47电磁感应基础知识
【巩固练习】
一、选择题
1．在电磁学发展过程中，许多科学家做出了贡献，下列说法正确的是（）
A．奥斯特发现了电流磁效应；法拉第发现了电磁感应现象
B．麦克斯韦预言了电磁波；楞次用实验证实了电磁波的存在
C．库仑发现了点电荷的相互作用规律；密立根通过油滴实验测定了元电荷的数值D．安培发现了磁场对运动电荷的作用规律；洛伦兹发现了磁场对电流的作用规律
2．1873年奥地利维也纳世博会上，比利时出生的法国工程师格拉姆在会展中偶然接错了导线，把另一直流发电机发出的电接到了他自己送展的直流发电机的电流输出端。由此而观察到的现象导致了他的一项重要发明，从而突破了人类在电能利用方面的一个瓶颈，此项发明是（）
A．新型直流发电机B．直流电动机C．交流电动机D．交流发电机
3．法拉第通过精心设计的一系列实验，发现了电磁感应定律，将历史上认为各自独立的学科“电学”和“磁学”联系起来，在下面几个典型的实验设计思想中，所做的推论后来被实验否定的是（）
A．既然磁铁可以使近旁的铁块带磁，静电荷也可以使近旁的导体表面感应出电荷，那么静止导线中的稳恒电流也可在近旁静止的线圈中感应出电流
B．既然磁铁可在近旁运动的导体中感应出电动势，那么稳恒电流也可在近旁运动的线圈中感应出电流
C．既然运动的磁铁可在近旁静止的线圈中感应出电流，那么静止的磁铁也可在近旁运动的导体中感应出电动势
D．既然运动的磁铁可在近旁的导体中感应出电动势，那么运动导线上的稳恒电流也可以在近旁的线圈中感应出电流
4．如图所示，矩形线框abcd放置在水平面内，磁场方向与水平方向成α角，已知4
sin
5
α=，回路面积为S，磁感应强度为B，则通过线框的磁通量为
（）
A．BS B．4
5
BS
C．
3
5
BS
D．
3
4
BS
5．如图所示，ab是水平面上一个圆的直径，在过ab的竖直平面内有一根通电导线ef。已知ef平行于ab，当ef竖直向上平移时，电流磁场穿过圆面积的磁通
量将（）
A．逐渐增大B．逐渐减少
C．始终为零D．不为零，但保持不变
6．关于电磁感应，下列说法正确的是（）
A．导体相对磁场运动，导体内一定会产生感应电流
B．导体做切割磁感线运动，导体内一定会产生感应电流
C．闭合电路在磁场中做切割磁感线运动，电路中一定会产生感应电流
D．穿过闭合电路的磁通量发生变化，电路中一定会产生感应电流
7．如图所示，用导线做成的圆形回路与一直导线构成几种位置组合，哪些组合中，切断直导线中的电流时，闭合回路中会有感应电流产生？（图A、B、C中直导线都与圆形线圈在同一平面内，O点为线圈的圆心，D图中直导线与圆形回路垂直，并与中心轴重合）（）
8．麦克风是常用的一种电子设备，它的内部就是一个小型传感器，把声音信号转变成电信号。它的种类比较多，其中有一种是动圈式的，它的工作原理是在弹性膜片后面粘接一个轻小的金属线圈，该线圈处在柱形永磁体的辐射状磁场中，当声音使膜片振动时，就能将声音信号转变成电信号，下列说法正确的是（）
A．该传感器是根据电流的磁效应工作的
B．该传感器是根据电磁感应现象工作的
C．膜片振动时，线圈内不会产生感应电流
D．膜片振动时，线圈内会产生感应电流
9．如图所示，a、b、c三个环水平套在条形磁铁外面，其中a和b两环大小相同，c环最大，a环位于N极处，b和c两环位于条形磁铁中部，则穿过三个环的
磁通量的大小是（）
A．c环最大，a与b环相同B．三个环相同
C．b环比c环大D．a环一定比c环大
10．(2014 宁波期末)如图所示，矩形线框在磁场内做的各种运动中，能够产生感应电流的是()
11．如图所示的条形磁铁的上方放置一矩形线框，线框平面水平且与条形磁铁平行，则线框在由N端匀速平移到S端的过程中，线框中的感应电流的情况
是（）
A．线框中始终无感应电流
B．线框中始终有感应电流
C．线框中开始有感应电流，当线框运动到磁铁中部上方时无感
应电流，以后又有了感应电流
D．开始无感应电流，当运动到磁铁中部的上方时有感应电流，后来又没有感应电流
12．带负电的圆环绕圆心旋转，在环的圆心处有一闭合小线圈，小线圈和圆环在同一平面内，则（）
A．只要圆环在转动，小线圈内就一定有感应电流产生
B．圆环不管怎样转动，小线圈内都没有感应电流产生
C．圆环在做变速运动时，小线圈内一定有感应电流产生
D．圆环在做匀速转动时，小线圈内没有感应电流产生
13．如图所示，当导线MN沿导轨开始向右滑动的瞬间（导轨间有磁场，磁场方向垂直纸面向里），正对电磁铁A的圆形金属环B中（）
A．有感应电流B．没有感应电流
C．可能有也可能没有感应电流D．无法确定
14．如图所示，将一个矩形线圈ABCD放入匀强磁场中，若线圈平面平行于磁感线，则下列运动中，线圈中会产生感应电流的是（）
A．矩形线圈做平行于磁感线的平移运动
B．矩形线圈做垂直于磁感线的平移运动
C．矩形线圈绕AB边转动
D．矩形线圈绕BC边转动
15．如图所示，金属裸导线框abcd放在水平光滑金属导轨上，
在磁场中向右运动，匀强磁场垂直水平面向下，则（）
A．G1表的指针发生偏转B．G2表的指针发生偏转
C．G1表的指针不发生偏转D．G2表的指针不发生偏转
16．匀强磁场区域宽为d，一正方形线框abcd的边长为l，且l d
>，线框以速度v通过磁场区域，如图所示，从线框进入到完全离开磁场的时问内，
线框中没有感应电流的时间是（）
A．l d
v
+
B．
l d
v
-
C．
2
l d
v
+
D．
2
l d
v
-
17．如图所示的实验中，在一个足够大的磁铁的磁场中，如果AB沿水平方向运动速度的大小为v1，两磁极沿水平方向运动速度的大小为v2，则（）
A．当v1=v2，且方向相同时，可以产生感应电流
B．当v1=v2，且方向相反时，可以产生感应电流
C．当v1≠v2，方向相同或相反都可以产生感应电流
D．若v2=0，v1的速度方向改为与磁感线的夹角为θ，且0＜θ
＜90°，可以产生感应电流
18．如图所示，闭合小金属环从高h的光滑曲面上端无初速滚下，又沿曲面的另一侧上升，则（）
A．若是匀强磁场，环在左侧滚上的高度小于h
B．若是匀强磁场，环在左侧滚上的高度等于h
C．若是非匀强磁场，环在左侧滚上的高度等于h
D．若是非匀强磁场，环在左侧滚上的高度小于h
二、填空题
19．一水平放置的矩形线圈，在条形磁铁S极附近下落，在下落过程中，线圈平面保持水平，如图所示，位置1和3都靠近位置2，则线圈从位置1到位
置2的过程中，线圈内________感应电流，线圈从位置2至位置3
的过程中，线圈内________感应电流。（填“有”或“无”）
20．一个球冠处于磁感应强度为曰的匀强磁场中，如图所示，若
球冠的底面大圆半径为r，磁场方向与球冠底面垂直，则穿过整个球冠
的磁通量为________。
