁通量的变化量为 ΔΦ，则关于 Φ 和 ΔΦ 的大小正确的是( )
模块10《电磁感应》第1讲 电磁感应现象 楞次定律 3.3
A．匀速向右 B．加速向左 C．加速向右 D．减速向左
高考模拟•随堂集训
1.(2018·全国卷Ⅰ)(多选)如图，两个线圈绕在同一根铁芯上，其中一 线圈通过开关与电源连接，另一线圈与远处沿南北方向水平放置在纸面 内的直导线连接成回路。将一小磁针悬挂在直导线正上方，开关未闭合 时小磁针处于静止状态。下列说法正确的是( )
二.右手定则 1. 适 用 范 围 : 闭 合 电 路 部 分 导 体 切 割 磁 感 线 产 生 感 应电流。 2.内 容： a.伸开右手，让大拇指跟其余四指垂直，并且都跟手掌 在同一平面内， b.让磁感线从手心垂直进入， c.大拇指指向导体运动的方向， d.其余四指所指的方向就是感应电流的方向
典例探究
金属导轨，导轨平面与磁场垂直。金属杆PQ置于导轨上并与导轨形成闭 合回路PQRS，一圆环形金属线框T位于回路围成的区域内，线框与导轨共 面。现让金属杆PQ突然向右运动，在运动开始的瞬间，关于感应电流的
方向，下列说法正确的是( )
A．PQRS中沿顺时针方向，T中沿逆时针方向 B．PQRS中沿顺时针方向，T中沿顺时针方向 C．PQRS中沿逆时针方向，T中沿逆时针方向 D．PQRS中沿逆时针方向，T中沿顺时针方向
变式训练
[变式4] (2018·合肥质检)如图所示，条形磁铁用细线悬挂于O点，一金 属圆环放置在O点正下方的水平绝缘桌面上。现将磁铁拉至左侧某一高度
后由静止释放，磁铁在竖直面内摆动，在其第一次摆至右侧最高点的过 程中，圆环始终静止。则下列说法正确的是( )
A．磁铁始终受到圆环的斥力作用 B．圆环中的感应电流方向保持不变 C．桌面对圆环始终有摩擦力作用
高三物理复习专题讲座
章节: 第十章 电磁感应
高考物理第一轮考点总复习-电磁感应现象、磁通量、楞次定律PPT教学课件
• B.在S断开的情况下，S向b闭合的瞬间
• C.在S已向a闭合的情况下，将R的滑动头 向c端移动时
• D.在S已向a闭合的情况下，将R的滑动头 向d端移动时
2021/01/22
15
• A、B两种情况中，无论开关向哪边闭 合，都是线圈中的电流增大，产生的磁场 增强，穿过金属环N的磁通量增大，N都要 远离线圈，以阻碍磁通量的改变；C、D两 种情况中，当滑片向左移动时，电路中的 电阻增大，电流减小，则穿过金属环N的磁 通量减小，N将靠近线圈，C对；D选项正 好相反，D错误.选C.
BS(磁感线与平面垂
• (2)如果磁感线与平面不垂直，上式中 的S为平面在垂直于磁感线方向上的投 影面积，则
• Φ=BSsinθ(θ为B、S之间的夹角）.
2021/01/22
4
• (3)磁通量的变化ΔΦ标=Φ2-Φ1.
• (4)磁通量是 量，但有正负之分，若有
两 一个方方向向的相磁反 通的 量磁 为场 正穿 ，过 则某另一一平方代面向数，的和设磁某通
如图10-1-1所示，下列情况下abcd中有 感应电流产生的是( )
A.将abcd垂直纸面向纸
外平移
B.将abcd向上平移
C.将abcd以ab为轴转 动60°
D.将abcd以cd为轴转 动62002°1/01/22
图10-1-1
9
当线框向纸外平移时，穿过线框的磁通量没有改变，没 有感应电流产生，A 错；向上平移时，穿过线框的磁通量不 变，无感应电流产生，B 错；以 ab 边为轴转动 60°的过程中， 线框面积在垂直磁场方向的投影的面积没有发生改变，穿过 线框的磁通量没有改变，也没有感应电流，C 错；以 cd 边 为轴转动 60°的过程中，线框面积在垂直磁场方向的投影在 磁场中的面积发生改变，根据 Φ＝BS，可知穿过线框的磁 通量改变，有感应电流产生．
高中物理第十章电磁感应
掌门1对1教育高中物理高中物理第十章法拉第电磁感应定律知识框架知识点一、感应电动势1．在电磁感应现象中产生的电动势叫做感应电动势，产生感应电动势的那部分导体相当于电源. 2．在电磁感应现象中，既然闭合电路中有磁通量的变化，这个电路就一定有感应电流；电路断开时，虽然没有感应电流，但感应电动势依然存在.二、电磁感应定律1．定律内容：闭合电路中感应电动势的大小，跟穿过这一电路的磁通量的变化率成正比．2．表达式：E ＝ΔΦ/Δt(单匝线圈)，E ＝n ΔΦΔt(n 匝线圈)．三、导体切割磁感线时的感应电动势1．导体棒垂直于磁场运动，B 、l 、v 两两垂直时，如图，E ＝Blv. 2．导线的运动方向与导线本身垂直，但与磁感线方向夹角为θ时，如图E=Blvsin θ.四、反电动势2．电机转动时，由于切割磁感线，线圈中产生的反抗电源电动势作用的感应电动势．重点诠释Φ、ΔΦ和ΔΦΔt的比较 物理量单位物理意义计算公式磁通量Φ Wb 表示某时刻或某位置时穿过某一面积的磁感线条数的多少Φ＝B·S ⊥物理量 单位 物理意义计算公式磁通量的 变化量ΔΦ Wb 表示在某一过程中穿过某一面积的磁通量变化的多少ΔΦ＝Φ2－Φ1磁通量的 变化率 Wb/s表示穿过某一面积的磁通量变化的快慢特别提醒：(1)Φ、ΔΦ、ΔΦΔt均与线圈匝数无关．(2)磁通量和磁通量的变化率的大小没有直接关系，Φ很大时，ΔΦΔt 可能很小，也可能很大；Φ＝0时，ΔΦΔt 可能不为零．对应题型下列说法正确的是( )A ．线圈中磁通量变化越大，线圈中产生的感应电动势一定越大B ．线圈中磁通量越大，线圈中产生的感应电动势一定越大C ．线圈处在磁场越强的位置，线圈中产生的感应电动势一定越大D ．线圈中磁通量变化得越快，线圈中产生的感应电动势越大解析：选D.