电磁感应现象复习

1、1.1.产生感应电流的条件产生感应电流的条件 感应电流产生的条件是：穿过闭合电路感应电流产生的条件是：穿过闭合电路的磁通量发生变化。的磁通量发生变化。 不论什么情况，只要满足不论什么情况，只要满足电路闭合电路闭合和和磁通量磁通量发生变化发生变化这两个条件，就必然产生感应电流；这两个条件，就必然产生感应电流；反之，只要产生了感应电流，那么电路一定反之，只要产生了感应电流，那么电路一定是闭合的，穿过该电路的磁通量也一定发生是闭合的，穿过该电路的磁通量也一定发生了变化。了变化。2.2.感应电动势产生的条件感应电动势产生的条件 感应电动势产生的条件是：穿过电路的磁通感应电动势产生的条件是：穿过电路的磁

2、通量发生变化。量发生变化。 这里这里不要求闭合不要求闭合。无论电路闭合与否，只要。无论电路闭合与否，只要磁通量变化了，就一定有感应电动势产生。这磁通量变化了，就一定有感应电动势产生。这好比一个电源：不论外电路是否闭合，电动势好比一个电源：不论外电路是否闭合，电动势总是存在的。但只有当外电路闭合时，电路中总是存在的。但只有当外电路闭合时，电路中才会有电流。才会有电流。3.3.关于磁通量变化关于磁通量变化 在匀强磁场中，磁通量在匀强磁场中，磁通量=B=B S S sinsin （ 是是B B与与S S的夹角），磁通量的变化的夹角），磁通量的变化=2 2- -1 1有多种有多种形式形式，主要有：，主

3、要有：S S、 不变，不变，B B改变，这时改变，这时=B=B S Ssinsin B B、 不变，不变，S S改变，这时改变，这时= =SS B Bsinsin B B、S S不变，不变， 改变，这时改变，这时= =BSBS(sin(sin 2 2-sin-sin 1 1) )当当B B、S S、 中有两个或三个一起变化时，就要中有两个或三个一起变化时，就要分别计算分别计算1 1、2 2，再求，再求2 2- -1 1了。了。 在非匀强磁场中，磁通量变化比较复杂。在非匀强磁场中，磁通量变化比较复杂。有几种情况需要特别注意：有几种情况需要特别注意：如图所示，矩形线圈沿如图所示，矩形线圈沿a a

4、b b c c在条形磁在条形磁铁附近移动，试判断穿过线圈的磁通量如何变铁附近移动，试判断穿过线圈的磁通量如何变化？如果线圈化？如果线圈MM沿条形磁铁轴线向右移动，穿沿条形磁铁轴线向右移动，穿过该线圈的磁通量如何变化？过该线圈的磁通量如何变化？（穿过上边线圈的磁通量由方向向上减小到零，（穿过上边线圈的磁通量由方向向上减小到零，再变为方向向下增大；右边线圈的磁通量由方再变为方向向下增大；右边线圈的磁通量由方向向下减小到零，再变为方向向上增大）向向下减小到零，再变为方向向上增大）aMNSabbcc如图所示，环形导线如图所示，环形导线a a中有顺时针方向的电中有顺时针方向的电流，流，a a环外有两个同

5、心导线圈环外有两个同心导线圈b b、c c，与环形导，与环形导线线a a在同一平面内。当在同一平面内。当a a中的电流增大时，穿过中的电流增大时，穿过线圈线圈b b、c c的磁通量各如何变化？在相同时间内的磁通量各如何变化？在相同时间内哪一个变化更大？哪一个变化更大？（b b、c c线圈所围面积内的磁通量有向里的也线圈所围面积内的磁通量有向里的也有向外的，但向里的更多，所以总磁通量向有向外的，但向里的更多，所以总磁通量向里，里，a a中的电流增大时，总磁通量也向里增大中的电流增大时，总磁通量也向里增大。由于穿过。由于穿过b b线圈向外的磁通线圈向外的磁通量比穿过量比穿过c c线圈的少，所以穿线

6、圈的少，所以穿过过b b线圈的磁通量更大，变化线圈的磁通量更大，变化也更大。）也更大。）aabc1.1.如图如图1 1所示，所示，P P为一个闭合的金属弹簧圆圈，为一个闭合的金属弹簧圆圈，在它的中间插有一根条形磁铁，现用力从四周在它的中间插有一根条形磁铁，现用力从四周拉弹簧圆圈，使圆圈的面积增大，则穿过弹簧拉弹簧圆圈，使圆圈的面积增大，则穿过弹簧圆圈面的磁通量的变化情况圆圈面的磁通量的变化情况_，环内是，环内是否有感应电流否有感应电流_解析：本题中条形磁铁磁感线的分布如图所示解析：本题中条形磁铁磁感线的分布如图所示( (从上向从上向下看下看) )磁通量是穿过一个面的磁感线的多少，由于进磁通量是

7、穿过一个面的磁感线的多少，由于进去和出来的磁感线要抵消去和出来的磁感线要抵消一部分，当弹簧圆圈的面一部分，当弹簧圆圈的面积扩大时，进去的磁感条积扩大时，进去的磁感条数增加，而出来的磁感线数增加，而出来的磁感线条数是一定的，故穿过这条数是一定的，故穿过这个面的磁通量减小，回路个面的磁通量减小，回路中将产生感应电流中将产生感应电流2.如图如图172所示，线圈面积为所示，线圈面积为S，空间有一垂，空间有一垂直于水平面的匀强磁场，磁感强度为直于水平面的匀强磁场，磁感强度为B特斯拉，特斯拉，若线圈从图示水平位置顺时针旋转到与水平位若线圈从图示水平位置顺时针旋转到与水平位置成置成角处角处(以以OO为轴为轴