21．（2014 上海二模）为判断线圈绕向，可将灵敏电流计G与线圈L连接，如图所示。已知线圈由a端开始绕至b端，当电流从电流计G左端流入时，指针向左偏转。
(1)将磁铁N极向下从线圈上方竖直插入L时，发现指针向左偏转。俯视线圈，其绕向为________(填：“顺时针”或“逆时针”)。
(2)当条形磁铁从图中的虚线位置向右远离L时，指针向右偏转。俯视线圈，其绕向为________(填：“顺时针”或“逆时针”)。
三、解答题
22．如图所示，一个单匝矩形线圈abcd，边ab=30 cm，bc=20 cm，放在Oxyz直角坐标系内，线圈平面垂直于Oxy平面，与Ox轴和Oy轴的夹角分别为α=30°
和β=60°，匀强磁场的磁感应强度B=10－2T，试计算：当磁场方向分
别沿Ox、Oy、Oz方向时，穿过线圈的磁通量各为多少？
23．（2014 上饶县校级月考）如图所示，矩形线圈的面积为0.2m2，放在磁感应强度为0.1T的匀强磁场中，线圈的一边ab与磁感线垂直，线圈平面与磁场方向成30°角。求：
（1）穿过线圈的磁通量是多大？
（2）当线圈从图示位置绕ab边转过60的过程中，穿过线圈的磁通量变化了多少？
【答案与解析】
一、选择题
1．【答案】AC
【解析】本题考查物理学史知识，要注意物理学发展过程中重要规律和实验。B选项中是赫兹用实验证实了电磁波的存在。D选项中是安培发现磁场对电流的作用规律，洛伦兹发现磁场对运动电荷的作用规律。
2．【答案】B
【解析】由于直流发电机接到了直流发电机的输出端，观察被接入的直流发电机发生了转动，从而发明了直流电动机，故选项B正确。
3．【答案】A
【解析】磁铁可使近旁的铁块磁化带磁，静电荷可使近旁的导体感应带电，但静止的稳恒电流，其磁场不变，不会使静止的线圈中磁通量发生变化而产生感应电流，所以A项被实验否定，答案为A。除此之外磁铁可使运动的导体切割磁感线产生感应电动势，稳恒电流尽管磁场不变，但运动的线圈磁通量会变化，同样运动导线上的稳恒电流也会使线圈磁通量变化，综上所述B、C、D都会被实验证实是正确的。
4．【答案】B
【解析】
4
sin
5
BS BS
α
Φ==。
5．【答案】C
【解析】利用右手螺旋定则判断电流产生的磁场，作出俯视图，考虑到
磁场具有对称性，可以知道，进入线圈的磁感线的条数与穿出线圈的磁感线
的条数是相等的。故选C。
6．【答案】D
【解析】判断闭合电路中有无电流产生，关键是看穿过闭合电路的磁通量是否发生变化，只要穿过闭合电路的磁通量发生变化，回路中一定会产生感应电流，故D正确。A、B选项所述导体不一定处于闭合电路中，故不一定产生感应电流，A、B错。C中穿过闭合电路的磁通量也不一定变化，电路中也未必有感应电流产生。
7．【答案】BC
【解析】（1）对图A而言，因为通电直导线位于环形导线所在平面内，且与直径重合，因此通过圆环的磁通量为零。所以当切断直导线中的电流时，磁通量在整个变化过程中都为
零，所以闭合回路中不会有感应电流产生；
（2）对图B而言，因为磁通量为大、小两个部分磁感线条数之差，通过圆环的磁通量不为零，当切断直导线中的电流时，磁通量为零，即此过程中磁通量有变化，故闭合回路中会有感应电流产生：
（3）同理分析可得图C中也有感应电流产生；
（4）对图D而言，因为环形线圈与直导线产生的磁场的磁感线平行，故磁通量为零。当切断直导线中的电流时，磁通量在整个变化过程中皆为零，所以闭合回路中不会有感应电流产生。
所以当切断直导线中的电流时，能产生感应电流的有B、C两种情况。
8．【答案】BD
【解析】当声音使膜片振动时，膜片后的金属线圈随之振动，线圈就会切割永磁体磁场的磁感线，产生感应电流，声音强弱不同，产生的感应电流的强弱也不同，从而将声音信号转变成电信号，这就是电磁感应现象，则选B、D。
9．【答案】C
【解析】条形磁铁磁场的磁感线分布特点是：①两端密，中间疏；②磁铁内、外磁感线条数相等。a、b、c三个环中磁铁内磁场方向都向上，而磁铁外部磁场不同，应选C，而a、c两环磁通量大小关系不确定。
10．【答案】B
【解析】根据产生感应电流的条件，闭合回路内磁通量变化产生感应电流，能够产生感应电流的是图B。
11．【答案】B
【解析】本题考查感应电流的产生条件，解决本题的关键是清楚条形磁铁的磁感线分布情况和线框在每个位置时磁感线的净条数。条形磁铁中部磁性较弱，两极磁性最强，线圈中磁通量的变化情况是先减小后反方向增大，因此线圈中始终有感应电流，故选B。
12．【答案】CD
【解析】圆环做变速转动时，相当于环形电流的电流强度发生变化，通过小线圈的磁通量发生变化，小线圈内有感应电流，故C对；如果圆环匀速转动，相当于环形电流的电流强度恒定，其磁场也恒定，通过小线圈的磁通量不变，小线圈内无感应电流，故D对。
13．【答案】A
【解析】导线MN开始向右滑动的瞬间，闭合回路里磁通量发生变化，闭合回路中有感应电流产生，线圈A在圆形金属环B中产生的磁通量从零开始增加，B中一定有感应电流产生。
14．【答案】C
【解析】根据产生感应电流的条件可知，判断闭合线圈中是否产生感应电流，关键是判断线圈中磁通量是否发生变化。A选项中，矩形线圈做平行于磁感线的平移运动，磁通量不
变，无感应电流。B选项中，矩形线圈做垂直于磁感线的平移运动，磁通量为零不变，不产生感应电流。C选项中，矩形线圈绕A曰边转动，磁通量必变化，产生感应电流。D选项中，矩形线圈绕BC边转动，磁通量恒为零，无感应电流。所以c选项正确。
15．【答案】AB
【解析】虽然线圈abcd构成的闭合回路中没有磁通量的变化，但电流表G1和线框abcd 构成的闭合回路中磁通量发生变化，有感应电流流过G1和G2，选A、B。
16．【答案】B
【解析】只有线框在进入磁场的过程中（bc边未出磁场）和线框在出磁场的过程中（仅ad边的磁场中运动），穿过线框的磁通量才发生变化，产生感应电流。ad边和bc边都在磁
场外时穿越磁场的过程中，没有感应电流，则
l d
t
v
-=。
17．【答案】BCD
【解析】若v1=v2，且方向相同，二者无相对运动，AB不切割磁感线，回路中无感应电流，A错；若v1=v2，且方向相反，则AB切割磁感线，穿过回路的磁通量变大或变小，都有感应电流产生，B对，当v1≠v2时，无论方向相同或相反，二者都有相对运动，穿过回路的磁通量都会发生变化，有感应电流产生，C对；当v2=0，v1与磁感线的夹角0＜θ＜90°时，v1有垂直磁感线方向的分量，即AB仍在切割磁感线，穿过回路的磁通量发生变化，有感应电流产生，D对。
18．【答案】BD
【解析】若为匀强磁场，环在磁场中运动的过程中磁通量不变，不会产生感应电流，金属环机械能守恒，仍能上升到h高处，B正确。若为非匀强磁场，环在磁场中运动，磁通量发生变化，有感应电流产生，环机械能减少，上升高度小于h，故D正确。