线圈中产生的感应电动势E ＝n ΔΦΔt ，即E 与ΔΦΔt 成正比，与Φ或ΔΦ的大小无直接关系．磁通量变化越快，即ΔΦΔt越大，产生的感应电动势越大，故只有D 正确．对公式E ＝Blvsin θ的理解1．对公式中各量的理解(1)对θ的理解当B 、l 、v 三个量方向互相垂直时，θ＝90°，感应电动势最大，当有任意两个量的方向互相平行时，θ＝0°，感应电动势为零．(2)对l 的理解式中的l 应理解为导线切割磁感线时的有效长度，如果导线不和磁场垂直， l 应是导线在磁场垂直方向投影的长度，如果切割磁感线的导线是弯曲的，如图所示，则应取与B 和v 垂直的等效直线长度，即ab 的弦长．(3)对v 的理解①公式中的v 应理解为导线和磁场间的相对速度，当导线不动而磁场运动时，也有电磁感应现象产生.②公式E ＝Blv 一般用于导线各部分切 割磁感线速度相同的情况，若导线各 部分切割磁感线的速度不同，可取其 平均速度求电动势．如图所示，导体棒在磁场中绕A 点在纸面内以角速度ω匀速转动，磁感应强度为B ，要求AC 在切割磁感线时产生的感应电动势，应取平均切割速度， 即v ＝v 0/2＝ωl 2，故E ＝12B ·ωl 2.2．公式E ＝Blvsin θ与E ＝n ΔΦΔt 的对比E ＝n ΔΦΔtE ＝Blvsin θ区 别研究 对象 整个闭合回路回路中做切割磁感线运动的那部分导体适用 范围 各种电磁感应现象只适用于导体切割磁感线运动的情况计算 结果 求得的是Δt 内的平均感应电动势求得的是某一时刻的瞬时感应电动势 适用 情景 用于磁感应强度B 变化所产生的电磁感应现象(磁场变化型)用于导体切割磁感线所产生的电磁感应现象(切割型)联系E ＝Blvsin θ是由E ＝n ΔΦΔt 在一定条件下推导出来的，该公式可看做法拉第电磁感应定律的一个推论重点诠释电磁感应现象中的电路问题1．分析电路在电磁感应现象中，切割磁感线的导体或磁通量发生变化的回路将产生感应电动势．若回路闭合，则产生感应电流，感应电流引起热效应等，所以电磁感应问题常与电路知识综合考查．解决与电路相联系的电磁感应问题的基本方法是：(1)明确哪部分导体或电路产生感应电动势，该导体或电路就是电源，其他部分是外电路．(2)用法拉第电磁感应定律确定感应电动势的大小,用楞次定律确定感应电动势的方向．(3)画等效电路图．分清内外电路，画出等效电路图是解决此类问题的关键．(4)运用闭合电路欧姆定律、串并联电路特点、电功率、电热等公式联立求解．2．一个常用的结论电磁感应现象中通过闭合电路某截面的电量q＝IΔt，而I＝ER＝n ΔΦΔtR，则q＝nΔΦR，所以q只和线圈匝数、磁通量变化量ΔΦ及总电阻有关，与完成该过程需要的时间无关．对应题型如图所示，在宽为0.5 m 的平行导轨上垂直导轨放置一个有效电阻为r＝0.6 Ω的直导体棒，在导轨的两端分别连接两个电阻R1＝4 Ω、R2＝6 Ω，其他电阻不计．整个装置处在垂直导轨向里的匀强磁场中，磁感应强度B＝0.1 T．当直导体棒在导轨上以v＝6 m/s的速度向右运动时，求：直导体棒两端的电压和流过电阻R1和R2的电流大小．解析：由题意可画出如图所示的电路图，则感应电动势E＝Blv＝0.1×0.5×6 V＝0.3 VU外＝ER外R外＋r＝0.3×2.42.4＋0.6V＝0.24 V，I1＝U外R1＝0.06 AI2＝U外R2＝0.04 A.答案：0.24 V0.06 A0.04 A知识点感应电流具有这样的方向，即感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化.右手定则1．适用范围：适用于闭合电路部分导体切割磁感线产生感应电流的情况．2．内容：伸出右手，使拇指与其余四个手指垂直,并且都与手掌在同一个平面内，让磁感线从掌心进入，并使拇指指向导线运动的方向，这时四指所指的方向就是感应电流的方向．重点诠释对楞次定律的理解1．因果关系：闭合导体回路中磁通量的变化是因,产生感应电流是果；原因产生结果，结果又反过来影响原因．2．“阻碍”的含义特别提醒：“阻碍”的实质，是实现了其他形式的能向电能的转化，这和能的转化与守恒相吻合.如果不是“阻碍”，将违背能量守恒，可以得出总能量同时增加的错误结论．3．应用楞次定律的思路(1)明确研究的是哪一个闭合电路．(2)明确原磁场的方向．(3)判断闭合回路内原磁场的磁通量是增加还是减少.(4)由“增反减同”判断感应电流的磁场方向．(5)由安培定则判断感应电流的方向．4．楞次定律含义的推广(1)若由于相对运动导致电磁感应现象，则感应电流的效果阻碍该相对运动，简称口诀：“来拒去留”.(2)若电磁感应致使回路的面积有收缩或扩张的趋势,则收缩或扩张是为了阻碍回路磁通量的变化，即磁通量增大时，面积有收缩趋势，磁通量减少时，面积有增大趋势，简称口诀：“增缩减扩”.特别提醒：判断回路面积的变化趋势时，若穿过闭合回路的磁感线皆朝同一方向，既可由一般步骤判断，也可根据楞次定律的推广含义判断，若闭合回路所围面积内存在两个方向的磁场，则不宜采用楞次定律的推广含义判断、应根据一般步骤判断．楞次定律与右手定则的区别及联系楞次定律右手定则区别研究对象整个闭合回路闭合回路的一部分，即做切割磁感线运动的导体适用范围各种电磁感应现象只适用于导体在磁场中做切割磁感线运动的情况应用用于磁感应强度B随时间变化而产生的电磁感应现象较方便用于导体切割磁感线产生电磁感应的现象较方便联系右手定则是楞次定律的特例特别提醒：(1)楞次定律判断的电流方向也是电路中感应电动势的方向，右手定则判断的电流方向也是做切割磁感线运动的导体上感应电动势的方向．