内容正文:
专题九:电生磁,磁生电,电与磁的恩怨情仇
必备知识
1. 磁通量
(1)定义:在磁感应强度为B的匀强磁场中,与磁场方向垂直的面积S与B的乘积。
(2)公式:Φ=BS。
(3)适用条件:匀强磁场;S为垂直磁场的有效面积。
(4)物理意义:相当于穿过某一面积的磁感线的条数。如图所示,矩形abcd、abb′a′、a′b′cd的面积分别为S1、S2、S3,匀强磁场的磁感应强度B与平面a′b′cd垂直,则:
①通过矩形abcd的磁通量为BS1cos θ或BS3。
②通过矩形a′b′cd的磁通量为BS3。
通过矩形abb′a′的磁通量为0。
(5)磁通量变化:ΔΦ=Φ2-Φ1。
磁通量发生变化的三种情况:
。磁通量的变化是由面积变化引起时,ΔΦ=BΔS,则E=n
,注意S为线圈在磁场中的有效面积。磁通量的变化是由磁场变化引起时,ΔΦ=ΔBS,则E=n
。≠n磁通量的变化是由于面积和磁场变化共同引起的,则根据定义求,ΔΦ=|Φ末-Φ初|,E=n
(6)理解磁通量的两点注意
①磁通量虽然是标量,但有正、负。②磁通量计算要注意“有效面积”。
2.电磁感应现象
(1)定义:当穿过闭合导体回路的磁通量发生变化时,闭合导体回路中有感应电流产生,这种利用磁场产生电流的现象叫作电磁感应。
(2)条件:穿过闭合电路的磁通量发生变化。
例如:闭合电路的一部分导体在磁场内做切割磁感线的运动。
(3)实质:产生感应电动势,如果电路闭合,则有感应电流。如果电路不闭合,则只有感应电动势而无感应电流。
(4)常见的产生感应电流的三种情况
3.感应电流方向的判定
(1)楞次定律
①内容:感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化。
②适用范围:一切电磁感应现象。
判断感应电流方向的“四步法”
楞次定律中“阻碍”的含义可以推广为:感应电流的效果总是阻碍引起感应电流的原因。列表说明如下:
内容
例证
阻碍原磁通量变化
——“增反减同”
磁铁靠近,B感与B原反向,二者相斥
磁铁远离,B感与B原同向,二者相吸
阻碍相对运动
——“来拒去留”
使回路面积有扩大或缩小
的趋势——“增缩减扩”
P、Q是光滑固定导轨,a、b是可动金属棒,磁铁下移,面积应减小,a、b靠近
B减小,线圈扩张
阻碍原电流的变化
——“增反减同”
合上S,B灯先亮
(2)右手定则
①内容:如图所示,伸开右手