二、填空题
19．【答案】有有
【解析】由位置1到位置2以及由位置2到位置3，穿过线圈的磁通量均在变化，故均有感应电流产生，注意在位置2时磁通量为零，但感应电流不为零，因为在这个时刻前后磁通量反向。
20．【答案】πBr2
【解析】判断穿过整个球冠的磁通量的大小，关键是看穿过的磁感线条数，因为穿过球冠的磁感线条数和穿过底面的磁感线条数相等，所以穿过球冠的磁通量和穿过底面的磁通量相等，Φ=πBr2。
21．【答案】(1)顺时针(2)逆时针
【解析】(1)将磁铁N极向下从线圈上方竖直插入L时，发现指针向左偏转，说明L中电流从b到a。根据楞次定律，L中应该产生竖直向上的磁场。由安培定则可知，俯视线圈，电流为逆时针方向，线圈其绕向为顺时针。
(2)当条形磁铁从图中的虚线位置向右远离L时，指针向右偏转，说明L中电流从a到b。根据楞次定律，L中应该产生竖直向上的磁场。由安培定则可知，俯视线圈，电流为逆时针
方向，俯视线圈，其绕向为逆时针。
三、解答题
22．【答案】3×10－4 Wb 4
10Wb - 0
【解析】矩形线圈的面积S=ab ×bc=0.30×0.20 m 2=6×10－2 m 2，它在垂直于三根坐标轴上的投影面积大小分别为 22221cos 610m 310m 2
x S S β--==??=?，
2222cos 61010m y S S α--==?=， S z =0。
当磁感应强度B 沿Ox 方向时，穿过线圈的磁通量
22410310Wb 310Wb x x BS ---Φ==??=?；
当磁感应强度B 沿Oy 方向时，穿过线圈的磁通量
2241010Wb 10Wb y y BS ---Φ==?=；
当磁感应强度B 沿Oz 方向时，穿过线圈的磁通量0z z BS Φ==。
23．【答案】（1）0.01Wb （2）0.01Wb 或0.02Wb -
【解析】（1）穿过线圈的磁通量为：1=sin 300.10.20.01Wb 2
BS Φ?=??= （2）若逆时针方向转过60°时的磁通量0.02Wb BS 'Φ==；
那么0.01Wb '?Φ=Φ-Φ=
若顺时针方向转过60°时的磁通量sin300.01Wb BS 'Φ=-?=-；
那么0.02Wb '?Φ=Φ-Φ=-
电磁感应专题复习 知识网络 第一部分电磁感应现象、楞次定律 知识点一——磁通量 ▲知识梳理 1．定义 磁感应强度B与垂直场方向的面积S的乘积叫做 穿过这个面积的磁通量，。如果面积S与B不垂直，如图所示，应以B乘以在垂直于磁场方向上的投影面积,即 。 2．磁通量的物理意义 磁通量指穿过某一面积的磁感线条数。 3．磁通量的单位：（韦伯）。 特别提醒： （1）磁通量是标量，当有不同方向的磁感线穿过某面时，常用正负加以区别；另外，磁通量与线圈匝数无关。
（2）磁通量的变化，它可由B、S或两者之间的夹角的变化引起。 ▲疑难导析 一、磁通量改变的方式有几种 1．线圈跟磁体间发生相对运动，这种改变方式是S不变而相当于B变化。 2．线圈不动，线圈所围面积也不变，但穿过线圈面积的磁感应强度是时间的函数。 3．线圈所围面积发生变化，线圈中的一部分导体做切割磁感线运动。其实质也是B不变，而S增大或减小。 4．线圈所围面积不变，磁感应强度也不变，但二者间的夹角发生变化，如在匀强磁场中转动矩形线圈。 二、对公式的理解 在磁通量的公式中，S为垂直于磁感应强度B方向上的有效面积，要正确理解三者之间的关系。 1．线圈的面积发生变化时磁通量是不一定发生变化的，如图（a），当线圈面积由变为时，磁通量并没有变化。 2．当磁场范围一定时，线圈面积发生变化，磁通量也可能不变，如图（b）所示，在空间有磁感线穿过线圈S，S外没有磁场，如增大S，则不变。
3．若所研究的面积内有不同方向的磁场时，应是将磁场合成后，用合磁场根据去求磁通量。 例：如图所示，矩形线圈的面积为S（），置于磁感应强度为B（T）、方向水平向右的匀强磁场中，开始时线圈平面与中性面重合。求线圈平面在下列情况的磁通量的改变量：绕垂直磁场的轴转过（1）；（2）；（3）。 （1）； （2）； （3）。负号可理解为磁通量在减少。 知识点二——电磁感应现象 ▲知识梳理 1．产生感应电流的条件 只要穿过闭合电路的磁通量发生变化，即，则闭合电路中就有感应电流产生。 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）线圈绕垂直于磁场的轴转动。 （3）磁感应强度B变化。 ▲疑难导析
压U ab 、线框所受安培力 F 、穿过线圈的磁通量 ①随位移x 的变化图像正确的是 B . 电磁感应图像问题 1如图所示，由粗细均匀的电阻丝制成的边长为 I 的正方形线框abed ，其总电阻为 R 现 使线框以水平向右的速度 v 匀速穿过一宽度为 2I 、磁感应强度为 B 的匀强磁场区域，整个 过程中ab 、cd 两边始终保持与磁场边界平行。 令线框的ed 边刚好与磁场左边界重合时 t =o , 电流沿abeda 流动的方向为正，u o =Blv 。线框中a 、b 两点间电势差u ab 随线框cd 边的位移x X X X X X X ； X K X X X X ； X X X X X X ； x \ X X A I X X X X X X ; II ? 为坐标原点建立x 轴.一边长为L 的正方形金属线框 abed ,在外力作用下以速度 v 匀速穿过 匀强磁场.从线框cd 边刚进磁场开始计时，线框中产生的感应电流 i 、线框ab 边两端的电 2.如图所示，空间存在垂直纸面向里的有界匀强磁场，磁场区域宽度为 D 2L ，以磁场左边界 变化的图象正确的是（ /减 X X j I ￡■74 t ） -坯的 K X X I
3.如图所示，两相邻的宽均为0.8m的匀强磁场区域，磁场方向分别垂直纸面向里和垂直纸 面向外。一边长为0.4m的正方形导线框位于纸面内，以垂直于磁场边界的恒定速度v=0.2m/s 通过磁场区域，在运动过程中，线框有一边始终与磁场区域的边界平行。取它刚进入磁场的时刻t=O,规定线框中感应电流逆时针方向为正方向。在下列图线中，正确反映感应电流强 度随时间变化规律的是（） 4 .如图所示，为三个有界匀强磁场，磁感应强度大小均为B，方向分别垂直纸面向外、向 里和向外，磁场宽度均为L,在磁场区域的左侧边界处，有一边长为L的正方形导体线框， 总电阻为R,且线框平面与磁场方向垂直，现用外力F使线框以速度v匀速穿过磁场区域， 以初始位置为计时起点，规定电流沿逆时针方向时的电动势E为正，磁感线垂直纸面向里 时的磁通量①为正值，外力F向右为正。则以下反映线框中的磁通量①、感应电动势E、 外力F和电功率P随时间变化规律图象错误的是 * ? * 1 ??■V ? ?4 ■ ?■ ? ?■ ------ ?