若电路是开路，可假设电路闭合，应用楞次定律或右手定则确定电路中假想电流的方向即为感应电动势的方向．(2)在分析电磁感应现象中电势高低时，一定要明确产生感应电动势的那部分电路就是电源．在电源内部，电流方向从低电势处流向高电势处．对应题型如图所示，一个有界匀强磁场区域，磁场方向垂直纸面向外．一个矩形闭合导线框abcd沿纸面由位置1(左)匀速运动到位置2.则()A．导线框进入磁场时，感应电流方向为a→b→c→d→aB．导线框离开磁场时，感应电流方向为a→d→c→b→aC．导线框离开磁场时，受到的安培力方向水平向右D．导线框进入磁场时，受到的安培力方向水平向左解析：选D.导线框进入磁场时，cd边切割磁感线，由右手定则可知，电流方向沿a→d→c→b→a，这时cd边受到的安培力由左手定则可判断其受力方向水平向左，A错、D对；在导线框离开磁场时，ab边处于磁场中且在做切割磁感线运动，同样用右手定则和左手定则可以判断电流方向为a→b→c →d→a，这时安培力的方向仍然水平向左，B、C错．。
《高考》物理 第10章 电磁感 第1讲 电磁感现象 愣次律
胖肥市应本阳光实验学校第十章电磁感一、要求内容要求说明1．电磁感现象2．磁通量3．法拉第电磁感律4．楞次律5．自感、涡流ⅠⅠⅡⅡⅠ“电磁感〞是电磁学的核心内容之一，又是与电学、力学知识紧密联系的知识点，是高考试题考查综合运用知识能力的很好落脚点，本专题涉及三个方面的知识：一、电磁感，电磁感研究是其它形式有能量转化为电能的特点和规律，其核心内容是法拉第电磁感律和楞次律；二、与电路知识的综合，主要讨论电能在电路中传输、分配，并通过用电器转化为其它形式的能量的特点及规律；三、与力学知识的综合，主要讨论产生电磁感的导体受力、运动特点规律以及电磁感过程中的能量关系。
二、知识络第1讲电磁感现象愣次律★考情直播1.要求内容能力要求考向位1．电磁感现象2．磁通量3．楞次律4．右手那么1、知道电磁感现象以及产生感电流的条件。
2．理解磁通量的义，理解磁通量的变化、变化率以及净磁通量的概念。
3．理解棱次律的实质，能熟练运用棱次律来分析电磁感现象中感电流的方向。
4．理解右手那么并能熟练运用该那么判断感电流的的方向。
对于电磁感现象及磁通量均只作Ⅰ级要求，而对愣次律那么作了Ⅱ级要求．电磁感现象这一考点，往往只要求考生能够区分哪些现象属于电磁感现象，而磁通量那么是为电磁感律作铺垫的，很少会单独考查．愣次律及右手那么是分析电路中电流〔电动势〕方向的规律，是极为重要的方法，故必须理解并能从不同的角度加以灵活用2.考点整合考点一磁通量、磁通量的变化及磁通量变化率1、磁通量φ磁感强度B与于磁场方向的面积S的叫做穿过这个面积的磁通量，符号φ，单位。
义式为：φ= 。
义式φ=BS中的面积S指的是垂直于匀强磁场方向的面积，如果面积S与磁感强度B不垂直，如图12-1-1，可将磁感强度B向着垂直于面积S行于面积S 和方向进行正交分解，也可以将面积向着垂直于磁感强度B的方向投影。
设此时面积S与磁感强度B的夹角为θ，那么φ= 。
从磁感线角度认为在同一磁场中，磁感线越密的地方，也就是穿过单位面积的磁感线条数越多的地方，磁感强度B越大。
高中物理电磁感应现象 楞次定律课件
效的方案是
()
21/8/3
三、感应电流方向的判定
1. 右手定那么(导体切割式)
(1)内容：如图，伸开右手，使拇指与其余四个 手指垂直，并且都与手掌在同一平面内；让 磁感线 从掌心进入，并使拇指指向导线运动 的方向，这时四指所指的方向就是感应电流 的方向。
(2)适用情况：导线 切割磁感线 产生感应电流。
第十章第一节 电磁感应现象 楞次定律
一、 几个概念
磁通量Φ
1．概念：在磁感应强度为B的匀强磁场中，与磁场方向 垂直 的面积S与B的乘积叫做穿过这个面积的磁通量。
2．公式：Φ＝BS ，单位符号是Wb。[注1]
[注1] 磁通量是标量，但有正负，若磁通量为正， 表示磁感线从规定的正面穿入；磁通量为负则反之。
1．[增反减同]
[题点全练]
如图甲所示，在同一平面内有两个圆环A、
B，圆环A将圆环B分为面积相等的两部分，
以图甲中A环电流沿顺时针方向为正，当圆
环A中的电流如图乙所示变化时，下列说法正确的是( )
A．B中始终没有感应电流
B．B中有顺时针方向的感应电流
C．B中有逆时针方向的感应电流
D．B中的感应电流先沿顺时针方向，后沿逆时针方向
导体回路中有感应电流产生，这种利用磁场产生电流的
现象叫做电磁感应。
2. 产生电磁感应现象的条件
闭合回路 磁通量变化
3．实质 产生 感应电动势 ，如果电路闭合，则有感应电流。如果 电路不闭合，则只有感应电动势而无感应电流。
[名师微点]
产生感应电流的三种常见情况
2021/8/3
3．[电磁感应现象与现代科技]
导体回路中有感应电流产生，这种利用磁场产生电流的
现象叫做电磁感应。
电磁感应规律精讲
电磁感应规律精讲在物理学的广阔领域中，电磁感应现象无疑是一颗璀璨的明珠。
它不仅为我们揭示了电与磁之间的神秘联系，更为现代科技的发展奠定了坚实的基础。
接下来，让我们一同深入探索电磁感应规律的奥秘。
要理解电磁感应，首先得清楚什么是电磁感应现象。
简单来说，当穿过闭合电路的磁通量发生变化时，电路中就会产生感应电流。
这就好像是大自然给我们变的一个神奇“魔术”，磁通量的变化成为了触发这个“魔术”的关键按钮。
那磁通量又是什么呢？磁通量可以形象地理解为穿过某个面的磁感线的条数。
它的大小与磁场的强弱、面积的大小以及磁场与面积之间的夹角都有关系。
如果磁场变强了，或者面积变大了，又或者磁场与面积的夹角发生了改变，都可能导致磁通量的变化。
