电磁感应现象的知识结构

磁场、电磁感应现象的知识结构：三个定则，两个定律，一个特例。三个定则1、右手螺旋定则：判定电流产生磁场的方向。2、左手定则：判定电流在磁场中的受力方向。3、右手定则：判定感应电流的方向。（磁生电特例）两个定律1、楞次定律：判定感应电流的方向应用楞次定律判定感应电流的方向的步骤：a、判定穿过闭合电路的原磁场的方向.b、判定穿过闭合电路的磁通量的变化.c、根据楞次定律判定感应电流的磁场方向.d、利用右手螺旋定则判定感应电流的方向.2、法拉第电磁感应定律：计算感应电动势的大小。

ε=Δφ/Δt一个特例导体切割磁感线产生感应电动势。大小：ε=BLVSINθ方向：感应电流的方向。磁通量单位：wb磁通量的变化量单位：wb磁通量的变化率单位：wb/s定义穿过某一面积的磁感线的条数两个不同时刻磁通量的差值磁通量变化的快慢符号表示φΔφΔφ/Δt计算公式Φ=BSSINθ(θ是B与S所成的夹角)Δφ=φ2-φ1(φ2-φ1)/(t2-t1)物理意义Δφ是产生感应电动势的条件。Δφ/Δt决定了感应电动势的大小比较磁通量、磁通量的变化量、磁通量的变化率。例1如图4-16所示是一个水平放置的导体框架，宽度l=0.50m，接有电阻R=0.20Ω．设匀强磁场与框架平面垂直，磁感强度B=0.40T，方向如图所示．今有一条形导体ab跨放在框架上，并能无摩擦地沿框架滑动，框架和导体ab的电阻均不计．当ab以v=4.0m／s的速度向右匀速滑动时，试求：(1)导体ab上的感应电动势的大小．(2)回路上感应电流的大小，并在图上标出电流的方向．(3)要维持导体ab作匀速运动，必须要有外力F作用在导体ab上，为什么？lab中产生感应电流必受到磁场力的作用，可根据左手定则来判断。分析：ab做切割磁感线运动，利用右手定则可先判断感应电流的方向例2固定在匀强磁场中的正方形导线框abcd，各边长为l，其中ab是一段电阻为R的均匀电阻丝．其余三边均为电阻可忽略的铜线，磁场的磁感强度为B，方向垂直纸面向里，现有一与ab段的材料、粗细、长度都相同的电阻丝PQ架在导线框上，如图4-17所示，以恒定的速度v从ad滑向bc，当pq滑过1/3l时，通过ap段电阻丝的电流强度是多大？方向如何？××××××××××××××××××××××××abcdPQV分析：PQ作切割运动，产生感应电流，PQ作为电源，并将ab电阻分为1：2两部分。可画出等效电路图进行求解。例3、如图所示，边长分别为L、h，电阻为R，质量为m的金属线框，自上而下匀速穿过宽度为h、磁感强度为B的匀强磁场区域，求线框中产生的热量。××××××××Lhh分析1：线框在穿过磁场时，由于切割运动产生感应电流，并受到F安和G的作用，且F安=G。G

F安分析2：从刚刚进去到全部出来走过的距离为2h，故所用时间为2h/v.练习一、如图所示，金属框架abcd放在磁感应强度B的匀强磁场中。长L、质量为m的金属导线PQ与金属框组成一个闭合回路，整个回路的电阻为R，求：1）PQ下滑的最大加速度。2）PQ下滑的最大速度。cabdPQa=gV=mgR/B2L2练习二、如图所示，Ⅰ和Ⅲ为磁感应强度均为B但方向相反的匀强磁场区域，Ⅱ为中间宽为s的无磁场区域。有一边长为L（L>S)、电阻为R的正方形金属线框abcd从Ⅰ区域以速度v向右匀速运动，求：1）当ab边进入Ⅱ和Ⅲ区域时，通过ab边的电流的大小和方向，2）把金属框从Ⅰ区域完全拉入Ⅲ区域的过程中，拉力所做的功。×××××××××ⅠⅡⅢSVabab边电流方向abWF=2B2L2V(2L-S)/R如图所示,两根相互平行又竖直放置的金属导轨间距为0.5米，B=4特的匀强磁场垂直于导轨平面，ab、cd是两根相同的金属棒，每条棒的电阻为1欧，不计导轨的电阻和摩擦，现对ab棒施以竖直向上的恒力，则ab、cd两棒恰能以0.