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1、用心 爱心 专心1一一 电磁感应现象及产生条件电磁感应现象及产生条件（一）电磁感应现象 穿过闭合回路的磁通量发生变化时，在闭合回路中产生感应电流的现象叫电磁感应现 象。 （二）产生感应电流的条件 穿过闭合回路的磁通量发生变化，应注意的是若电路不闭合，只产生感应电动势不产 生感应电流。 （三）产生感应电流几种情况 1、闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动。 2、磁场的磁感强度发生变化导致磁通量发生了变化。 3、闭合回路的面积发生了变化导致磁通量发生了变化。 例 1、如图 1 所示，两个同心放置的同平面的金属圆环，条形磁铁穿过圆心且与两环平面 垂直，则通过两圆环的磁通量 a，b比较（ ）
2、。 A、abB、abC、ab D、无法确定例 2、如图 2 所示，矩形线圈在通电长直导线的磁场中运动：A 向右平动，B 向下平动，C 绕轴转动（ad 边向外） ，D 从纸面向纸外作平动，E 向上平动（E 线圈有个缺口） ，判断线圈 中有没有感应电流。 例 3、如图 3 所示，是同一矩形线圈在 U 形磁铁上（或附近）的四个位置。在 U 形磁铁两 个磁极间区域可认为是匀强磁场；当矩形线圈发生下列运动时，能产生感应电流的是（ ） A、将线圈由位置 1 移至 2 的过程中。 B、将线圈按图示放置在位置 3，并以较小的振幅左右平动。 C、将线圈按图示放置在位置 3，并以恒定的角速度绕轴 OO转动。D、将
3、线圈放在纸面内并按图示由位置 3 移到 4 的过程中。例4：两圆环A、B置于同一水平面上，其中A为均匀带电绝缘环， B为导体环.当A以如图 13-36 所示的方向绕中心转动的角速度发生变化时，B中产生 如图所示方向的感应电流.则（ ）用心 爱心 专心2图 13-36 A.A可能带正电且转速减小 B.A可能带正电且转速增大 C.A可能带负电且转速减小 D.A可能带负电且转速增大 典型习题：1闭合电路的一部分导线 ab 处于匀强磁场中，图 1 中各情况下导线都在纸面内运动，那 么下列判断中正确的是 A都会产生感应电流B都不会产生感应电流C甲、乙不会产生感应电流，丙、丁会产生感应电流D甲、丙会产生感
4、应电流，乙、丁不会产生感应电流2如图 2 所示，矩形线框 abcd 的一边 ad 恰与长直导线重合(互相绝缘)现使线框绕不同 的轴转动，能使框中产生感应电流的是 A绕 ad 边为轴转动B绕 oo为轴转动用心 爱心 专心3C绕 bc 边为轴转动D绕 ab 边为轴转动3 垂直恒定的匀强磁场方向放置一个闭合圆线圈，能使线圈中产生感应电流的运动是 A线圈沿自身所在的平面匀速运动B线圈沿自身所在的平面加速运动C线圈绕任意一条直径匀速转动D线圈绕任意一条直径变速转动4 一均匀扁平条形磁铁与一线圈共面，磁铁中心与圆心 O 重合(图 3)下列运动中能使线圈 中产生感应电流的是 AN 极向外、S 极向里绕 O
5、点转动BN 极向里、S 极向外，绕 O 点转动C在线圈平面内磁铁绕 O 点顺时针向转动D垂直线圈平面磁铁向纸外运动5 如图 5 所示，绕在铁芯上的线圈与电源、滑动变阻器和电键组成闭合回路，在铁芯的右 端套有一个表面绝缘的铜环 A，下列各种情况中铜环 A 中没有感应电流的是 A线圈中通以恒定的电流用心 爱心 专心4B通电时，使变阻器的滑片 P 作匀速移动C通电时，使变阻器的滑片 P 作加速移动D将电键突然断开的瞬间6 如图 6 所示，一有限范围的匀强磁场宽度为 d，若将一个边长为 l 的正方形导线框以速度 v 匀速地通过磁场区域，已知 dl，则导线框中无感应电流的时间等于 7 闭合铜环与闭合金属