电磁感应规律中，有一个非常重要的定律——法拉第电磁感应定律。
这个定律告诉我们，感应电动势的大小与穿过电路的磁通量的变化率成正比。
用公式来表示就是 E ＝nΔΦ/Δt，其中 E 表示感应电动势，n是线圈的匝数，ΔΦ 是磁通量的变化量，Δt 则是磁通量变化所用的时间。
举个例子来说，如果在 1 秒钟内，穿过一个线圈的磁通量从 1 韦伯增加到 2 韦伯，那么磁通量的变化量就是 1 韦伯，假设线圈匝数为 100 匝，根据法拉第电磁感应定律，就能算出感应电动势的大小。
同时，还有一个楞次定律也不能忽视。
楞次定律主要是用来确定感应电流的方向。
它说的是感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化。
这就好比是一个“反抗者”，总是试图阻止磁通量的变化。
比如说，当磁通量增加时，感应电流产生的磁场就会与原磁场方向相反，来阻碍磁通量的增加；而当磁通量减少时，感应电流产生的磁场就会与原磁场方向相同，试图阻止磁通量的减少。
电磁感应现象在我们的日常生活中有着广泛的应用。
比如变压器，它就是利用电磁感应原理来改变交流电压的大小。
发电厂发出的电，电压往往很高，通过变压器把电压降低，才能安全地输送到我们的家里供各种电器使用。
备考2019年高考物理一轮复习：第十章第1讲电磁感应现象楞次定律讲义含解析
第1讲电磁感应现象楞次定律板块一主干梳理·夯实基础【知识点1】磁通量Ⅰ1.磁通量(1)定义:匀强磁场中,磁感应强度(B)与垂直磁场方向的面积(S)的乘积叫做穿过这个面积的磁通量,简称磁通,我们可以用穿过这一面积的磁感线条数的多少来形象地理解.(2)公式:Φ＝BS.(3)适用条件:①匀强磁场;②S是垂直磁场方向的有效面积.(4)单位:韦伯(Wb),1 Wb＝1_T·m2.(5)标量性:磁通量是标量,但有正负之分.磁通量的正负是这样规定的,即任何一个平面都有正、反两面,若规定磁感线从正面穿入时磁通量为正,则磁感线从反面穿入时磁通量为负.2.磁通量的变化量在某个过程中,穿过某个平面的磁通量的变化量等于末磁通量Φ2与初磁通量Φ1的差值,即ΔΦ＝Φ2－Φ1.3.磁通量的变化率(磁通量的变化快慢)磁通量的变化量与发生此变化所用时间的比值,即ΔΦΔt.【知识点2】电磁感应现象Ⅰ1.电磁感应现象:当闭合电路的磁通量发生改变时,电路中有感应电流产生的现象.2.产生感应电流的条件(1)电路闭合.(2)磁通量变化.3.电磁感应现象的两种情况(1)闭合电路中部分导体做切割磁感线运动.(2)穿过闭合回路的磁通量发生变化.4.电磁感应现象的实质电磁感应现象的实质是产生感应电动势,如果回路闭合则产生感应电流;如果回路不闭合,则只产生感应电动势,而不产生感应电流.5.能量转化发生电磁感应现象时,机械能或其他形式的能转化为电能.【知识点3】楞次定律Ⅱ1.楞次定律(1)内容:感应电流产生的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化.(2)适用范围:适用于一切回路磁通量变化的情况.2.右手定则(1)内容:①磁感线穿入右手手心.(从掌心入,手背穿出)②大拇指指向导体运动的方向.③其余四指指向感应电流的方向.(2)适用范围:适用于部分导体切割磁感线.板块二考点细研·悟法培优考点1电磁感应现象的判断[解题技巧]1.磁通量变化的常见情况2.感应电流能否产生的判断例1(多选)如图所示,矩形闭合线圈abcd竖直放置,OO′是它的对称轴,通电直导线AB与OO′平行.若要在线圈中产生感应电流,可行的做法是()A.AB中电流I逐渐增大B.AB中电流I先增大后减小C.以AB为轴,线圈绕AB顺时针转90°D.线圈绕OO′轴逆时针转动90°(俯视)(1)AB中电流变化,能否在线圈中产生感应电流？提示:只要AB中电流变化,线圈中磁通量就变化,就有感应电流产生. (2)能够引起线圈中磁通量变化的因素有哪些？提示:①AB中电流强度的大小和方向;②线圈的有效面积.尝试解答选ABD.只要AB中电流发生变化,可以是大小改变,也可以是方向变,也可以是大小和方向同时变,都可以使线圈的磁通量发生变化,而产生感应电流,A和B都正确;以AB为轴,线圈绕AB顺时针转90°的过程中,磁感应强度的大小和线圈的有效面积都没变,磁通量不变,不能产生感应电流,C错误;以OO′为轴逆时针转90°的过程中,线圈的有效面积发生了变化,磁通量变化,能产生感应电流,D正确.总结升华判断是否产生感应电流的方法①确定所研究回路;②看Φ是否变化;③回路是否闭合;②③同时满足可产生感应电流.[跟踪训练]如图所示,一个U形金属导轨水平放置,其上放有一个金属导体棒ab,有一个磁感应强度为B的匀强磁场斜向上穿过轨道平面,且与竖直方向的夹角为θ.在下列各过程中,一定能在轨道回路里产生感应电流的是()A.ab向右运动,同时θ角减小B.使磁感应强度B减小,同时θ角也减小C.ab向左运动,同时增大磁感应强度BD.ab向右运动,同时增大磁感应强度B和夹角θ(0°<θ<90°)答案: A解析:设此时回路的面积为S,由题意得磁通量Φ＝BS cosθ,对选项A,S 增大,θ减小,cosθ增大,则Φ增大,故选项A正确;对选项B,θ减小,cosθ增大,又B减小,故Φ可能不变,选项B错误;对选项C,S减小,B增大,Φ可能不变,故选项C错误;对选项D,S增大,B增大,θ增大,cosθ减小,Φ可能不变,故选项D错误.考点2对楞次定律的理解及应用[深化理解]1.感应电流方向判断的两种方法方法一用楞次定律判断方法二用右手定则判断该方法适用于部分导体切割磁感线.