电磁感应现象---习题

1、 电磁感应现象电磁感应现象 高三物理第一轮复习课高三物理第一轮复习课一、磁通量一、磁通量 1.1.在匀强磁场中，磁感应强度与在匀强磁场中，磁感应强度与垂直垂直磁场磁场方向的面积方向的面积S S的乘积叫的乘积叫穿过这个面的穿过这个面的磁通量，磁通量，简称磁通，简称磁通，如果面积如果面积S与与B不垂直不垂直，如图所示，如图所示，应以应以B乘以乘以回路平面回路平面在垂直于磁场方向上的投在垂直于磁场方向上的投影面积影面积S 即即=BS=Bscos=Bssin 在数值上在数值上可以认为可以认为穿过面穿过面积的磁感应线的条数积的磁感应线的条数. . SB 磁通量磁通量BScosBSB B 2. 2.由由B

2、 = B = /S/S，可知：磁感应强度，可知：磁感应强度B B等于穿等于穿过单位面积的磁通量，因此磁感应强度又叫过单位面积的磁通量，因此磁感应强度又叫磁磁通密度通密度. . 3.磁通量磁通量是是标量标量，但有方向但有方向，为了计算方，为了计算方便，有时可规定进该面或出该面为正便，有时可规定进该面或出该面为正 ，叠加时，叠加时遵循遵循代数和代数和法则，即要考虑到相反磁场抵消后法则，即要考虑到相反磁场抵消后的磁通量的磁通量(即净磁通量即净磁通量). 4.磁通量的单位：韦磁通量的单位：韦(Wb).则有：则有：1T=1Wb/m=1N/Am=1Vs/m. 例1、如图所示，两个同心圆线圈a 、b在同一平

3、面内，半径Rab B、 a = b C、 ab D、无法确定NSab注意（1）磁通量等于穿过平面的磁感线的净条数； （2）注意区分S是磁场面积还是回路面积。 (3)磁通量是双向标量，注意抵消。A例例2. 如下图所示，在同一水平面内有三个闭合如下图所示，在同一水平面内有三个闭合线圈线圈 a 、b 、 c，当，当 a 线圈中有电流通过时，它线圈中有电流通过时，它们的磁通量们的磁通量 分别为分别为 a、 b 、与、与c ,下列说法正下列说法正确的是：确的是： ( )A. a b c B. a b c C. a c b D. a c b Ia b cB例例3 如图示，矩形线圈面积为如图示，矩形线圈面积

4、为S，放在匀强磁场中，开，放在匀强磁场中，开始处于水平位置始处于水平位置a，磁场与线圈平面法线夹角为，磁场与线圈平面法线夹角为，当，当线圈绕其一边顺时针转过线圈绕其一边顺时针转过90到达竖直位置到达竖直位置b的过程中，的过程中，线圈中的磁通量改变了多少？线圈中的磁通量改变了多少？Bab解：在位置解：在位置a，1=BS cos注意注意：磁通量：磁通量有正负有正负.如果将从如果将从平面某一侧穿入的磁通量为正平面某一侧穿入的磁通量为正,则从平面反一侧穿入的磁通量为则从平面反一侧穿入的磁通量为负负.=BS(cos+ sin)在位置在位置b，2= - BS sin 5. 5.磁通量磁通量、磁通量的变化量

5、、磁通量的变化量、磁通量、磁通量的变化率的变化率/t t的区别的区别. . 磁通量是指穿插过某一回路的磁感线的条数；磁通量是指穿插过某一回路的磁感线的条数； 磁通量的磁通量的变化量变化量是说明磁通量是说明磁通量改变了多少改变了多少，但，但不能说明磁通量改变的快慢，值得注意的是当一不能说明磁通量改变的快慢，值得注意的是当一个回路平面翻转个回路平面翻转180180时，磁通量的大小变不变暂时，磁通量的大小变不变暂且不论，但方向由正变负或由负变正，而磁通量且不论，但方向由正变负或由负变正，而磁通量的变化量为的变化量为=|=|1 1|+|+|2 2| |； 磁通量磁通量变化率变化率/t t是指磁通量是指

