专题一、电磁感应现象 楞次定律 法拉第电磁感应定律.ppt

专题1 电磁感应楞次定律 1 磁通量 注意 如果面积s与b不垂直 如图所示 则应以b乘以在垂直磁场方向上的投影面积s 即 bs bssin 1 定义 磁感应强度b与垂直磁场的回路面积s的乘积 公式为 bs 物理意义 它表示穿过某一面积的磁感线条数 2 磁通密度 垂直穿过单位面积的磁感线条数 即磁感应强度大小b s 3 合磁通 是指穿过磁场中某一面的末态磁通量 2与初态磁通量 1的差值 2 1 若通过一个回路中有方向相反的磁场 则不能直接用公式 bs求 应考虑相反方向抵消以外所剩余的磁通量 亦即此时的磁通是合磁通 4 磁通量的变化量 1 磁通量 与磁感应强度b 0 8t垂直的线圈面积为0 05m2 线圈的磁通量多大 若这个线圈绕有50匝时 磁通量有多大 线圈位置如转过53 时磁通量多大 课堂练习 如图所示 螺线管置于闭合金属圆环的轴线上 当螺线管中通过的电流强度逐渐减小时 问穿过闭合金属圆环的磁通量是增大还是减小 课堂练习 i 2 电磁感应现象 1 产生感应电流条件 穿过闭合回路的磁通量发生变化 即 0 2 引起磁通量变化的常见情况 1 闭合电路的部分导体做切割磁感线运动 2 线圈在磁场中转动 3 磁感应强度b变化 4 线圈的面积变化 3 产生感应电动势条件 无论回路是否闭合 只要穿过线圈平面的磁通量发生变化 线圈中就有感应电动势 产生感应电动势的那部分导体相当于电源 线圈在长直导线电流的磁场中 作如图的运动 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 课堂练习 3 感应电流方向的判断 1 右手定则 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 让磁感线垂直穿入手心 大拇指指向导体运动的方向 其余四指所指的方向就是感应电流的方向 2 楞次定律 感应电流的磁场总是要阻碍引起感应电流的原磁通量的变化 增反减同 来拒去留 增缩减扩 9 如图所示 在两根平行长直导线中 通以同方向 同强度的电流 导线框abcd和两导线在同一平面内 导线框沿着与两导线垂直的方向自右向左在两导线间匀速运动 在运动过程中 导线框中感应电流的方向 a 沿abcd方向不变 b 由abcd方向变成adcb方向 c 沿adcb方向不变 d 由adcb方向变成abcd方向 月考试题 如图所示 一磁铁用细线悬挂 一闭合铜环用手拿着静止在磁铁上端面相平处 松手后铜环下落 在下落到和下端面相平的过程中 以下说法正确的是 a 环中感应电流方向从上向下俯视为先顺时针后逆时针b 环中感应电流方向从上向下俯视为先逆时针后顺时针 c 悬线上拉力先增大后减小d 悬线上拉力一直大于磁铁重力 课堂练习 n s 8 如图所示 一电子以初速度v沿金属板平行方向飞入mn极板间 若突然发现电子向m板偏转 则可能是 a 电键s闭合瞬间b 电键s由闭合到断开瞬间c 电键s是闭合的 变阻器滑片p向左迅速滑动d 电键s是闭合的 变阻器滑片p向右迅速滑动 月考试题 如图 a 圆形线圈p静止在水平桌面上 其正上方悬挂一相同的线圈q p和q共轴 q中通有变化电流 电流随时间变化的规律如图 b 所示 p所受的重力为g 桌面对p的支持力为n 则 a t1时刻n gb t2时刻n gc t3时刻n gd t4时刻n g 课堂练习 两个线圈平行放置 线圈a b通有如图所示的电流时 欲使线圈b中的电流瞬时增大 可以采取下列哪些方法 a 保持线圈相对位置不变 增加线圈a中的电流b 保持线圈a中的电流不变 将线圈a向右平移c 保持线圈a中的电流不变 将线圈a向上平移d 保持线圈a中的电流不变 将线圈a绕水平的 通过圆心的轴线转动 课堂练习 位置 位置 a 逆时针方向逆时针方向 b 逆时针方向顺时针方向 c 顺时针方向顺时针方向 d 顺时针方向逆时针方向 一平面线圈用细杆悬于p点 开始时细杆处于水平位置 释放后让它在如图所示的匀强磁场中运动 已知线圈平面始终与纸面垂直 当线圈第一次通过位置 和位置 时 顺着磁场的方向看去 线圈中的感应电流的方向分别为 课堂练习 如图所示 为地磁场磁感线的示意图 在北半球地磁场的坚直分量向下 飞机在我国上空匀逐巡航 机翼保持水平 飞行高度不变 由于地磁场的作用 金属机翼上有电势差 设飞行员左方机翼未端处的电势为u1 右方机翼未端处的电势力u2 则a 若飞机从西往东飞 u1比u2高b 若飞机从东往西飞 u2比u1高c 若飞机从南往北飞 u1比u2高d 若飞机从北往南飞 u2比u1高 课堂练习 法拉第电磁感应定律 一 法拉第电磁感应定律 1 内容 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 对于n匝线圈有 导线切割磁感线产生感应电动势的大小e blvsin 是b与v之间的夹角 10 单匝矩形线圈在匀强磁场中匀速转动 转轴垂直于磁场 若线圈所围面积里磁通量随时间变化的规律如图所示 则 a 线圈中0时刻感应电动势最大b 线圈中d时刻感应电动势为零c 线圈中d时刻感应电动势最大d 线圈中0到d时间内平均感应电动势为0 4v 月考试题 如图磁感应强度为b的匀强磁场方向垂直于纸面向外 长l的金属棒oa以o为轴在该平面内以角速度 逆时针匀速转动 求金属棒中的感应电动势 2 转动产生的感应电动势 转动轴与磁感线平行 一 法拉第电磁感应定律 从图示位置开始计时 则感应电动势的瞬时值为e nbs cos t 线圈的转动轴与磁感线垂直 如图矩形线圈的长 宽分别为l1 l2 所围面积为s 向右的匀强磁场的磁感应强度为b 线圈绕图示的轴以角速度 匀速转动 结论 感应电动势与线圈的形状和转动轴的具体位置无关 但是轴必须与b垂直 一 法拉第电磁感应定律 2 转动产生的感应电动势 如图所示 矩形线圈同n 50匝导线组成 ab边长l1 0 4m bc边长l2 0 2m 在b 0 1t的匀强磁场中 以两短边中点的连线为轴转动 50rad s 求 1 线圈从图甲位置转过180o过程中的平均电动势 2 线圈从图乙位置转过30o时的瞬时电动势 甲 乙 若以ab边为轴转动呢 课堂练习 3 电磁感应中的能量守恒 只要有感应电流产生 电磁感应现象中总伴随着能量的转化 电磁感应的题目往往与能量守恒的知识相结合 一 法拉第电磁感应定律 如图所示 矩形线圈abcd质量为m 宽为d 在竖直平面内由静止自由下落 其下方有如图方向的匀强磁场 磁场上 下边界水平 宽度也为d 线圈ab边刚进入磁场就开始做匀速运动 那么在线圈穿越磁场的全过程 产生了多少电热 课堂练习 二 感应电量的计算 只要穿过闭合电路的磁通量发生变化 闭合电路中就会产生感应电流 设在时间 t内通过导线截面的电量为q 根据 得 上式中n为线圈的匝数 为磁通量的变化量 r为闭合电路的总电阻 结