物理电磁感应知识点的归纳 物理电磁感应知识点的归纳 1.电磁感应现象 利用磁场产生电流的现象叫做电磁感应，产生的电流叫做感应电流。 (1)产生感应电流的条件：穿过闭合电路的磁通量发生变化，即0。 (2)产生感应电动势的条件：无论回路是否闭合，只要穿过线圈平面的磁通量发生变化，线路中就有感应电动势。产生感应电动势的那部分导体相当于电源。 (3)电磁感应现象的实质是产生感应电动势，如果回路闭合，则有感应电流，回路不闭合，则只有感应电动势而无感应电流。 2.磁通量 (1)定义：磁感应强度B与垂直磁场方向的面积S的乘积叫做穿过这个面的磁通量，定义式：=BS。如果面积S与B不垂直，应以B 乘以在垂直于磁场方向上的投影面积S，即=BS，国际单位：Wb (2)求磁通量时应该是穿过某一面积的磁感线的净条数。任何一个面都有正、反两个面;磁感线从面的正方向穿入时，穿过该面的磁通量为正。反之，磁通量为负。所求磁通量为正、反两面穿入的磁感线的代数和。 3.楞次定律 (1)楞次定律：感应电流的磁场，总是阻碍引起感应电流的磁通量的变化。楞次定律适用于一般情况的感应电流方向的判定，而右
手定则只适用于导线切割磁感线运动的`情况，此种情况用右手定则判定比用楞次定律判定简便。 (2)对楞次定律的理解 ①谁阻碍谁---感应电流的磁通量阻碍产生感应电流的磁通量。 ③如何阻碍---原磁通量增加时，感应电流的磁场方向与原磁场方向相反;当原磁通量减少时，感应电流的磁场方向与原磁场方向相同，即增反减同。 ④阻碍的结果---阻碍并不是阻止，结果是增加的还增加，减少的还减少。 (3)楞次定律的另一种表述：感应电流总是阻碍产生它的那个原因，表现形式有三种： ①阻碍原磁通量的变化;②阻碍物体间的相对运动;③阻碍原电流的变化(自感)。 4.法拉第电磁感应定律 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。表达式：E=n/t 当导体做切割磁感线运动时，其感应电动势的计算公式为 E=BLvsin。当B、L、v三者两两垂直时，感应电动势E=BLv。 (1)两个公式的选用方法E=n/t计算的是在t时间内的平均电动势，只有当磁通量的变化率是恒定不变时，它算出的才是瞬时电动势。E=BLvsin中的v若为瞬时速度，则算出的就是瞬时电动势：若v为平均速度，算出的就是平均电动势。 (2)公式的变形 ①当线圈垂直磁场方向放置，线圈的面积S保持不变，只是磁场的磁感强度均匀变化时，感应电动势：E=nSB/t。 ②如果磁感强度不变，而线圈面积均匀变化时，感应电动势 E=Nbs/t。
电磁感应基础练习题： 1、面积是0.5m 2的导线环，放在某一匀强磁场中，环面与磁场垂直，穿过导线的磁通量是Wb 2100.1-?，则该磁场的磁感应强度是（ ） Ａ、T 2105.0-? Ｂ、T 2105.1-? Ｃ、T 2101-? Ｄ、T 2102-? 2、关于电磁感应现象，下列说法正确的是（ ） Ａ、只要磁通量穿过电路，电路中就有感应电流 Ｂ、只要穿过闭合导体回路的磁通量足够大，电路中就有感应电流 Ｃ、只要闭合导体回路在切割磁感线运动，电路中就有感应电流 Ｄ、只要穿过闭合导体回路的磁通量发生变化，电路中就有感应电流 3、如图所示，套在条形磁铁外的三个线圈，其面积321S S S =>，穿过各线圈的磁通量依次为1Φ、2Φ、3Φ，则它们的大小关系是（ ） A 、32 1 Φ>Φ>Φ B 、321Φ=Φ>Φ C 、321Φ=Φ<Φ D 、321Φ<Φ<Φ 4、关于电磁感应，下列说法正确的是（ ） A 、穿过线圈的磁通量越大，感应电动势就越大 B 、穿过线圈的磁通量为零，感应电动势一定为零 C 、穿过线圈的磁通量变化越快，感应电动势越大 D 、穿过线圈的磁通量变化越大，感应电动势越大 5、如图所示，在《探究产生感应电流的条件》的实验中，开关断开时，条形 磁铁插入或拔出线圈的过程中，电流表指针不动；开关闭合时，磁铁静止在 线圈中，电流表指针也不动；开关闭合时，将磁铁插入或拔出线圈的过程中， 电流表指针发生偏转．由此得出，产生感应电流的条件是：电路必须 ， 穿过电路的磁通量发生 ． 6、如图所示是探究感应电流与磁通量变化关系的实验．下列操作会产生感应 电流的有 ． ①闭合开关的瞬间； ②断开开关的瞬间； ③闭合开关，条形磁铁穿过线圈； ④条形磁铁静止在线圈中 此实验表明：只要穿过闭合导体回路的磁通量发生 闭合导体回路中就有感应电流产生． 1、关于电磁感应，下列说法正确的是（ ） A 、穿过线圈的磁通量越大，感应电动势越大 B 、穿过线圈的磁通量为零，感应电动势为零 C 、穿过线圈的磁通量变化越快，感应电动势越大 D 、穿过线圈的磁通量变化越大，感应电动势越大 2、关于感应电动势的大小，下列说法正确的是（ ） A 、跟穿过闭合导体回路的磁通量有关 S
第16章:电磁感应 L 闭合电路中磁通量发生变化时产生感应电流 当磁场为匀强磁场，并且线圈平面垂直磁场时磁通量： $ =BS 如果该面积与磁场夹角为 a,则其投影面积为 Ssin a,则磁通量为 =BSsin a 。磁通量的单位： 韦伯，符号： Wb 、重、难点知识归纳 1. 法拉第电磁感应定律 (1) .产生感应电流的条件：穿过闭合电路的磁通量发生变化。 以上表述是充分必要条件。不论什么情况，只要满足电路闭合和磁通量发生变化这两 个条件，就必然产生感应电流；反之，只要产生了感应电流，那么电路一定是闭合的，穿过 该电路的磁通量也一定发生了变化。 当闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线的运动时，电路中有感应电流产生。 这个表述是充分条件，不是必要的。在导体做切割磁感线运动时用它判定比较方便。 (2) .感应电动势产生的条件：穿过电路的磁通量发生变化。 、知识网络 产生感应电一 闭合电路中的部分导体在做切割磁感线运动 流的方法 闭合电路的磁通量发生变 感应电流方 _ 右手疋则， 向的判定 ? 楞次定律 E=BL v sin 0 感应电动势 A (h 的大小 ■ E - n A t 大小: 方向: 日光 构造 E 2 总是阻碍原电流的变化方向 灯管 镇流器 启动器 日光灯工作原理：自感现象 通电、断电自感实验 实验: 应用 自 感 自感电 动势
这里不要求闭合。无论电路闭合与否，只要磁通量变化了，就一定有感应电动势产生。 这好比一个电源：不论外电路是否闭合， 电动势总是存在的。 但只有当外电路闭合时， 电路 中才会有电流。 (3) .引起某一回路磁通量变化的原因 a 磁感强度的变化 b 线圈面积的变化 c 线圈平面的法线方向与磁场方向夹角 的变化 (4) .电磁感应现象中能的转化 感应电流做功，消耗了电能。消耗的电能是从其它形式的能转化而来的。 在转化和转移中能的总量是保持不变的。 (5) .法拉第电磁感应定律： a 决定感应电动势大小因素：穿过这个闭合电路中的磁通量的变化快慢 b 注意区分磁通量中，磁通量的变化量，磁通量的变化率的不同 —磁通量， 一磁通量的变化量， c 定律内容：感应电动势大小决定于磁通量的变化率的大小，与穿过这一电路磁通量的 变化率成正比。 (6 )在匀强磁场中， 磁诵量的变化 △① =①t -①o 有多种形式，主要有 ①S 、 a 不变， B 改变，这时 △①= △ B Ssin a ②B 、 a 不变， S 改变，这时 △①= △ S Bsin a ③B 、 S 不变， a 改变，这时 △①=BS(sin a 2-sin a 1) 在非匀强磁场中，磁通量变化比较复杂。有 几种情况需要特别注意： 形磁铁附近移动，穿过上边线圈的磁通量由方向向 上减小到零，再变为方向向下增大；右边线圈的磁通量由方向向下减 小到零，再变为方向向上增大。 ②如图16-2所示，环形导线 a 中有顺时针方向的电流， a 环外有 两个同心导线圈b 、c ,与环形导线a 在同一平面内。当 a 中的电流增 ①如图16-1所示，矩形线圈沿a T b T c 在条 a be 图 16-1 a 图 16-2