判断时注意掌心、四指、拇指的方向:(1)掌心——磁感线穿入;(2)拇指——指向导体运动的方向;(3)四指——指向感应电流的方向.2.楞次定律中“阻碍”的含义例2如图所示,磁场方向垂直于纸面,磁感应强度在竖直方向均匀分布,水平方向非均匀分布.一铜制圆环用丝线悬挂于O点,将圆环拉至位置a 后无初速度释放,在圆环从a摆向b的过程中()A.感应电流方向先逆时针后顺时针再逆时针B.感应电流方向一直是逆时针C.感应电流方向先顺时针后逆时针再顺时针D.感应电流方向一直是顺时针(1)圆环从a摆到虚线左侧的过程中,磁通量如何变？提示:变大.(2)从虚线右侧到b的过程中,磁通量如何变化？提示:变小.(3)从紧邻虚线左侧运动到紧邻虚线右侧的过程中磁通量如何变化？原磁场方向如何？提示:先减小后反方向增大;方向开始垂直纸面向里,后垂直纸面向外.尝试解答选A.在竖直虚线左侧,圆环向右摆时磁通量增加,由楞次定律可判断,感应电流产生的磁场方向与原磁场方向相反,由安培定则可知感应电流方向为逆时针方向;摆过竖直虚线时,环中磁通量左减右增相当于方向向外的增大,因此感应电流方向为顺时针方向;在竖直虚线右侧向右摆动时,环中磁通量减小,感应电流的磁场与原磁场同向,可知感应电流为逆时针方向,因此只有A项正确.总结升华电磁感应现象中的两个磁场(1)原磁场:引起电磁感应现象的磁场.做题时需要首先明确原磁场分布特点(大小、方向)以及穿过闭合回路的磁场变化情况.(2)感应电流磁场:感应电流产生的磁场,阻碍原磁场的磁通量变化,根据“增反减同”可以判断出感应电流产生的磁场方向.(3)感应电流的方向:在确定感应电流产生的磁场方向后,再由安培定则判断感应电流的方向.[跟踪训练][2017·镇江模拟](多选)航母上飞机弹射起飞所利用的电磁驱动原理如图所示.当固定线圈上突然通过直流电时,线圈左侧的金属环被弹射出去.现在线圈左侧同一位置,先后放上用横截面积相等的铜和铝导线制成的形状、大小相同的两个闭合环,电阻率ρ铜<ρ铝.则合上开关S 的瞬间()A、从右侧看,环中产生沿逆时针方向的感应电流B.铜环受到的安培力大于铝环受到的安培力C.若将金属环置于线圈右侧,环将向右弹射D.电池正、负极调换后,金属环仍能向左弹射答案:BCD解析:闭合开关S的瞬间,金属环中向右的磁场磁通量增大,根据楞次定律,从右侧看,环中产生沿顺时针方向的感应电流,A错误;由于电阻率ρ铜<ρ铝,先后放上用横截面积相等的铜和铝导线制成的形状、大小相同的两个闭合环,铜环中产生的感应电流大于铝环中产生的感应电流,由安培力公式可知,铜环受到的安培力大于铝环受到的安培力,B正确;若将金属环置于线圈右侧,则闭合开关S的瞬间,穿过圆环的磁通量增加,圆环要阻碍磁通量的增加,环将向右弹射,C正确;电池正、负极调换后,同理可以得出金属环仍能向左弹射,D正确.考点3楞次定律、左手定则、右手定则、安培定则的综合应用[对比分析]1.“三个定则一个定律”的比较2、三个定则和一个定律的因果关系(1)因电而生磁(I→B)→安培定则;(2)因动而生电(v、B→I安)→右手定则;(3)因电而受力(I、B→F安或q、B→F洛)→左手定则;(4)因磁而生电(Φ、B→I安)→楞次定律.例3 (多选)如图所示,水平放置的两条光滑轨道上有可自由移动的金属棒PQ 、MN ,MN 的左边有一闭合电路,当PQ 在外力的作用下运动时,MN 向右运动,则PQ 所做的运动可能是( )A 、向右加速运动B 、向左加速运动C 、向右减速运动D 、向左减速运动(1)如何判断MN 所在处的磁场方向？提示:MN 处的磁场由ab 中电流产生,用安培定则判断.(2)由MN 的运动方向,如何确定MN 中的电流方向？提示:用左手定则确定.(3)L 1中磁场方向如何判定？提示:与L 2的磁场方向一致,L 2中磁场方向由PQ 切割磁感线方向决定,应用右手定则.尝试解答 选BC.MN 向右运动,说明MN 受到向右的安培力,因为ab 在MN 处的磁场垂直纸面向里――→左手定则MN 中的感应电流由M →N ――→安培定则L 1中感应电流的磁场方向向上――→楞次定律⎩⎨⎧ L 2中磁场方向向上减弱L 2中磁场方向向下增强;若L 2中磁场方向向上减弱――→安培定则PQ 中电流为Q →P 且减小――→右手定则向右减速运动;若L 2中磁场方向向下增强――→安培定则PQ 中电流为P →Q 且增大――→右手定则向左加速运动.总结升华三定则、一规律的应用方法(1)应用左手定则和右手定则应注意二者的区别:抓住“因果关系”才能不失误,“因动而电”——用右手;“因电而动”——用左手.(2)应用楞次定律,必然要用到安培定则.(3)感应电流受到安培力,有时可以先用右手定则确定电流的方向,再用左手定则确定安培力的方向,有时也可以直接应用楞次定律的推论“来拒去留”“增缩减扩”等确定安培力的方向.[递进题组]1.(多选)如图所示,在匀强磁场中放有一与线圈D 相连接的平行导轨,要使放在线圈D 中的线圈A (A 、D 两线圈同心共面)各处受到沿半径方向指向圆心的力,金属棒MN 的运动情况可能是( )A 、匀速向右B 、加速向左C 、加速向右D 、减速向左答案: BC解析: 假设MN 向右运动,由右手定则可知MN 中的电流方向N →M ,在D 中产生磁场,由安培定则可知磁场方向垂直纸面向外,如果MN 加速向右运动,则MN中电流增大,ΦA增大,由楞次定律可知,A有收缩的趋势;如果MN匀速向右运动,则MN中的电流不变,ΦA不变,由楞次定律可知,A没有收缩的趋势,故C正确,A错误.