电磁感应
1. 电磁感应现象:在磁场中的导体产生感应电动势或感应电流的现象。
2. 产生感应电流的条件:穿过闭合电路的磁通量发生变化。
注意:(1)只有同时满足① 电路闭合② 磁通量变化这两个条件才会产生感应电流。
(2)引起磁通量变化的因素:从Φ=BS sinθ可知当:① 磁感强度B发生变化;② 线圈的面积S发生
变化;③ 磁感强度B与面积S之间的夹角θ发生变化。这三种情况都可引起磁通量发生变化。 训练题
1. 半径为R的圆形线圈共有n匝,以其中心为圆心,半径为r的范围内有匀强磁场(r<R),磁场方向垂直线圈圆面磁感应强度为B,则穿过线圈的磁通量为
A. πBR2B. πBr2C. nπBR2D. nπBr2
2(多选).如图所示,竖直放臵的长直导线通以恒定电流,矩形线圈与导线在同一平面内,
下列情况下线圈中产生感应电流的是
A. 导线中的电流变大B. 线圈向右平动C. 线圈向下平动D. 线圈ab边为轴转动
3. 某地地磁场的磁感应强度的水平分量是3.0×10—5T;竖直分量是4.0×10—5T,则地磁
场磁感应强度的大小为 ,方向为 ,在水平面上,面积为5m2的范围内,地磁场的磁通量为 Wb。
3.感应电流的方向
(1)楞次定律: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。
注意:① 掌握楞次定律关键是理解“阻碍”的含义。“阻碍”既不是阻止,也不等于“反向”,可理解为:当原磁场磁通增加时,感应电流的磁场与原磁场方向相反;当原磁通减小时,感应电流的磁场与原磁场方向相同,也就是增反减同。
② 要分清产生感应电流的“原磁场”和感应电流的“磁场”。
应用楞次定律的步骤是:
① 明确所研究的闭合回路原磁场方向及磁通量的变化(增加或减少);
② 由楞次定律判定感应电流的磁场方向;
③ 由右手螺旋定则根据感应电流的磁场方向判出感应电流的方向。
几种分类:
①磁通量既有增加又有减小的过程而产生的感应电流的方向判定方法:先划分不同阶段,再分阶段分析。 ②合磁通量变化而产生感应电流的方向的判定方法:用合磁通的变化讨论。
③电磁感应现象中导体间相对运动方向的判定方法:运用楞次定律的另一种表述:“电磁感应所产生的效果总是要阻碍引起感应电流的导体(或磁体)间的相对运动,也就是来拒去留”来进行判定,这种表述说明楞次定律符合能的转化和守恒定律。
④常用方法总结:增缩减扩。
练习
1(多选). 矩形线框在磁场中做如图所示的
各种运动,运动到图上所示位臵时,如果有
感应电流请标出方向
2. 如图所示,一水平放臵的矩形闭合线框
abcd,在细长磁铁的N极附近竖直下落,保
持bc边在纸外,ad边在纸内,由图中的位臵Ⅰ经过位臵Ⅱ到位臵Ⅲ,位臵Ⅰ、Ⅲ都很靠近Ⅱ,在这个过程中,线圈中感应电流
A. 沿abcd流动 B. 沿dcba流动
C. 由Ⅰ到Ⅱ是沿abcd流动,由Ⅱ到Ⅲ是沿dcba流动
D. 由Ⅰ到Ⅱ是沿dcba流动,由Ⅱ到Ⅲ是沿abcd流动
(2.) 右手定则:伸开右手,让大拇指与四指垂直,磁感线垂直穿入掌
心,大拇指指向导体运动方向,四指指向则为感应电流的方向。
(2)适用条件:只适用于闭合电路中的部分导体作切割磁感线运动时感
应电流方向的判定。
练习
1. 如图所示,金属杆ab以恒定的速度v在平行导轨上向右滑动,导轨处于匀
强磁场中,在ab向右滑动的过程中
A. ab中没有电流 B. ab中电流从a到b
C. ab中电流从b到a D. ab中电流方向无法判断
2. 如图所示,金属杆PQ以恒定的速度v在平行导轨上向右滑动,导轨处于匀
强磁场中,在PQ向右滑动的过程中
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