6、框相接触放在匀强磁场中，如图 9 所示，当铜环向右移动时(金属框 不动)，下列说法中正确的是 A铜环内没有感应电流产生，因为磁通量没有发生变化B金属框内没有感应电流产生，因为磁通量没有发生变化C金属框 ab 边中有感应电流，因为回路 abfgea 中磁通量增加了D铜环的半圆 egf 中有感应电流，因为回路 egfcde 中的磁通量减少用心 爱心 专心5二 法拉第电磁感应定律 （一）法拉第电磁感应定律 （1）内容：电磁感应中线圈里的感应电动势眼穿过线圈的磁通量变化率成正比.（2）表达式：tE或tnE.（3）说明：式中的 n 为线圈的匝数，是线圈磁通量的变化量，t是磁通量变化所用1的时间.t又叫磁
7、通量的变化率.是单位是韦伯，t的单位是秒，E的单位是伏特.2tnE中学阶段一般只用来计算平均感应电动势，如果t是恒定的，那3么E是稳恒的. （二）导线切割磁感线的感应电动势 1.公式：E=BLv 2.导线切割磁感线的感应电动势公式的几点说明： （1）公式仅适用于导体上各点以相同的速度切割匀强的磁场的磁感线的情况. （2）公式中的B、v、L要求互相两两垂直.当LB，Lv，而 v 与B成夹角 时，导线切割磁感线的感应电动势大小为sinBLvE . （3）适用于计算当导体切割磁感线产生的感应电动势，当 v 为瞬时速度时，可计 算瞬时感应电动势，当 v 为平均速度时，可计算平均电动势. （4）若导体棒
8、不是直的，sinBLvE 中的L为切割磁感线的导体棒的有效长度.如 图 13-42 中，棒的有效长度有 ab 的弦长.例例 1 1 如下图所示，长为L的铜杆OA以O为轴在垂直于匀强磁场的平面内以角速度 匀速 转动，磁场的磁感应强度为B，求杆OA两端的电势差用心 爱心 专心6例例 2 2 如下图所示，半径为r的金属环绕通过某直径的轴 以角速度 作匀速转动， 匀强磁场的磁感应强度为B，从金属环面与磁场方向重合时开始计时，则在金属环转过 30角的过程中，环中产生的电动势的平均值是多大？例例 3 3 如图 1 所示把线框 abcd 从磁感应强度为 的匀强磁场中匀速拉出，速度方向与ab边垂直向右，速度的
9、大小为 ，线圈的边长为 ，每边的电阻为 ，问，线圈在运动过程 中，ab两点的电势差为多少？例例 4 4图 13 各情况中，电阻 R=0.l，运动导线的长度都为 l=0.05m，作匀速运 动的速度都为 v=10ms除电阻 R 外，其余各部分电阻均不计匀强磁场的磁 感强度 B=0.3T试计算各情况中通过每个电阻 R 的电流大小和方向用心 爱心 专心7例例 5 5 如图所示，在一均匀磁场中有一矩形导线框abcd，线框处于水平平面内， 磁场与线框平面垂直，R为一电阻，ef为垂直于ab的一根导体杆，它可在 ab、cd上无摩擦地滑动.杆ef及线框中导线的电阻都可不计.开始时，给ef一 个向右的初速度，则A
10、.ef将减速向右运动，但不是匀减速 B.ef将匀减速向右运动，最后停止 C.ef将匀速向右运动 D.ef将往返运动典型习题： 1.某单匝线圈电阻是 1 ，当穿过它的磁通量始终以 2 Wb/s 速率减小时， 则 A.线圈中感应电动势一定每秒降低 2 V B.线圈中感应电动势一定是 2 V C.线圈中感应电流一定每秒减少 2 A D.线圈中感应电流一定是 2 A 2 关于感应电动势大小的下列说法中，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，产生的感应电动势一定越大C线圈放在磁感强度越强的地方，产生的感应电动势一定越大D线圈中磁通量变化越快，产生的感应电动势
