專題一、電磁感應(yīng)現(xiàn)象 楞次定律 法拉第電磁感應(yīng)定律

1、專題1：電磁感應(yīng) 楞次定律,1.磁通量:,注意:如果面積S與B不垂直,如圖所示,則應(yīng)以B乘以在垂直磁場方向上的投影面積S＇,即Φ=BS＇=BSsinα,1）定義:磁感應(yīng)強度B與垂直磁場的回路面積S的乘積.公式為Φ=BS,物理意義:它表示穿過某一面積的磁感線條數(shù),2）磁通密度:,垂直穿過單位面積的磁感線條數(shù),即磁感應(yīng)強度大小B=Φ/S,3）合磁通:,△Φ是指穿過磁場中某一面的末態(tài)磁通量Φ2與初態(tài)磁通量Φ1的差值.△Φ=Φ2-Φ1,若通

2、過一個回路中有方向相反的磁場,則不能直接用公式Φ=BS求Φ,應(yīng)考慮相反方向抵消以外所剩余的磁通量,亦即此時的磁通是合磁通,4）磁通量的變化量(△Φ):,1.磁通量:,與磁感應(yīng)強度B=0.8T垂直的線圈面積為0.05m2,線圈的磁通量多大?若這個線圈繞有50匝時,磁通量有多大?線圈位置如轉(zhuǎn)過53°時磁通量多大?,課堂練習(xí),,如圖所示,螺線管置于閉合金屬圓環(huán)的軸線上,當(dāng)螺線管中通過的電流強度逐漸減小時,問穿過閉合金屬圓環(huán)的磁通量是

3、增大還是減小?,課堂練習(xí),,,,I,2.電磁感應(yīng)現(xiàn)象,1）產(chǎn)生感應(yīng)電流條件:,穿過閉合回路的磁通量發(fā)生變化，即△Φ≠0,2）引起磁通量變化的常見情況,（1）閉合電路的部分導(dǎo)體做切割磁感線運動,（2）線圈在磁場中轉(zhuǎn)動,（3）磁感應(yīng)強度B變化,（4）線圈的面積變化,3）產(chǎn)生感應(yīng)電動勢條件,無論回路是否閉合,只要穿過線圈平面的磁通量發(fā)生變化,線圈中就有感應(yīng)電動勢.產(chǎn)生感應(yīng)電動勢的那部分導(dǎo)體相當(dāng)于電源,線圈在長直導(dǎo)線電流的磁場中,作如圖的運動:

4、A.向右平動B.向下平動C.繞軸轉(zhuǎn)動(ad邊向外)D.從紙面向紙外作平動E.向上平動(E線圈有個缺口)判斷線圈中有沒有感應(yīng)電流?,課堂練習(xí),3.感應(yīng)電流方向的判斷,1）右手定則:伸開右手,讓大拇指跟其余四指垂直,并且都跟手掌在同一平面內(nèi),讓磁感線垂直穿入手心,大拇指指向?qū)w運動的方向,其余四指所指的方向就是感應(yīng)電流的方向,2）楞次定律:感應(yīng)電流的磁場總是要阻礙引起感應(yīng)電流的原磁通量的變化,增反減同,來拒去留,增縮減擴(kuò),,9、

5、如圖所示，在兩根平行長直導(dǎo)線中，通以同方向、同強度的電流，導(dǎo)線框ABCD和兩導(dǎo)線在同一平面內(nèi)，導(dǎo)線框沿著與兩導(dǎo)線垂直的方向自右向左在兩導(dǎo)線間勻速運動．在運動過程中，導(dǎo)線框中感應(yīng)電流的方向( )A．沿ABCD方向不變． B．由ABCD方向變成ADCB方向．C．沿ADCB方向不變． D．由ADCB方向變成ABCD方向．,月考試題,,如圖所示,一磁鐵用細(xì)線懸掛,一閉合銅環(huán)用手拿著靜止在磁鐵上端面相平處,松手后銅環(huán)下落.在

6、下落到和下端面相平的過程中,以下說法正確的是: A.環(huán)中感應(yīng)電流方向從上向下俯視為先順時針后逆時針 B.環(huán)中感應(yīng)電流方向從上向下俯視為先逆時針后順時針 C.懸線上拉力先增大后減小 D.懸線上拉力一直大于磁鐵重力,課堂練習(xí),,,,,,,N,S,,,8、如圖所示,一電子以初速度v沿金屬板平行方向飛入MN極板間,若突然發(fā)現(xiàn)電子向M板偏轉(zhuǎn),則可能是(),A．電鍵S閉合瞬間B．電鍵S由閉合到斷開

7、瞬間C．電鍵S是閉合的,變阻器滑片P向左迅速滑動D．電鍵S是閉合的,變阻器滑片P向右迅速滑動,月考試題,如圖（a），圓形線圈P靜止在水平桌面上，其正上方懸掛一相同的線圈Q，P和Q共軸.Q中通有變化電流，電流隨時間變化的規(guī)律如圖（b）所示.P所受的重力為G，桌面對P的支持力為N，則,A.t1時刻N＞G B.t2時刻N＞GC.t3時刻N＜GD.t4時刻N=G,課堂練習(xí),兩個線圈平行放置,線圈a、b通有如圖所示的電流時,欲使線圈b中