假设MN向左运动可知,MN中的电流方向M→N,由安培定则可知,D中磁场方向垂直纸面向里,若MN加速向左运动,则MN中电流增大,A有收缩的趋势;若MN减速向左运动,则MN中电流减小,A有扩张的趋势,B正确,D错误.2、(多选)如图所示装置中,cd杆光滑且原来静止.当ab杆做如下哪些运动时,cd杆将向右移动()A、向右匀速运动B、向右加速运动C、向左加速运动D、向左减速运动答案:BD解析:cd杆向右移动,说明受向右的安培力,由左手定则可知cd杆中的电流c→d,由安培定则可知L2中感应电流产生的磁场方向竖直向上,如果与原磁场方向相同,则Φ减小,L1中的电流减小,ab杆减速,L1中磁场方向竖直向下,由安培定则可知ab杆中电流b→a,由右手定则可知ab杆向左切割磁感线,即ab杆向左减速运动.如果与原磁场方向相反,则ab杆向右加速,所以应选B、D.1、方法概述逆向思维法是指从事物正向发展的目标、规律的相反方向出发,运用颠倒的思维方式去思考问题的一种方法.2、常见类型(1)运动形式的可逆性,如将匀减速运动看作反向的匀加速运动.(2)运用“执果索因”进行逆向思考,如通过感应电流产生的效果来推导产生的原因、感应电流的方向等.3、解题思路(1)分析确定研究问题的类型是否能用逆向思维法解决.(2)确定逆向思维问题的类型.(3)通过转换研究对象或执果索因等逆向思维的方法确定求解思路.如图(甲)所示,一矩形金属线圈abcd垂直匀强磁场并固定于磁场中,磁场是变化的,磁感应强度B随时间t的变化关系图象如图(乙)所示,则线圈的ab边所受安培力F随时间t变化的图象是(规定向右为安培力F的正方向)()[答案:] A[解析:]在0～1 s内由(乙)图可知磁场均匀减小,所以产生恒定电动势,恒定电流,但F安＝BIL,B均匀减小,所以F安也均匀减小,因此D选项是错误的;因为0～1 s内磁场减小,线圈的磁通量减小,线圈abcd有扩张的趋势,所以ab受向左的安培力,向左为负,所以B选项是错误的;1～2 s内磁场均匀增加,磁通量增加,线圈有收缩的趋势,ab受向右安培力,向右为正,所以C选项错误,A选项正确.名师点睛楞次定律的推广应用电磁感应现象中因果相对的关系恰好反映了自然界的这种对立统一规律.对楞次定律中“阻碍”的含义可以推广为感应电流的效果总是阻碍产生感应电流的原因:(1)阻碍原磁通量的变化——“增反减同”;(2)阻碍相对运动——“来拒去留”;(3)使线圈面积有扩大或缩小的趋势——“增缩减扩”;(4)阻碍原电流的变化(自感现象)——“增反减同”.1、如图所示,均匀带正电的绝缘圆环a与金属圆环b同心共面放置,当a 绕O点在其所在平面内旋转时,b中产生顺时针方向的感应电流,且具有收缩趋势,由此可知,圆环a沿()A、顺时针加速旋转B、顺时针减速旋转C、逆时针加速旋转D、逆时针减速旋转答案: B解析:根据楞次定律的推论“增反减同”,b环中产生顺时针方向的感应电流,说明a中原电流可能顺时针减少,也可能逆时针增加,但b环有收缩的趋势,说明a环中的电流应与b环中的电流同向,同向电流相互吸引,才能使b环收缩,故a环中的电流只是顺时针减少,因此带正电的a环只能沿顺时针减速旋转,B正确.2. (多选)如图所示,“U”形金属框架固定在水平面上,金属杆ab与框架间无摩擦,整个装置处于竖直方向的磁场中.若因磁场的变化使杆ab向右运动,则磁感应强度()A、方向向下并减小B、方向向下并增大C、方向向上并增大D、方向向上并减小答案:AD解析:由于ab杆向右运动,由逆向思维法可知,闭合回路的磁通量一定是变小,即为了阻碍磁通量变小,ab杆只能向右运动,所以只要磁感应强度变小就可以,磁场方向向上向下都可以,所以A、D正确.。
《电磁感应定律应》课件
1
自感和互感的应用
用于变压器、感应电动机等电路中，用于传递、转换或储存电能。
2
变压器的原理和应用
通过自感和互感作用，实现电压的升降。广泛应用于电力输配系统。
3
发电机的工作原理和应用
通过电磁感应定律将机械能转化为电能，广泛应用于发电站和动力设备中。
磁力线的概念及特征
• 磁力线是描述磁场分布的图形表示，它们总是从磁北极流向磁南极。 • 磁力线趋向于集中在有磁场物体附近，形成闭合回路或弧形。 • 磁力线之间距离越近，磁场强度越大。
磁性材料的分类及特性
磁体材料
铁、钴、镍等磁性物质，具有 显著的磁性。
顺磁材料与铁磁材料
顺磁材料被磁场吸引，但不保 持磁性；铁磁材料具有长久的 磁性。
抗磁材料
被磁场排斥，且磁性很弱。
磁的性质及表达方式
磁铁
具有一定磁性，可以吸引铁、镍、钴等物体。
磁场由Βιβλιοθήκη 体产生的具有磁性的物质周围的区域。
磁力
磁场对物体施加的力，可以使物体受力或运动。
磁学基本方程组的概念及应用
1
安培环路定理
描述了磁场中电流的分布和磁感应强度的关系。
2
高斯定理
描述了电荷分布和电场的关系。
3
法拉第电磁感应定律
描述了磁场和电流之间的相互作用关系。
《电磁感应定律应》PPT 课件
通过本PPT课件，带你深入了解电磁感应定律的应用。从定义到工作原理， 涵盖了各个方面，让你对这一重要概念有全面的了解。
电磁感应定律的定义
1 法拉第电磁感应定律
描述了磁场和电流之间的相互作用关系，给出了感应电动势和磁场变化率的定量关系。
2 楞次定律
规定了感应电流在电路中的方向，以保持电路中的能量守恒。
高二物理电磁感应定律详解
高二物理电磁感应定律详解在高二物理的学习中，电磁感应定律是一个极其重要的知识点。
它不仅是电磁学的核心内容之一，也在实际生活和现代科技中有着广泛的应用。
电磁感应现象的发现是物理学史上的一个重要里程碑。
1831 年，英国科学家法拉第通过实验发现了电磁感应现象，为电磁学的发展奠定了基础。