6、磁通量变化快慢变化快慢的的物理量，决定了该回路的感应电动势的大小，再物理量，决定了该回路的感应电动势的大小，再结合该回路电阻可决定该电路的感应电流的大小结合该回路电阻可决定该电路的感应电流的大小. .t 物理意义物理意义与电磁感应的关与电磁感应的关系系磁通量磁通量穿过回路的穿过回路的磁感磁感线的条数线的条数无关无关磁通量变化磁通量变化穿过回路的磁通穿过回路的磁通量的量的变化量变化量感应电动势感应电动势产生产生的条件的条件磁通量变化率磁通量变化率穿过回路的磁通穿过回路的磁通量的量的变化快慢变化快慢 决定感应电动势决定感应电动势的的大小大小一、导体在磁场中运动实验一、导体在磁场中运动实验 如图所示

7、，导体如图所示，导体 ABAB 用导线与电流表连接，用导线与电流表连接，构成闭合电路。当导体构成闭合电路。当导体ABAB垂直于磁感线的方向垂直于磁感线的方向运动时，会发生什么现运动时，会发生什么现象？平行于磁感线的方象？平行于磁感线的方向运动时？情况又如何向运动时？情况又如何呢？呢？当导体垂直当导体垂直于磁场方向于磁场方向运动运动当导体平行磁场方向运动当导体平行磁场方向运动 电路中产电路中产生了电流生了电流 电路中没有电路中没有电流电流 闭合电路的面闭合电路的面积改变积改变穿过闭合电路穿过闭合电路的磁感应线的的磁感应线的条线发生变化条线发生变化 穿过电路的磁通量发生了变化穿过电路的磁通量发生了

8、变化 穿过闭合电穿过闭合电路的磁感应路的磁感应线的条线不线的条线不发生变化发生变化 磁通量不变磁通量不变二、闭合线圈实验二、闭合线圈实验磁铁插入线圈或从线圈内拨出的过磁铁插入线圈或从线圈内拨出的过程中，发生了什么现象？程中，发生了什么现象？ 现象：现象：检流计指针发检流计指针发生偏转，线圈中产生生偏转，线圈中产生电流电流 结论：穿过线结论：穿过线圈的磁通量发圈的磁通量发生了变化。生了变化。关闭或打开电键关闭或打开电键 S S 时，时，发生了什么现象？发生了什么现象？线圈线圈A A中的电流及其中的电流及其产生的磁场产生的磁场关闭：关闭：从无到有从无到有打开：打开：从有到无从有到无开开关关结论：穿

9、过闭结论：穿过闭合电路的磁通合电路的磁通量发生变化量发生变化 现象：检流计指针发生了现象：检流计指针发生了偏转，偏转， 线圈线圈 B 中产生了中产生了电流电流 二、电磁感应现象二、电磁感应现象感应电流产生的条件感应电流产生的条件 1.1.利用磁场产生电流的现象称为电磁感应现象，利用磁场产生电流的现象称为电磁感应现象，所产生的电动势称为感应电动势，所产生的电流称为所产生的电动势称为感应电动势，所产生的电流称为感应电流感应电流. . 2. 2.产生感应电流的条件：闭合电路；穿过闭产生感应电流的条件：闭合电路；穿过闭合电路的磁通量发生变化；合电路的磁通量发生变化； 闭合电路的一部分做闭合电路的一部分

10、做切割磁感线的运动切割磁感线的运动穿过闭合电路的穿过闭合电路的磁通量发生变化磁通量发生变化 其中“磁通量的变化”可能可能是： 导体所围面积的变化； 磁场与导体相对位置的变化； 磁场本身强弱的变化。 若电路不闭合，就不会产生感应电流，但电路中仍有感应电动势3.电磁感应现象的电磁感应现象的实质是产生感应电动势实质是产生感应电动势. 电路闭合才有感应电流，若电路不闭合，电路闭合才有感应电流，若电路不闭合，虽没有电流，但只要磁通发生变化感应电动虽没有电流，但只要磁通发生变化感应电动势依然存在势依然存在.而产生感应电动势的那部分导体而产生感应电动势的那部分导体相当于相当于电源电源. 感应感应电流电流产生