电磁感应练习 一 选择题 1. 在无限长载流导线附近有一个球形闭合曲面S ，当S 面垂直于导线电流方向向长直导线靠近时，穿过S 面的磁通量Φm 和面上各点的磁感应强度的大小将： （A ）Φm 增大，B 也增大； （B ）Φm 不变，B 也不变； （C ）Φm 增大，B 不变； （D ）Φm 不变，B 增大。 [ ] 2. 在无限长的载流直导线附近放置一矩形闭合线圈，开始时线圈与导线在同一平面内，且线圈中两条边与导线平行，当线圈以相同的速率作如图所示的三种不同方向的平动时，线圈中的感应电流 (A) 以情况Ⅰ中为最大． (B) 以情况Ⅱ中为最大． (C) 以情况Ⅲ中为最大． (D) 在情况Ⅰ和Ⅱ中相同． ［ ］ 题一（2）图 3. 铜圆盘水平放置在均匀磁场中，B 的方向垂直向上。当铜盘绕通过中心垂直于盘面的轴沿图示方向转动时， （A ）铜盘上有感应电流产生，沿着铜盘转动的相反方向流动。 （B ）铜盘上有感应电流产生，沿着铜盘转动的方向流动。 （C ）铜盘上有感应电动势产生，铜盘边缘处电势高。 （D ）铜盘上有感应电动势产生，铜盘中心处电势高。 [ ] B ω 题一（3）图 4．如图，导体棒AB=L 在均匀磁场B 中绕通过C 点的垂直于棒长且沿磁场方向的轴OO`转动（角速度ω与B 同方向），BC 的长度为棒长的1/3。则(1) （A ）A 点比B 点电势高. （B ）A 点与B 点电势相等. （C ）A 点比B 点电势低. （D ）无法判断. [ ] (2)求：U A U B B O A B C O` 题一（4）图 a b c d a b c d a b c d v v v ⅠⅢⅡ I
电磁感应复习与巩固 编稿：张金虎审稿：李勇康 【学习目标】 1．电磁感应现象发生条件的探究与应用。 2．楞次定律的建立过程与应用：感应电流方向决定因素的探究，楞次定律的表述及意义。 3．法拉第电磁感应定律的运用，尤其是导体棒切割磁感线产生感应电动势 sin EBLv??的计算是感应电动势定量计算的重点所在。在应用此公式时要特别注意导体棒的有效切割速度和有效长度。 4．利用法拉第电磁感应定律、电路知识、牛顿运动定律、能的转化和守恒定律进行综合分析与计算。 【知识络】 【要点梳理】 要点一、关于磁通量?，磁通量的变化??、磁通量的变化率t??? 1、磁通量
磁通量cos BSBSBS???????，是一个标量，但有正、负之分。 可以形象地理解为穿过某面积磁感线的净条数。 2、磁通量的变化 磁通量的变化21??????． 要点诠释： ??的值可能是2?、1?绝对值的差，也可能是绝对值的和。例如当一个线圈从与磁感 线垂直的位置转动180?的过程中21??????． 3、磁通量的变化率 磁通量的变化率t???表示磁通量变化的快慢，它是回路感应电动势的大小的决定因素。 2121ttt????????， 在回路面积和位置不变时BStt??????（Bt??叫磁感应强度的变化率）； 在B均匀不变时SBtt??????，与线圈的匝数无关。 要点二、关于楞次定律 （1）定律内容：感应电流具有这样的方向：感应电流的磁场总是阻碍引起感应电流的磁通量发生变化。 （2）感应电流方向的决定因素是：电路所包围的引起感应电流的磁场的方向和磁通量的增减情况。 （3）楞次定律适用范围：适用于所有电磁感应现象。 （4）应用楞次定律判断感应电流产生的力学效果（楞次定律的变式说法）：感应电流受到的安培力总是阻碍线圈或导体棒与磁场的相对运动，即线圈与磁场靠近时则相斥，远离时则相吸。 （5）楞次定律是能的转化和守恒定律的必然结果。 要点三、法拉第电磁感应定律 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，即Et????． 要点诠释： 对n匝线圈有Ent????． （1）Ent????是t?时间内的平均感应电动势，当0t??时，Ent????转化为瞬时感应电动势。
一、电磁感应现象 1、电生磁：（电流的磁效应） 1）通电直导线周围存在磁场，磁场的方向与电流方向有关； 根据右手螺旋法则判断：用右手握住通电直导线，让大拇指指向电流的方向，那么四指的指向就是磁感线的环绕方向； （奥斯特试验） 插入：磁场基础概念 磁感线：在磁场中画一些曲线，用（虚线或实线表示）使曲线上任何一点的切线方向都跟这一点的磁场方向相同（且磁感线互不交叉），这些曲线叫磁感线。磁感线是闭合曲线。规定小磁针的北极所指的方向为磁感线的方向。磁铁周围的磁感线都是从N极出来进入S 极或传向无穷远处，在磁体内部磁感线从S极到N极。 磁感线是为了形象地研究磁场而人为假想的曲线，并不是客观存在于磁场中的真实曲线。但可以根据磁感线的疏密，判断磁性的强弱。
磁感线密集，则磁性强，稀疏，则弱。 磁感应强度：与磁力线方向垂直的单位面积上所通过的磁力线数目， 又叫磁力线的密度，也叫磁通密度， 用B表示，单位为特斯拉（T）。 磁通量：磁通量是通过某一截面积 的磁力线总数，用Φ表示，单位为韦伯， 符号是Wb。通过一线圈的磁通的表达式为：Φ=B·S（其中B为磁感应强度，S为该线圈的面积。） 2）通电螺旋线圈两端存在磁场，磁场的方向与电流方向有关； 根据右手螺旋法则判断：用右手握住通电螺旋线圈，让四指指向电流的方向，那么大拇指的指向就是磁感线的方向； 3）电生磁的实际应用 ①发电机的转子线圈即励磁线圈；
②变压器（包括电压互感器、电流互感器）的一次线圈； ③交流电动机的定子线圈； 2、磁生电 磁生电的两个试验： 按产生原因的不同，感应电动势分为动生电动势和感生电动势两种。 1）动生电动势。原理：导体做切割磁力线运动时，在导体两端上就会产生电动势。闭合电路的一部分导体做切割磁感线运动时，在导体上就会产生电流的现象叫电磁感应现象，产生的电流叫做感应电流。
人教版高中物理选修3-2 知识点梳理 重点题型（常考知识点）巩固练习 【巩固练习】 一、选择题 1．在电磁学发展过程中，许多科学家做出了贡献，下列说法正确的是（ ） A ．奥斯特发现了电流磁效应；法拉第发现了电磁感应现象 B ．麦克斯韦预言了电磁波；楞次用实验证实了电磁波的存在 C ．库仑发现了点电荷的相互作用规律；密立根通过油滴实验测定了元电荷的数值 D ．安培发现了磁场对运动电荷的作用规律；洛伦兹发现了磁场对电流的作用规律 2． 1873年奥地利维也纳世博会上，比利时出生的法国工程师格拉姆在会展中偶然接错了导线，把另一直流发电机发出的电接到了他自己送展的直流发电机的电流输出端。由此而观察到的现象导致了他的一项重要发明，从而突破了人类在电能利用方面的一个瓶颈，此项发明是（ ） A ．新型直流发电机 B ．直流电动机 C ．交流电动机 D ．交流发电机 3．法拉第通过精心设计的一系列实验，发现了电磁感应定律，将历史上认为各自独立的学科“电学”和“磁学”联系起来，在下面几个典型的实验设计思想中，所做的推论后来被实验否定的是（ ） A ．既然磁铁可以使近旁的铁块带磁，静电荷也可以使近旁的导体表面感应出电荷，那么静止导线中的稳恒电流也可在近旁静止的线圈中感应出电流 B ．既然磁铁可在近旁运动的导体中感应出电动势，那么稳恒电流也可在近旁运动的线圈中感应出电流 C ．既然运动的磁铁可在近旁静止的线圈中感应出电流，那么静止的磁铁也可在近旁运动的导体中感应出电动势 D ．既然运动的磁铁可在近旁的导体中感应出电动势，那么运动导线上的稳恒电流也可以在近旁的线圈中感应出电流 4．如图所示，矩形线框abcd 放置在水平面内，磁场方向与水平方向成α角，已知4sin 5 α=，回路面积为S ，磁感应强度为B ，则通过线框的磁通量为 （ ） A ．BS B ． 45BS C ．35BS D ．34BS 5．如图所示，ab 是水平面上一个圆的直径，在过ab 的竖直平面内有一根通电导线ef 。已知ef 平行于ab ，当ef 竖直向上平移时，电流磁场穿过圆面积的磁通 量将（ ）