那么，什么是电磁感应现象呢？简单来说，就是当穿过闭合回路的磁通量发生变化时，回路中就会产生感应电流。
电磁感应定律的数学表达式为：＄E ＝ n\frac{＼Delta\Phi}｛＼Delta t}＄，其中＄E$ 表示感应电动势，＄n$ 表示线圈匝数，＄＼Delta\Phi$ 表示磁通量的变化量，＄＼Delta t$ 表示变化所用的时间。
这个公式告诉我们，感应电动势的大小与磁通量的变化率成正比。
为了更好地理解电磁感应定律，我们先来了解一下磁通量。
磁通量是指穿过某一面积的磁感线的条数，用符号＄＼Phi$ 表示，其计算公式为＄＼Phi ＝ B\cdot S$ ，其中＄B$ 表示磁感应强度，＄S$ 表示垂直于磁场方向的有效面积。
需要注意的是，磁通量是一个标量，但有正负之分，其正负取决于规定的穿过平面的方向。
当磁通量发生变化时，就会产生感应电动势。
磁通量的变化可以由多种方式引起，比如磁场的变化、回路面积的变化、磁场与回路面积夹角的变化等。
我们通过一些具体的例子来加深对电磁感应定律的理解。
假设一个匝数为 100 的线圈，在 01 秒内磁通量从 001 韦伯增加到 003 韦伯，那么根据电磁感应定律，感应电动势＄E ＝ 100\times\frac{003 001}｛01} ＝ 20$ 伏特。
再比如，一个矩形线圈在匀强磁场中匀速转动。
当线圈平面与磁场方向平行时，磁通量为零；当线圈平面与磁场方向垂直时，磁通量最大。
在转动过程中，磁通量不断变化，从而产生了周期性变化的感应电动势。
电磁感应定律在实际生活中有许多应用。
比如发电机，就是利用电磁感应原理将机械能转化为电能。
《电磁感应定律》PPT课件
（1）负号表示感应电流的效果总是 反
抗引起感应电流的原n因
—— 楞次定律
Φ0
dΦ 0 dt
N
+
L
0
N+
L
dΦ 0 dt
0
（2） Φ 是通过回路的磁通量，d Φ 代表的意义？
与 dmBdS 有何区别？
* 只要闭合导体回路磁通量发生变化就有感应电动势。
（2）N匝线串联时的法拉第电磁感应定律
N匝相同线圈串联组成回路,若通过
= 0 时，线框平面处于纸面内，则任一时刻感应电
动势为： abBcost .
b0
dd[B Scos(t)]
dt dt
2
a
B
Babd sint
dt
0’
abB cost
t
nˆB
12-19 如图，一金属棒弯成一圆环，但留有空隙， 在环内一均匀磁场局限在半径为的区域，并垂直纸面 向里，磁感应强度随时间均匀增大，空隙处静电场强
已知 l、 N、S、
解: 设回路中通有电流 I
BnI
Ψm NBS
n N l
I
Ψm
N2 l
SI
LΨm N2Sn2V
I
l
L仅与回路、介质有关
二 互感
线圈1内电流的变化，引起线圈2内的电动势
I 1 t B 1 t 2 1 t 2 1
21 B1 I1
12
互感电动势
N2 21M21I1 21M21ddIt1
电动势
I
定义
将单位正电荷从电源负极推向电源
正极的过程中，非静电力所作的功
AB FK
AK
q
电源
• 表征了电源非静电力作功本领的大小 uAB uAuB
第十章 第1讲 电磁感应现象 楞次定律
考点一
电磁感应现象
(自主学习型)
解析：计算磁通量 Φ 时，磁感线既有垂直纸面向外的，又有垂 直纸面向里的，所以可以取垂直纸面向里的方向为正方向．磁 感应强度大小为 B 时线圈磁通量 Φ1＝πB(b2－a2)－πBa2，磁感 B 1 1 2 2 应强度大小为 时线圈磁通量 Φ2＝ πB(b －a )－ πBa2，因此 2 2 2 1 该线圈磁通量的变化量的大小为 ΔΦ ＝ |Φ2 － Φ1| ＝ πB(b2 － 2 2a2)，故选项 D 正确． 答案：D
[考纲解读] [基础知识•自主梳理] [高频考点•分类突破] [跟踪检测•巩固提升] [课时作业]
首页
上页
下页
尾页
考点二
拓展 1
对楞次定律的理解及应用(自主学习型)
“切割类“感应电流方向的判断
1．(多选)(2018· 海南“七校联盟”联考)如图所示，在一竖直平 面内的三条平行导线上串有两个电阻 R1 和 R2， 导体棒 PQ 与三 条导线均接触良好，匀强磁场的方向垂直纸面向里，导体棒的 电阻可忽略．若导体棒向左加速运动，则( A．流经 R1 的电流方向向上 B．流经 R2 的电流方向向下 C．流经 R1 的电流方向向下 D．流经 R2 的电流方向向上
[考纲解读] [基础知识•自主梳理] [高频考点•分类突破] [跟踪检测•巩固提升] [课时作业]
首页
上页
下页
尾页
■ 思维判断 (1)磁通量虽然是标量，但有正、负之分．(√ ) (2)磁通量与线圈的匝数无关．( √ ) (3)闭合电路内只要有磁通量，就有感应电流产生．( × ) (4)电路中的磁通量发生变化时，就一定会产生感应电流．( × ) (5)电路中有感应电流产生时，一定有磁通量的变化．( √ )
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
引起感应电流的原因”。
0
n
——
楞次定律
0
L
d 0 0
dt
L
d 0
dt
0
（2） Φ是通过回路的磁通量， dΦ代表的意义？
与 d 的B 区ds别？
* 只要通过导体回路的磁通量发生变化就有感应电动势。
（3）N匝线圈串联时的法拉第电磁感应定律
N匝相同线圈串联组成回路,若通过
每个线圈的磁通量相同，则
i
(v B) dl
L
结论：动生电动势的非静电力是洛伦兹力。
三、动生电动势的计算
例10.3 如图，在匀强磁场 B 中，长 R 的铜棒绕其一端 O 在
垂直于 B 的平面内转动，角速度为，求棒上的电动势。
