1、第 27讲 电磁感应现象 楞次定律 考试标准 历次考题统计 考试说明 知识内容 必试 加试 电磁感应现象 b 1 . 不要求掌握法拉第等科学家对电磁感应现象研究的具体细节。 2 . 用楞次定律判断感应电流的方向时 , 只限于闭合电路中磁通量变化容易确定的情形。 楞次定律 c 2015 . 1 0( 22) 、2016 . 0 4( 23) 探究电磁感应的产生条 件 探究感应电流方向的规律 2017 . 0 4( 21) -3- 基础夯实精准归纳 题组突破强化提升 核心剖析归纳提升 电磁感应现象 1.磁通量 (1)定义 : 与垂直于磁感应强度的 的乘积 ,叫穿过这个面的磁通量 ,简称磁通。用字母
2、 表示。 (2)大小 :在匀强磁场中 ,当 B S时 ,= ;当 B S时 ,磁通量为 。不垂直时 ,取 S在与 B垂直方向上的投影。 (3)单位 : ,符号 : 。 磁感应强度 B 面积 S BS 0 韦伯 Wb -4- 基础夯实精准归纳 题组突破强化提升 核心剖析归纳提升 特别提醒 : 磁通量是标量 ,却有正、负之分。若规定磁感线从线圈平面的a面穿入为正 ,则从它的反面 b面穿入用负表示 ,磁通量概念是学习电磁感应的基础。 由 =BS,可以得到 。通过某一平面的磁通 量的大小 ,可以用穿过这一平面的磁感线条数的多少来形象表示。因此 ,磁感应强度的另一种定义叫磁通量密度或磁通密度 ,其单位可
3、表示为 Wb/m2。 当穿过某个面有方向相反的磁场 ,则不能直接用 =BS。应考虑相反方向的磁通量抵消以后所剩余的磁通量。 B= ? -5- 基础夯实精准归纳 题组突破强化提升 核心剖析归纳提升 2.磁通量的变化量 :=2-1 开始和转过 180 时平面都与磁场垂直 ,穿过平面的磁通量是不同的 ,一正一负 ,=-2BS,而不是零。 3.产生感应电流的条件 : 只要穿过闭合电路的 发生变化 ,即 0,闭合电路中就有感应电流产生。 4.产生电磁感应现象的实质 : 电磁感应现象的实质是产生 ,如果回路闭合 ,则产生 ;如果回路不闭合 ,则只有 ,而无 。 磁通量 感应电动势 感应电流 感应电动势 感
4、应电流 -6- 基础夯实精准归纳 题组突破强化提升 核心剖析归纳提升 题组 1 磁通量及计算 1.我国的嫦娥二号探月卫星在发射 1 533 s后进入近地点高度为200 km的地月转移轨道。假设卫星中有一边长为 50 cm的正方形导线框 ,由于卫星的调姿由水平方向转至竖直方向 ,此处地磁场磁感应强度 B=4 10-5 T,方向如图所示 ,该过程中磁通量的改变量的大小是 Wb。 1.4 10-5 -7- 基础夯实精准归纳 题组突破强化提升 核心剖析归纳提升 2.如图所示 ,正方形线圈 abcd位于纸面内 ,边长为 l,匝数为 N,过 ab中点和 cd中点的连线 OO恰好位于垂直纸面向里的匀强磁场的
5、右边界上 ,磁感应强度为 B,则穿过线圈的磁通量为 ( ) A .? ?22B .? ? ?22C . Bl 2 D . NBl 2 A 解析 :本题是单一方向的匀强磁场 ,正方形线圈中有磁感线穿过的部分 ,且与磁感线垂直的面积才是有效面积 ,本题的正确答案是 A。 -8- 基础夯实精准归纳 题组突破强化提升 核心剖析归纳提升 题组 2 感应电流的产生条件 1.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 ( ) B 解析 :A中线框的磁通量没有变化 ,因此没有感应电流 ,但有感应电动势 ,也可以理解为左右两边切割磁感线产生的感应电动势相反。B中线框转动 ,线框中磁通量变
6、化 ,这就是发电机模型 ,有感应电流。C、 D中线圈平面和 B平行 ,没有磁通量 ,更没有磁通量的变化 ,即没有感应电流产生。 -9- 基础夯实精准归纳 题组突破强化提升 核心剖析归纳提升 2.如图所示 ,一个 U形金属导轨水平放置 ,其上放有一个金属导体棒 ab,有一磁感应强度为 B的匀强磁场斜向上穿过轨道平面 ,且与竖直方向的夹角为 。在下列各过程中 ,一定能在轨道回路里产生感应电流的是 ( ) A.ab向右运动 ,同时使 减小 B.使磁感应强度 B减小 ,角同时也减小 C.ab向左运动 ,同时增大磁感应强度 B D.ab向右运动 ,同时增大磁感应强度 B和 角 (0 90 ) A 解析
7、:设此时回路面积为 S,据题意 ,磁通量 =BScos ,对 A,S增大 ,减小 ,cos 增大 ,则 增大 ,A正确。对 B,B减小 ,减小 ,cos 增大 ,可能不变 ,B错误。对 C,S减小 ,B增大 ,可能不变 ,C错误。对D,S增大 ,B增大 ,增大 ,cos 减小 ,可能不变 ,D错误。故只有 A正确。 -10- 基础夯实精准归纳 题组突破强化提升 核心剖析归纳提升 1.用 =BS计算磁通量要注意 ,公式 =BS适用条件匀强磁场 ,面积S为线圈垂直磁感线平面的有效投影面积。 2.电磁感应现象能否发生的判断流程 (1)确定研究的闭合回路。 (2)明确回路内的磁场分布 ,并确定该回路的磁通量 。 ( 3) ? 不变 无感应电流? 变化 回路闭合 , 有感应电流不闭合 , 无感应电流 , 但有感应电动势