电磁感应综合练习题（基本题型） 一、选择题： 1．下面说法正确的是 （ ） A ．自感电动势总是阻碍电路中原来电流增加 B ．自感电动势总是阻碍电路中原来电流变化 C ．电路中的电流越大，自感电动势越大 D ．电路中的电流变化量越大，自感电动势越大 【答案】B 2．如图9-1所示，M 1N 1与M 2N 2是位于同一水平面内的两条平行金属导轨，导轨间距为L 磁感应强度为B 的匀强磁场与导轨所 在平面垂直，ab 与ef 为两根金属杆，与导轨垂直且可在导轨上滑 动，金属杆ab 上有一伏特表，除伏特表外，其他部分电阻可以不计，则下列说法正确的是 （ ） A ．若ab 固定ef 以速度v 滑动时，伏特表读数为BLv B ．若ab 固定ef 以速度v 滑动时，ef 两点间电压为零 C ．当两杆以相同的速度v 同向滑动时，伏特表读数为零 D ．当两杆以相同的速度v 同向滑动时，伏特表读数为2BLv 【答案】AC 3．如图9-2所示，匀强磁场存在于虚线框内，矩形线圈竖直下落。 如果线圈中受到的磁场力总小于其重力，则它在1、2、3、4位置 时的加速度关系为 （ ） A ．a 1＞a 2＞a 3＞a 4 B ．a 1 = a 2 = a 3 = a 4 C ．a 1 = a 2＞a 3＞a 4 D ．a 4 = a 2＞a 3＞a 1 【答案】C 4．如图9-3所示，通电螺线管两侧各悬挂一个小铜环，铜环平面与螺线管截面平行，当电键S 接通一瞬间，两铜环的运动情况是（ ） A ．同时向两侧推开 B ．同时向螺线管靠拢 C ．一个被推开，一个被吸引，但因电源正负极未知，无法具体判断 D ．同时被推开或同时向螺线管靠拢，但因电源正负极未知，无法具体判断 【答案】 A 图9-2 图9-3 图9-4 图9-1
物理总复习：电磁感应中的能量问题 【考纲要求】 理解安培力做功在电磁感应现象中能量转化方面所起的作用。 【考点梳理】 考点、电磁感应中的能量问题 要点诠释： 电磁感应现象中出现的电能，一定是由其他形式的能转化而来的，具体问题中会涉及多种形式能之间的转化，如机械能和电能的相互转化、内能和电能的相互转化。分析时应当牢牢抓住能量守恒这一基本规律，分析清楚有哪些力做功就可以知道有哪些形式的能量参与了相互转化，如有摩擦力做功，必然有内能出现；重力做功就可能有机械能参与转化；安培力做负功就是将其他形式的能转化为电能，做正功就是将电能转化为其他形式的能，然后利用能量守恒列出方程求解。 电能求解的主要思路： （1）利用克服安培力做功求解：电磁感应中产生的电能等于克服安培力所做的功。 （2）利用能量守恒求解：机械能的减少量等于产生的电能。 （3）利用电路特征求解：通过电路中所产生的电流来计算。 【典型例题】 类型一、根据能量守恒定律判断有关问题 例1、如图所示，闭合线圈abcd用绝缘硬杆悬于O点，虚线表示有界磁场B，把线圈从图示位置释放后使其摆动，不计其它阻力，线圈将（） A.往复摆动 B.很快停在竖直方向平衡而不再摆动 C.经过很长时间摆动后最后停下 D.线圈中产生的热量小于线圈机械能的减少量 【思路点拨】闭合线圈在进出磁场的过程中，磁通量发生变化，闭合线圈产生感应电流，其机械能转化为电热，根据能量守恒定律机械能全部转化为内能。 【答案】B 【解析】当线圈进出磁场时，穿过线圈的磁通量发生变化，从而在线圈中产生感应电流，机械能不断转化为电能，直至最终线圈不再摆动。根据能量守恒定律，在这过程中，线圈中产生的热量等于机械能的减少量。 【总结升华】始终抓住能量守恒定律解决问题，金属块（圆环、闭合线圈等）在穿越磁场时有感应电流产生，电能转化为内能，消耗了机械能，机械能减少，在磁场中运动相当于力学部分的光滑问题，不消耗机械能。上述线圈所出现的现象叫做电磁阻尼。用能量转化和守恒定律解决此类问题往往十分简便。磁电式电流表、电压表的指针偏转过程中也利用了电磁阻尼现象，所以指针能很快静止下来。 举一反三 【变式】光滑曲面与竖直平面的交线是抛物线，如图所示，抛物线的方程是y＝x2，下半部处在一个水平方向的匀强磁场中，磁场的上边界是y＝a的直线（图中的虚线所示）．一个小金属块从抛物线上y＝b（b＞a）处以速度v沿抛物线下滑．假设抛物线足够长，金属块沿抛物线下滑后产生的焦耳热总量是( )
高中物理《电磁感应》核心知识点归 纳 一、电磁感应现象 1、产生感应电流的条件 感应电流产生的条件是：穿过闭合电路的磁通量发生变化。 以上表述是充分必要条件。不论什么情况，只要满足电路闭合和磁通量发生变化这两个条件，就必然产生感应电流；反之，只要产生了感应电流，那么电路一定是闭合的，穿过该电路的磁通量也一定发生了变化。 2、感应电动势产生的条件。 感应电动势产生的条件是：穿过电路的磁通量发生变化。 这里不要求闭合。无论电路闭合与否，只要磁通量变化了，就一定有感应电动势产生。这好比一个电源：不论外电路是否闭合，电动势总是存在的。但只有当外电路闭合时，电路中才会有电流。 3、关于磁通量变化 在匀强磁场中，磁通量，磁通量的变化有多种形式，主要有： ①S、α不变，B改变，这时
②B、α不变，S改变，这时 ③B、S不变，α改变，这时 二、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要阻碍引起感应电流的磁通量的变化。 在应用楞次定律时一定要注意：“阻碍”不等于“反向”；“阻碍”不是“阻止”。 （1）从“阻碍磁通量变化”的角度来看，无论什么原因，只要使穿过电路的磁通量发生了变化，就一定有感应电动势产生。 （2）从“阻碍相对运动”的角度来看，楞次定律的这个结论可以用能量守恒来解释：既然有感应电流产生，就有其它能转化为电能。又由于感应电流是由相对运动引起的，所以只能是机械能转化为电能，因此机械能减少。磁场力对物体做负功，是阻力，表现出的现象就是“阻碍”相对运动。 （3）从“阻碍自身电流变化”的角度来看，就是自感现象。自感现象中产生的自感电动势总是阻碍自身电流的变化。 2、实质：能量的转化与守恒 3、应用：对阻碍的理解： （1）顺口溜“你增我反，你减我同”