11、的条件是：穿过产生的条件是：穿过闭合电路闭合电路的磁通量发生变化。的磁通量发生变化。 感应感应电动势电动势产生的条件是：穿过产生的条件是：穿过电路电路的的磁通量发生变化磁通量发生变化 能力能力思思维维方法方法 【例例1 1】如图所示，正四如图所示，正四面体面体OABCOABC处在沿处在沿OxOx方向的匀方向的匀强磁场中，下列关于磁场穿强磁场中，下列关于磁场穿过各个面的磁通量的说法中过各个面的磁通量的说法中正确的是正确的是( )( )ABCA、穿过、穿过AOB面的磁通量为面的磁通量为0B、穿过、穿过ABC面和面和BOC面的磁通量相等面的磁通量相等C、穿过、穿过AOC面的磁通量为面的磁通量为0D、

12、穿过、穿过ABC面的磁通量大于穿过面的磁通量大于穿过BOC面的磁通量面的磁通量例例4.线圈在长直导线电流的磁场中，做如图的运动：A向右平动；B向下平动；C绕轴转动(边bc向外)；D从纸面向纸外做平动，E向上平动(边bc上有个缺口)；则线圈中有感应电流的是( )BCD 【例例3】如图所示，线圈如图所示，线圈abcd垂直于有界匀强磁垂直于有界匀强磁场，且其有一半在磁场中，另一半在磁场外，则下场，且其有一半在磁场中，另一半在磁场外，则下列哪种情况可产生感应电流：列哪种情况可产生感应电流：( )A.以以ab边为轴转过边为轴转过60 B.以以cd边为轴转过边为轴转过60C.以以ab边为轴转过边为轴转过1

13、800的的过程中，一直有感应电流过程中，一直有感应电流D.以以cd边为轴转过边为轴转过1800的的过程中，一直有感应电流过程中，一直有感应电流A能力能力思思维维方法方法 【例例4】如图所示，如图所示，I为一恒定电流，其右侧为一恒定电流，其右侧的矩形线框第一次从的矩形线框第一次从到到位置，磁通量的变化位置，磁通量的变化为为 1，第二次从，第二次从位置以其右边为轴转动到位置以其右边为轴转动到位置其磁通量的变位置其磁通量的变化为化为 2，则有，则有 1 2(大于、等于、大于、等于、大于、小于、等于大于、小于、等于).能力能力思思维维方法方法例例5.下列关于电磁感应的说法中正确的( )A.只要导线做切

14、割磁感线的运动，导线中就产生感应电流B.只要闭合金属线圈在磁场中运动，线圈中就产生感应电流C.闭合金属线圈放在磁场中，只要磁感应强度发生变化，线圈中就产生感应电流D.闭合金属线圈放在磁场中，只要线圈中磁通量发生变化，线圈就产生感应电流D例6.如图所示，线圈abcd垂直于有界匀强磁场，且其有一半在磁场中，另一半在磁场外，则下列哪种情况可产生感应电流：( )A.以ab边为轴转过60 B.以cd边为轴转过60C.以ab边为轴转过1800的过程中，一直有感应电流D.以cd边为轴转过1800的过程中，一直有感应电流【解析】是否有感应电流，是看磁通量是否发生变化，线圈abcd以ab边为轴转动的前60的过程中，线圈中的磁通量是减少的，故有感应电流，此后，线圈的cd边转出磁场，在cd边不在磁场中时线圈转动则无磁通量发生变化，所以不会有感应电流；同理以cd边为轴转动的前60过程中，线圈中磁通量不变，所以无感应电流，此后线圈的ab边进入磁场，而ab边在磁场中，且线圈再转动时，线圈的磁通量减少，故有感应电流.综上所述，答案为A项.1. 1. 下列说法中，正确的是（下列说法中，正确的是（ ）。）。A A、无论在什么情况下，只要闭合电路中有、无论在什么情况下，只要闭合电路中有磁通量，电路中就一定产生感应