8、的電流瞬時增大,可以采取下列哪些方法?,A.保持線圈相對位置不變,增加線圈a中的電流B.保持線圈a中的電流不變,將線圈a向右平移C.保持線圈a中的電流不變,將線圈a向上平移D.保持線圈a中的電流不變,將線圈a繞水平的、 通過圓心的軸線轉(zhuǎn)動,課堂練習(xí),位置Ⅰ 位置Ⅱ（A）逆時針方向 逆時針方向（B）逆時針方向 順時針方向（C）順時針方向 順時針方向（D）順時針方向 逆時針方向,一平面線圈用細(xì)

9、桿懸于P點，開始時細(xì)桿處于水平位置，釋放后讓它在如圖所示的勻強磁場中運動，已知線圈平面始終與紙面垂直，當(dāng)線圈第一次通過位置Ⅰ和位置Ⅱ時，順著磁場的方向看去，線圈中的感應(yīng)電流的方向分別為,課堂練習(xí),如圖所示,為地磁場磁感線的示意圖,在北半球地磁場的堅直分量向下.飛機(jī)在我國上空勻逐巡航.機(jī)翼保持水平,飛行高度不變.由于地磁場的作用,金屬機(jī)翼上有電勢差.設(shè)飛行員左方機(jī)翼未端處的電勢為U1,右方機(jī)翼未端處的電勢力U2,則A.若飛機(jī)從西往東飛，

10、U1比U2高B.若飛機(jī)從東往西飛，U2比U1高C.若飛機(jī)從南往北飛，U1比U2高D.若飛機(jī)從北往南飛，U2比U1高,課堂練習(xí),法拉第電磁感應(yīng)定律,一、法拉第電磁感應(yīng)定律,1.內(nèi)容:電路中感應(yīng)電動勢的大小，跟穿過這一電路的磁通量的變化率成正比,對于n匝線圈有,導(dǎo)線切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電動勢的大小E=BLvsinα（α是B與v之間的夾角）,,10、單匝矩形線圈在勻強磁場中勻速轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)軸垂直于磁場。若線圈所圍面積里磁通量隨時間變化的規(guī)律如

11、圖所示，則( ) A．線圈中0時刻感應(yīng)電動勢最大 B．線圈中D時刻感應(yīng)電動勢為零 C．線圈中D時刻感應(yīng)電動勢最大 D．線圈中0到D時間內(nèi)平均感應(yīng)電動勢為0.4V,月考試題,如圖磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場方向垂直于紙面向外，長L的金屬棒oa以o為軸在該平面內(nèi)以角速度ω逆時針勻速轉(zhuǎn)動。求金屬棒中的感應(yīng)電動勢。,2.轉(zhuǎn)動產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢,⑴轉(zhuǎn)動軸與磁感線平行,一、法拉第電磁感應(yīng)定律,從圖示位置開始計時,則感應(yīng)電動勢的瞬

12、時值為e=nBSωcosωt,⑵線圈的轉(zhuǎn)動軸與磁感線垂直,如圖矩形線圈的長、寬分別為L1、L2,所圍面積為S,向右的勻強磁場的磁感應(yīng)強度為B,線圈繞圖示的軸以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動,結(jié)論:感應(yīng)電動勢與線圈的形狀和轉(zhuǎn)動軸的具體位置無關(guān)（但是軸必須與B垂直）,一、法拉第電磁感應(yīng)定律,2.轉(zhuǎn)動產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢,如圖所示,矩形線圈同n=50匝導(dǎo)線組成,ab邊長L1=0.4m,bc邊長L2=0.2m,在B=0.1T的勻強磁場中,以兩短邊中點的連線為軸轉(zhuǎn)

13、動,ω=50rad/s,求:(1)線圈從圖甲位置轉(zhuǎn)過180o過程中的平均電動勢(2)線圈從圖乙位置轉(zhuǎn)過30o時的瞬時電動勢,甲,乙,若以ab邊為軸轉(zhuǎn)動呢?,課堂練習(xí),3.電磁感應(yīng)中的能量守恒,只要有感應(yīng)電流產(chǎn)生，電磁感應(yīng)現(xiàn)象中總伴隨著能量的轉(zhuǎn)化。電磁感應(yīng)的題目往往與能量守恒的知識相結(jié)合,一、法拉第電磁感應(yīng)定律,如圖所示，矩形線圈abcd質(zhì)量為m，寬為d，在豎直平面內(nèi)由靜止自由下落。其下方有如圖方向的勻強磁場，磁場上、下邊界水平，寬度

14、也為d，線圈ab邊剛進(jìn)入磁場就開始做勻速運動，那么在線圈穿越磁場的全過程，產(chǎn)生了多少電熱？,課堂練習(xí),二、感應(yīng)電量的計算,只要穿過閉合電路的磁通量發(fā)生變化，閉合電路中就會產(chǎn)生感應(yīng)電流。,設(shè)在時間Δt內(nèi)通過導(dǎo)線截面的電量為q,根據(jù),得：,上式中n為線圈的匝數(shù),ΔΦ為磁通量的變化量,R為閉合電路的總電阻,結(jié)論:感應(yīng)電量與發(fā)生磁通量的變化量的時間無關(guān),如圖所示，閉合導(dǎo)線框的質(zhì)量可以忽略不計，將它從如圖所示的位置勻速拉出勻強磁場。若第一次用0.