电磁感应 课标导航 课程容标准： 1.收集资料，了解电磁感应现象的发现过程，体会人类探索自然规律的科学态度和科学精神。 2.通过实验，理解感应电流的产生条件，举例说明电磁感应在生活和生产中的应用。 3.通过探究，理解楞次定律。理解法拉第电磁感应定律。 4.通过实验，了解自感现象和涡流现象。举例说明自感现象和涡流现象在生活和生产中的应用。 复习导航 本章容是两年来高考的重点和热点，所占分值比重较大，复习时注意把握： 1.磁通量、磁通量的变化量、磁通量的变化率的区别与联系。 2.楞次定律的应用和右手定则的应用，理解楞次定律中“阻碍”的具体含义。 3.感应电动势的定量计算，以及与电磁感应现象相联系的电路计算题（如电流、电压、功 率等问题）。 4.滑轨类问题是电磁感应的综合问题，涉及力与运动、静电场、电路结构、磁场及能量、 动量等知识、要花大力气重点复习。 5.电磁感应中图像分析、要理解E-t、I-t等图像的物理意义和应用。 第1课时电磁感应现象、楞次定律 1、高考解读 真题品析 知识：安培力的大小与方向 例1. （09年物理）13．如图，金属棒ab置于水平放置的U形光滑导轨上，在ef右侧存在有界匀强磁场B，磁场方向垂直导轨平面向下，在ef左侧的无磁场区域cdef有一半径很小的金属圆环L，圆环与导轨在同一平面当金属棒ab在水平恒力F作用下从磁场左边界ef处由静止开始向右运动后，圆环L有__________（填收缩、扩）趋势，圆环产生的感应电流_______________（填变大、变小、不变）。 解析：由于金属棒ab在恒力F的作用下向右运动，则abcd回路中产生逆时针方向的感应电
【巩固练习】 一、选择题 1．在电磁学发展过程中，许多科学家做出了贡献，下列说法正确的是（）A．奥斯特发现了电流磁效应；法拉第发现了电磁感应现象 B．麦克斯韦预言了电磁波；楞次用实验证实了电磁波的存在 C．库仑发现了点电荷的相互作用规律；密立根通过油滴实验测定了元电荷的数值 D．安培发现了磁场对运动电荷的作用规律；洛伦兹发现了磁场对电流的作用规律 2．1873年奥地利维也纳世博会上，比利时出生的法国工程师格拉姆在会展中偶然接错了导线，把另一直流发电机发出的电接到了他自己送展的直流发电机的电流输出端。由此而观察到的现象导致了他的一项重要发明，从而突破了人类在电能利用方面的一个瓶颈，此项发明是（）A．新型直流发电机B．直流电动机C．交流电动机D．交流发电机 3．法拉第通过精心设计的一系列实验，发现了电磁感应定律，将历史上认为各自独立的“电学”和“磁学”联系起来，在下面几个典型的实验设计思想中，所做的推论后来被实验否定的是（）A．既然磁铁可以使近旁的铁块带磁，静电荷也可以使近旁的导体表面感应出电荷，那么静止导线中的稳恒电流也可在近旁静止的线圈中感应出电流 B．既然磁铁可在近旁运动的导体中感应出电动势，那么稳恒电流也可在近旁运动的线圈中感应出电流 C．既然运动的磁铁可在近旁静止的线圈中感应出电流，那么静止的磁铁也可在近旁运动的导体中感应出电动势 D．既然运动的磁铁可在近旁的导体中感应出电动势，那么运动导线上的稳恒电流也可以在近旁的线圈中感应出电流 ?角，已知放置在水平面内，磁场方向与水平方向成．如图所示，矩形线框abcd44??sin，回路面积为S，磁感应强度为B，则通过线框的磁通量为5 ）（BS33BS4BS．B A C．D．．BS 455 。ef是水平面上一个圆的直径，在过ab的竖直平面内有一根通电导线5．如图所示，ab竖直向上平移时，电流磁场穿过圆面积的磁通efab，当已知ef平行于
物理总复习：电磁感应现象 感应电流方向的判断 【考纲要求】 1、知道磁通量的变化及其求解方法，理解产生感应电流、感应电动势的条件； 2、理解楞次定律的基本含义与拓展形式； 3、理解安培定则、左手定则、右手定则、楞次定律的异同，并能在实际问题中熟练运用。 【知识网络】 【考点梳理】 考点一、磁通量 1、定义： 磁感应强度B 与垂直场方向的面积S 的乘积叫做穿过这个面积的磁通量，BS φ=。如果面积S 与B 不垂直，如图所示，应以B 乘以在垂直于磁场方向上的投影面积S '。即 cos BS φθ'=。 2、磁通量的物理意义: 磁通量指穿过某一面积的磁感线条数。 3、磁通量的单位：Wb 21 1Wb T m =?。 要点诠释： （1）磁通量是标量，当有不同方向的磁感线穿过某面时，常用正负加以区别，这时穿过某面的磁通量指的是不同方向穿过的磁通量的代数和。另外，磁通量与线圈匝数无关。 磁通量正负的规定：任何一个面都有正、反两面，若规定磁感线从正面穿入磁通量为正，则磁感线从反面穿入时磁通量为负。穿过某一面积的磁通量一般指合磁通量。 （2）磁通量的变化21φφφ?=-，它可由B 、S 或两者之间的夹角的变化引起。 4、磁通量的变化 要点诠释： （一）、磁通量改变的方式有以下几种 （1）线圈跟磁体间发生相对运动，这种改变方式是S 不变而相当于B 变化。 （2）线圈不动，线圈所围面积也不变，但穿过线圈面积的磁感应强度是时间的函数。 （3）线圈所围面积发生变化，线圈中的一部分导体做切割磁感线运动。其实质也是B 不变，而S 增大或减小。 （4）线圈所围面积不变，磁感应强度也不变，但二者间的夹角发生变化，如在匀强磁场中转动矩形线圈。
电磁感应 课标导航 课程内容标准： 1.收集资料，了解电磁感应现象的发现过程，体会人类探索自然规律的科学态度和科学精神。 2.通过实验，理解感应电流的产生条件，举例说明电磁感应在生活和生产中的应用。 3.通过探究，理解楞次定律。理解法拉第电磁感应定律。 4.通过实验，了解自感现象和涡流现象。举例说明自感现象和涡流现象在生活和生产中的应用。 复习导航 本章内容是两年来高考的重点和热点，所占分值比重较大，复习时注意把握： 1.磁通量、磁通量的变化量、磁通量的变化率的区别与联系。 2.楞次定律的应用和右手定则的应用，理解楞次定律中“阻碍”的具体含义。 3.感应电动势的定量计算，以及与电磁感应现象相联系的电路计算题（如电流、电压、功 率等问题）。 4.滑轨类问题是电磁感应的综合问题，涉及力与运动、静电场、电路结构、磁场及能量、 动量等知识、要花大力气重点复习。 5.电磁感应中图像分析、要理解E-t、I-t等图像的物理意义和应用。 第1课时电磁感应现象、楞次定律 1、高考解读 真题品析
知识：安培力的大小与方向 例1. （09年上海物理）13．如图，金属棒ab置于水平 放置的U形光滑导轨上，在ef右侧存在有界匀强磁场B， 磁场方向垂直导轨平面向下，在ef左侧的无磁场区域cdef 内有一半径很小的金属圆环L，圆环与导轨在同一平面内当金属棒ab在水平恒力F作用下从磁场左边界ef处由静止开始向右运动后，圆环L有__________（填收缩、扩张）趋势，圆环内产生的感应电流_______________（填变大、变小、不变）。 解析：由于金属棒ab在恒力F的作用下向右运动，则abcd回路中产生逆时针方向的感应电流，则在圆环处产生垂直于只面向外的磁场，随着金属棒向右加速运动，圆环的磁通量将增大，依据楞次定律可知，圆环将有收缩的趋势以阻碍圆环的磁通量将增大；又由于金属棒向右运动的加速度减小，单位时间内磁通量的变化率减小，所以在圆环中产生的感应电流不断减小。 答案：收缩，变小 点评：深刻领会楞次定律的内涵 热点关注 知识：电磁感应中的感应再感应问题 例8、如图所示水平放置的两条光滑轨道上有可自由移动的金属棒 PQ、MN,当PQ在外力作用下运动时,MN在磁场力作用下向右运动. 则PQ所做的运动可能是 A.向右匀速运动 B.向右加速运动 C.向左加速运动 D.向左减速运动
电磁感应基础知识 知识网络 1 2、通量Φ、磁通量变化?Φ、磁通量变化率 t ??Φ 对比表
3 4、感应电动势 在电磁感应现象中产生的电动势叫感应电动势，产生感应电流比存在感应电动势，产生感应电动势的那部分导体相当于电源，电路断开时没有电流，但感应电动势仍然存在。 a) 电路不论闭合与否，只要有一部分导体切割磁感线，则这部分导体就 会产生感应电动势，它相当于一个电源 b) 不论电路闭合与否，只要电路中的磁通量发生变化，电路中就产生感 应电动势，磁通量发生变化的那部分相当于电源。 5、公式 n E ?Φ =与E=BLvsin θ 的区别与联系