11、越大3如图 2，垂直矩形金属框的匀强磁场磁感强度为 B。导体棒 ab 垂直线 框两长边搁在框上，ab 长为 l。在t 时间内，ab 向右匀速滑过距离 d，则 用心 爱心 专心84. AB 两闭合线圈为同样导线绕成且均为 10 匝，半径 rA=2rB， 内有如图 10 所示的有理想边界的匀强磁场，若磁场均匀减小，则 A、B 环中的感应电动势之比 AB=_，产生的感应电流之比 IAIB_。5如图 11 所示，线圈内有理想边界的磁场，当磁场均匀增 加时，有一带电粒子静止于平行板(两板水平放置)电容器中间， 则此粒子带_电，若线圈的匝数为 n，平行板电容器的板间距 离为 d，粒子的质量为 m，带电量为
12、 q，则磁感应强度的变化率为 _(设线圈的面积为 S)6 将一条形磁铁插入螺线管线圈。第一次插入用 0.2 秒，第 二次插入用 1 秒，则两次线圈中电流强度之比为_，通过线圈 的电量之比为_，线圈放出的热量之比为_。7 如图 12 所示，在一个光滑金属框架上垂直放置一根长 l=0.4m 的金属棒 ab， 其电阻 r=0.1框架左端的电阻 R=0.4垂直框面的匀强 磁场的磁感强度 B=0.1T当用外力使棒 ab 以速度 v=5ms 右 移时，ab 棒中产生的感应电动势 =_，通过 ab 棒的电流 I=_ab 棒两端的电势差 Uab=_，在电阻 R 上消耗的功 率 PR_，在 ab 棒上消耗的发热
13、功率 PR=_，切割运动中 产生的电功率 P=_8如图 16，光滑金属导轨互相平行，间距为 L，导轨平面与水平面夹角为 。放在一个范围较大的竖直向上的磁感强度为 B 的匀强磁场中。将一根质量 为 m 的金属棒 ab 垂直导轨搁在导轨上。当 ab 最后在导轨上以 v 匀速下滑时， 与导轨相连的小灯炮 D 正好正常发光，若不计导轨、金属棒 ab 的电阻，则 D 的 额定功率为多少？灯丝此时的电阻为多少？用心 爱心 专心99如图 17 所示，匀强磁场 B=0.1T，金属棒 AB 长 0.4m，与框，当金属棒以 5ms 的速度匀速向左运动时，求：(1)流过金属棒的感应电流多大？(2)若图中电容器 C
14、为 0.3F，则充电量多少？三三 感应电流的方向感应电流的方向 1.右手定则 当闭合电路的部分导体切割磁感线时，产生的感应电流的方向可以用右手定则来 进行判断. 右手定则：伸开右手，使大拇指跟其余四指垂直，并且都跟手掌在一个平面内， 让磁感线垂直穿入手心，大拇指指向导体运动方向，那么伸直四指指向即为感应电流 的方向.说明 伸直四指指向还有另外的一些说法：感应电动势的方向；导体的12高电势处. 2.楞次定律 （1）内容 感应电流具有这样的方向：就是感应电流的磁场总是阻碍引起感应电流的磁通量 的变化.注意：“阻碍”不是“相反” ，原磁通量增大时，感应电流的磁场与原磁通量1相反， “反抗”其增加；原
15、磁通量减小时，感应电流的磁场与原磁通量相同， “补偿” 其减小.即“增反减同”.“阻碍”也不是阻止，电路中的磁通量还是变化的，阻碍只是延缓其变化.2楞次定律的实质是“能量转化和守恒” ，感应电流的磁场阻碍过程，使机械能3减少，转化为电能. （2）应用楞次定律判断感应电流的步骤：确定原磁场的方向1明确回路中磁通量变化情况.2应用楞次定律的“增反减同” ，确定感应电流磁场的方向.3应用右手安培定则，确立感应电流方向.4用心 爱心 专心10例 1 如图 3-8-2，水平导轨上放着一根金属导体，外磁场竖直穿过导轨 框当磁感强度 B 减小时，金属棒将怎样运动？例 2 如图 3-8-3 所示，一闭合的铜环从静止开始由高处下落通过条形磁铁 后继续下降，空气阻力不计，则在铜环的运动过程中，下列说法正确的是：A铜环在磁铁的上方时，环的加速度小于 g，在下方时大于 gB铜环在磁铁的上方时，加速度小于 g，在下方时也小于 gC铜环在磁铁的上方时，加速度小于 g，在下方时等于 gD铜环在磁铁