8、)，线圈中磁通量的变化，线圈中磁通量的变化量应是量应是_Wb，若旋转，若旋转180，则磁通，则磁通量的变化量又为量的变化量又为_Wb解析：开始位置，磁感线垂直向上穿过线圈，解析：开始位置，磁感线垂直向上穿过线圈，1 1BSBS，转过，转过 时，由时，由B BS S关系有关系有2 2BScosBScos，故，故BS(1BS(1coscos) )当转过当转过180180时，此时，时，此时，2 2BSBS，不过磁感线是从线圈另一面穿过不过磁感线是从线圈另一面穿过2BS2BS点拨：有相反方向的磁场穿过某一回点拨：有相反方向的磁场穿过某一回路时，计算磁通量必须考虑磁通量的路时，计算磁通量必须考虑磁通量的

9、正负正负3.3.如图如图17173 3所示，开始时矩形线圈与磁场垂直，所示，开始时矩形线圈与磁场垂直，且一半在匀强磁场内，一半在匀强磁场外若且一半在匀强磁场内，一半在匀强磁场外若要线圈产生感应电流，下列方法可行的是要线圈产生感应电流，下列方法可行的是A A将线圈向左平移一小段距离将线圈向左平移一小段距离B B将线圈向上平移将线圈向上平移CC以以adad为轴转动为轴转动( (小于小于9090) )D D以以abab为轴转动为轴转动( (小于小于6060) )E E以以dcdc为轴转动为轴转动( (小于小于6060) )点拨：线圈内磁通量变化是点拨：线圈内磁通量变化是产生感应电流的条件产生感应电流

10、的条件参考答案：参考答案：ACDACD4.4.如图如图17174 4所示装置，在下列各种情况中，所示装置，在下列各种情况中，能使悬挂在螺线管附近的铜质闭合线圈能使悬挂在螺线管附近的铜质闭合线圈A A中产中产生感应电流的是生感应电流的是A A开关开关S S接通的瞬间接通的瞬间B B开关开关S S接通后，电路中电流稳定时接通后，电路中电流稳定时CC开关开关S S接通后，滑线变阻器触头滑动的瞬间接通后，滑线变阻器触头滑动的瞬间D D开关开关S S断开的瞬间断开的瞬间点拨：电流变化时能引点拨：电流变化时能引起它产生的磁场变化起它产生的磁场变化参考答案：参考答案：ACDACD5 5一个十分灵敏的电流表和

11、一个线圈组成闭一个十分灵敏的电流表和一个线圈组成闭合电路，当把它们移近一个正在发光的电灯合电路，当把它们移近一个正在发光的电灯泡时，灵敏电流表的指针是否运动？泡时，灵敏电流表的指针是否运动？摆动摆动 6 6宇航员来到一个不熟悉的星球上，他想宇航员来到一个不熟悉的星球上，他想用已知灵敏电流计和一个线圈探测一个行星用已知灵敏电流计和一个线圈探测一个行星上是否有磁场，应该怎么做？上是否有磁场，应该怎么做？ 将线圈与灵敏电流计构成回路，然后将线圈将线圈与灵敏电流计构成回路，然后将线圈向各个方向来回摆动若灵敏电流计指针摆动，向各个方向来回摆动若灵敏电流计指针摆动，则有磁场则有磁场 7 7如图如图1717

12、5 5所示，在垂直纸面向里的匀强磁所示，在垂直纸面向里的匀强磁场中，有两条平行导轨场中，有两条平行导轨MNMN、PQPQ，它们的一端，它们的一端接有一个电阻接有一个电阻R R，其间还有一个闭合导线框，其间还有一个闭合导线框abcdabcd且且MNMN、PQPQ与与abcdabcd均在同一平面内，都均在同一平面内，都与磁场方向垂直，当与磁场方向垂直，当abcdabcd向右滑动时向右滑动时( (框与轨框与轨接触良好接触良好)(1)(1)在在abcdabcd中有无闭合的电流？中有无闭合的电流？(2)ad(2)ad、bcbc有无感应电流？有无感应电流？(3)(3)有无电流通过电有无电流通过电阻阻R R

13、，为什么？，为什么？(1)无；无；(2)有有 8 8在地球附近的磁感应强度大约为在地球附近的磁感应强度大约为0.50.51010-4-4T T，将一个，将一个2m2m2 2的线框放在地面上，的线框放在地面上，通过它的磁通量可能为通过它的磁通量可能为A A1.01.01010-4-4WbWbB B0 0CC0.50.51010-4-4WbWbD D2.02.01010-4-4WbWbABC 如图所示，虚线圆如图所示，虚线圆a a内有垂直于纸面向里的匀内有垂直于纸面向里的匀强磁场，虚线圆强磁场，虚线圆a a外是无磁场空间。环外有两个外是无磁场空间。环外有两个同心导线圈同心导线圈b b、c c，与虚线圆，与虚线圆a a在同一平面内。在同一平面内。当虚线圆当虚线圆