解：动生电动势
A
i
(v B) dl
O
B
v
O l dl A
R
O vBdl
R
R
O lBdl
非静电场强 A AK B FK
EK
dl
FK
A
/
q
q
B
EK
dl
A
B EK dl
对闭合电路 EK dl
产生感应电动势的两种不同机制 dΦ d B ds
dt
dt
• 相对于实验室参照系，若磁场不变，而导体回路运动
（切割磁感线）— 动生电动势
• 相对于实验室参照系，若导体回路不变，磁场随时间 变 化—感生电动势
)
S const
SB dS t来自 L E感 dl B dS
S t
讨论
L E感 dl
S
B t
dS
1. 此式反映变化磁场和感生电场的相互关系，
即感生电场是由变化的磁场产生的。
n
2. SS的是法以线L方为向边应界选的得任与一的曲曲面线。L的积
S
L
分方向成右手螺旋关系。
方向向左
v
dx L
X
§10.3 感生电动势 涡旋电场
一、变化的磁场产生感生电动势
1
当回路 1中电流发生变
化时，在回路 2中出现 感应电动势。
ε
Φm 2 G
电磁感应
R
动生电动势 非静电力 洛仑兹力
？ 感生电动势 非静电力
关于电荷所受的力
电荷 库仑力 其他电荷激发
的电场
B
运动电荷 洛仑兹力
磁场
变化的磁场中的电荷受到的力
一般空间中既可存在电荷又可存在变化的磁场。 所以空间中既存在库仑电场又存在感生电场。
E E库 E感
二、感生电动势与感生电场的关系
作用于单位正电荷上的感生电场力的功是感生电动势
由电动势的定义： i E感 dl
由法拉第电磁感应定律：
L
感 dl
d dt
L
i
d dt
d
dt
d
dt
( S
dS
B
N d dN dt dt
N 称为线圈的磁通链数，
简称磁链。
若闭合回路中电阻为R
Ii
R
NdΦ Rdt
dqi dt
产生的
感应电荷
qi
t2 t1
Iidt
Φ2 N dΦ R Φ1
N
Φ1 Φ2
/R
三、法拉第电磁感应定律的应用
例10.1 直导线通交流电 置于磁导率为 的介质中,已知
I I0 sin t ，其中 I0 和 是大于零的常数
当一闭合回路所包围 的面积内的磁通量发生变 化时，回路中就产生电流 ，这种电流被称为感应电 流，这一现象被称为电磁 感应现象。
实验1：插入或拔出磁棒
N
S
检流计
实验2 ：插入或拔出载流线圈
电源
检流计
实验3：接通或断开初级线圈
电源
检流计
实验4：导线切割磁力线的运动
I l
B v
检流计
二、 动生电动势
问题：动生电动势的非静电力是
B
+
e
v
什么力？
l
f
电子受洛伦兹力 f q(v B)
-
—— 非静电力
FK
• 动生电动势的一般公式
1）非静电场强
+
B
Fk qv B
Ek
Fk q
v
B
Ek
v
2）动生电动势
Fm qv B
-
i
EK dl
(v B)dl
di (v B) dl
？ 既非洛仑兹力也非库仑力
N
麦克斯韦假设：
变化的磁场在其周围空间会激发一种涡 旋状的电场， 称为涡旋电场或感生电场，记作 E涡或 E感 。
两种起因不同的电场：
库仑电场（静电场）：由电荷按库仑定律激发的电场 感生电场（涡旋电场） ：由变化磁场激发的电场
感生电动势 非静电力 感生电场力 F感 qE感
第十章 电磁感应
• 电磁感应的基本规律 • 动生电动势 • 感生电动势 涡旋电场 • 自感与互感 • 磁场能量与磁场能量密度 • 位移电流 麦克斯韦方程组
§10.1电磁感应的基本规律
一、电磁感应现象
法拉第经过十年的不懈努力终于在1831年8月29日 第一次观察到电流变化时产生的感应现象。
1. 什么是电磁感应现象？
BR2 方向 A O
2
例10.4 如图，金属杆AB以速度v 平行于长直载流导线运动。 已知导线中的电流强度为I。求金属杆AB中的动生电动势。
解：di (v B) dx vBdx
B 0I
I
2x
x
i
L di
Bvdx
L
d
0Iv dL dx
2 d x
i
0Iv ln 2
d
d
L
dt a
dl / l
dt
0Iabv
2πl0 (l0 a)
（方向顺时针方向）
§10.2 动生电动势 I
一、电动势
将单位正电荷从电源负极推向电源
正极的过程中，非静电力所作的功
A B FK
AK
q
电源
• 表征了电源非静电力作功本领的大小 uAB uA uB
• 反映电源将其它形式的能量转化为电 能本领的大小
2. 楞次定律
感应电流的磁场，总是阻碍引起 感应电流的磁通量的变化。
二、法拉第电磁感应定律
导体回路中感应电动势 的大小
与穿过回路的磁通量的变化率成正比。
i
d dt
i
k
d dt
式中 k 是比例常数，在(SI)制中 k =1。
dΦ 法拉第电磁感应定律
dt
I
N S
I
N S
dΦ dt
n
（1）负号表示“感应电流的效果总是阻碍
运动的导体线框，其长和宽分别为b 、 a ，且与载流导线共
面，求线框运动到距导线距离为 l0 时的电动势。
解 通过面积元的磁通量
I
d B ds BdS 0I bdx
2πx
l
d la 0I bdx
l 2πx
x
a
v b
0 Ib
2π
ln
l
l
a
dx
dΦ dt
0 Ib
2π
dl / l
求：与其共面的矩形回路中的感应电动势。
解： B dS Bds
S
S
la
l
I bdx 2 x
Ib 2
ln
l
l
a
x
I
l
ds
b
a
I0b sint ln l a
2
l
o
x
i
d
( dt
0 r I0b ln l 2
a )cos t
l
例10.2 在无限长直载流导线的磁场中，有一以速度v向右匀速