6、楞次定律 a)感应电流方向的判定方法 碍产生感应电流的原因 i.阻碍原磁通量的变化或原磁场的变化； ii.阻碍相对运动，可理解为“来拒去留”。 iii.使线圈面积有扩大或缩小趋势； iv.阻碍原电流的变化。
知识点一—磁通量 ▲知识梳理 磁通量 1.穿过某一面积的磁感线条数，在匀强磁场中， ＝BS，单位是韦伯，简称韦，符号是Wb．使用条件是B为匀强磁场，S为平面在磁场方向上的投影．磁通量虽然是标量，但有正负之分． 2．磁通量的物理意义 磁通量指穿过某一面积的磁感线条数。 3．磁通量的单位：Wb 。 4．磁通密度 垂直穿过单位面积的磁感线条数，即磁感应强度的大小。 ：如图所示，矩形线圈的面积为S （），置于磁感应强度为B（T）、方向水平向右的匀强磁场中，开始时线圈平面与中性面重合。求线圈平面在下列情况的磁通量的 改变量：绕垂直磁场的轴转过（1）；（2）；（3）。 解析： 初位置时穿过线圈的磁通量 ；转过 时，； 转过时，；转过时，，负号表示穿过面积S的方向和以上情况相反，故： （1）； （2）； （3）。负号可理解为磁通量在减少。 变式练习： 1．如图所示，平面M的面积为S，垂直于匀强磁场B，求平面M由 此位置出发绕与B垂直的轴线转过60°时磁通量的变化为 ____________，转过180°时磁通量的变化量为____________。
电磁感应提升练习 1、如图所示的圆形线圈共n匝，电阻为R，过线圈中心O垂直于线圈平面的直线上有A、B两点，A、B两点的距离为L，A、B关于O点对称。一条形磁铁开始放在A点，中心与O点重合，轴线与A、B所在直线重合，此时线圈中的磁 通量为，将条形磁铁以速度v匀速向右移动，轴线始终与直线重合，磁铁中心到O点时线圈中的磁通量为，下列说法正确的是（） A.磁铁在A点时，通过一匝线圈的磁通量为 B.磁铁从A到O的过程中，线圈中产生的平均感应电动势为 C.磁铁从A到B的过程中，线圈中磁通量的变化量为2 D.磁铁从A到B的过程中，通过线圈某一截面的电量不为零 2、如图甲所示，MN左侧有一垂直纸面向里的匀强磁场。现将一边长为l、质量为m、电阻为R的正方形金属线框置于该磁场中，使线框平面与磁场垂直，且bc边与磁场边界MN重合。当t=0时，对线框施加一水平拉力F，使线框由静止开始向右做匀加速直线运动；当t=t0时，线框的ad边与磁场边界MN重合。图乙为拉力F随时间变化的图线。由以上条件可知，磁场的磁感应强度B的大小为（） A． B．C． D． 3、如图所示，空间存在一有边界的条形匀强磁场区域，磁场方向与竖直平面（纸面）垂直，磁场边界的间距为L。一个质量为m、一边长度也为L的方形导线框沿竖直方向运动，线框所在平面始终与磁场方向垂直且线框上、下边始 终与磁场的边界平行。t=0时刻导线框的上边恰好与磁场的下边界重合（图中位置I），导线框的速度为。经历一
A．上升过程中，导线框做匀变速运动 B．上升过程克服重力做功的平均功率小于下降过程重力的平均功率 C．上升过程中线框产生的热量比下降过程中线框产生的热量的多 D．上升过程中合力做的功与下降过程中合力做的功相等 4、如图所示，在圆柱形区域内存在竖直向上的匀强磁场，磁感应强度的大小B随时间t的变化关系为B＝B0+kt，其中B0．k为正的常数。在此区域的水平面内固定一个半径为r的圆环形内壁光滑的细玻璃管，将一电荷量为q的带正电小球在管内由静止释放，不考虑带电小球在运动过程中产生的磁场，则下列说法正确的是（） A．从上往下看，小球将在管内沿顺时针方向运动，转动一周的过程中动能增量为2qkπr B．从上往下看，小球将在管内沿逆时针方向运动，转动一周的过程中动能增量为2qkπr C．从上往下看，小球将在管内沿顺时针方向运动，转动一周的过程中动能增量为qkπr2 D．从上往下看，小球将在管内沿逆时针方向运动，转动一周的过程中动能增量为qkπr2 5、如图所示，在边长为a的正方形区域内有匀强磁场，磁感应强度为B，其方向垂直纸面向外，一个边长也为a的单匝正方形导线框架EFGH正好与上述磁场区域的边界重合，导线框的电阻为R．现使导线框以周期T绕其中心O点 在纸面内匀速转动，经过导线框转到图中虚线位置，则在这时间内（） A．顺时针方向转动时，感应电流方向为E→F→G→H→E B．平均感应电动势大小等于 C．图中虚线位置的瞬时感应电动势大小等于 D．通过导线框横截面的电荷量为 6、有一种信号发生器的工作原理可简化为如图所示的情形，竖直面内有半径均为R且相切于O点的两圆形区域，其内存在水平恒定的匀强磁场，长为2R的导体杆OA，以角速度绕过O点的固定轴，在竖直平面内顺时针匀速旋转，t=0时，OA恰好位于两圆的公切线上，下列描述导体杆两端电势差UAO随时间变化的图像可能正确的是
高考综合复习——电磁感应（一）电磁感应基础知识、自感专题 ● 知识网络 ● 高考考点 考纲要求： 复习指导： 本章以电场及磁场等知识为基础，研究了电磁感应的一系列现象，通过实验总结出了产生感应电流的条件和判定感应电流方向的一般方法——楞次定律，给出了确定感应电动势大小的一般规律——法拉第电磁感应定律。感应电流的产生和感应电流的方向的判定和感应电动势的计算是电磁感应的基本的内容，纵观近年高考题可以看出题型主要为选择，在物理单科考试中应用较多，在理科综合试题中单独的涉及本考点的题目很少，大多是和电学知识相结合的综合性试题，且可以肯定本考点一定会在高考中出现。 通过对近年高考题目的分析比较可以看出，2006年的高考如果是物理单科有可能感应电流的产生和感应电流的方向的判定方面出题，而如果是理综考试试题，由于命题的要求的限制，单独考查的可能性很小，还应注意本考点与其它考点的结合而出现的综合性题目。还可以看出，矩形线框穿越有界匀强磁场问题，涉及到楞次定律（或右手定则）、法拉第电磁感应定律、磁场对电路的作用力、含电源电路的计算等知识，综合性强，能力要求高，这也是命题热点。2006年的高考，感应电动势的计算问题是肯定会出现的一个计算点，如果在选择题中出现，则应以基本计算为主，如果在计算题中出现则应当是一个综合性较强的题目。 ● 要点精析 ☆磁通量相关：
1. 磁通量： 穿过磁场中某个面的磁感线的条数叫做穿过这一面积的磁通量。磁通量简称磁通，符号为Φ，单位是韦伯(Wb)。 2. 磁通量的计算 （1）公式Φ＝BS 此式的适用条件是：①匀强磁场，②磁感线与平面垂直。 （2）如果磁感线与平面不垂直上式中的S为平面在垂直于磁感线方向上的投影面积。 Φ＝B·Ssinθ，其中θ为磁场与面积之间的夹角，我们称之为“有效面积”或“正对面积”。 （3）磁通量的“方向性” 磁感线正向穿过某平面和反向穿过该平面时，磁通量的正负关系不同，求合磁通时应注意相反方向抵消以后所剩余的磁通量。 注意：磁通量是标量。 （4）磁通量的变化（量）：△Φ＝Φ2－Φ1 △Φ可能是B发生变化而引起，也可能是S发生变化而引起，还有可能是B和S同时发生变化而引起，在确定磁通量的变化时应注意。 （5）磁通量的变化率△Φ/△t：指磁通量的变化快慢。 ☆电磁感应现象的产生条件： 1．产生感应电流的条件： 穿过闭合电路的磁通量发生变化，若电路不闭合，即使有感应电动势产生，也没有感应电流。 2．感应电动势的产生条件： 无论电路是否闭合只要穿过电路的磁通量发生变化，这部分电路就会产生感应电动势．这部分电路或导体相当于电源。 ☆感应电流的方向： 1．右手定则 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，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： ①伸直四指指向还有另外的一些说法：A.感应电动势的方向；B.导体的高电势处