内容正文:
第十章|电磁感应
第一讲 电磁感应现象和楞次定律
纲举目张·主干系统
[微点判断]
(1)闭合电路内只要有磁通量,就一定有感应电流产生。 ( )
(2)穿过线圈的磁通量和线圈的匝数无关。 ( )
(3)线框不闭合时,即使穿过线框的磁通量发生变化,线框中也没有感应电流产生。 ( )
(4)当导体切割磁感线时,一定产生感应电动势。 ( )
(5)由楞次定律知,感应电流的磁场一定与引起感应电流的磁场方向相反。 ( )
(6)感应电流的磁场一定阻碍引起感应电流的磁场的磁通量的变化。 ( )
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关键知能·逐点清障
提能点(一) 电磁感应现象的理解
[题点自主盘查]
对电磁感应现象的认识
1.管道高频焊机可以对由钢板卷成的圆管的接缝实施焊接。焊
机的原理如图所示,圆管通过一个接有高频交流电源的线圈,线圈所产生的交变磁场使圆管中产生交变电流,电流产生的热量使接缝处的材料熔化将其焊接。焊接过程中所利用的电磁学规律的发现者为 ( )
A.库仑 B.霍尔 C.洛伦兹 D.法拉第
解析:高频焊接利用的电磁学规律是电磁感应现象,发现者是法拉第,A、B、C项错误,D项正确。
答案:D
2.(2022·广州模拟)如图所示,法拉第曾在一个软
铁圆环上绕两个互相绝缘的线圈a和b,a与电池
组、开关组成闭合回路,b的两端用导线连接,
导线正下方有一枚小磁针。使法拉第在“磁生
电”方面取得突破性进展的现象是 ( )
A.闭合开关瞬间,观察到小磁针发生偏转
B.闭合开关一段时间后,观察到小磁针保持偏转状态
C.断开开关瞬间,观察到小磁针不发生偏转
D.断开开关一段时间后,观察到小磁针保持偏转状态
解析:闭合开关瞬间,线圈a中产生电流,线圈a中的电流在铁芯内部产生变化的磁场,则穿过线圈b的磁通量发生变化,在线圈b中会产生感应电流,由于电流的周围存在磁场,所以可观察到小磁针发生偏转,A正确;闭合开关一段时间后,线圈a中电流不发生变化,则穿过线圈b的磁通量不发生变化,线圈b中不会产生感应电流,观察到小磁针不偏转,B错误;断开开关瞬间,线圈a中电流发生变化,线圈a中的电流在铁芯内部产生变化的磁场,则穿过线圈b的磁通量发生变化,线圈b中会产生感应电流,观察到小磁针发生偏转,C错误;断开开关一段时间后,线圈a中电流为零,则穿过线圈b的磁通量为零不变,线圈b中不会产生感应电流,观察到小磁针不偏转,D错误。
答案:A
对磁通量的理解
3.(鲁科版新教材习题改编) 如图所示,矩形线圈abcd放置在水平面
内,磁场方向与水平方向成α角,已知α=53°,线圈面积为S,磁
感应强度为B,现将线圈以bc边为轴顺时针转过90°,其磁通量的改变量大
小为 ( )
答案:B
感应电流产生条件的认识
4.(2023·成都联考)(多选) 如图所示,CD为上下两匀强磁场
的理想边界,初始时,两匀强磁场的磁感应强度均为B0,
方向相反。金属圆环的直径与两磁场的边界CD重合,AB
与CD相互垂直且均过圆心。下列说法正确的是 ( )
A.同时以相同变化率增大上下磁场的磁感应强度,圆环中无感应电流
B.沿AB把左侧金属圆环折90°,穿过圆环的磁通量是初始时的一半
C.沿AB把左侧金属圆环折90°,只增大上部分磁场磁感应强度,圆环中无感应电流
D.沿CD把下侧金属圆环折90°,只增大上部分磁场磁感应强度,圆环中有感应电流
解析:沿AB把左侧金属圆环折90°,穿过圆环的磁通量仍为零,B错误;产生感应电流的条件是闭合回路中的磁通量发生变化,故A、D正确,C错误。
答案:AD
[知能自主落实]
1.磁通量大小及其变化分析
(1)定量计算
通过公式Φ=BS来定量计算,计算磁通量时应注意的问题:
①明确磁场是否为匀强磁场,知道磁感应强度的大小。
②平面的面积S应为磁感线通过的有效面积。当平面S与磁场方向不垂直时,应明确所研究的平面与磁感应强度方向的夹角,准确求出有效面积。
③线圈的磁通量及其变化与线圈匝数无关,即磁通量的大小不受线圈匝数的影响。
(2)定性判断
磁通量是指穿过线圈面积的磁感线的“净条数”,当有不同方向的磁场同时穿过同一面积时,此时的磁通量为各磁场穿过该面磁通量的代数和。
2.感应电流有无的判断方法
3.常见的三种产生感应电流的情况
提能点(二) 感应电流方向的判断
[题点自主盘查]
楞次定律的理解
1.楞次定律是下列哪个定律在电磁感应现象中的具体体现? ( )
A.电阻定律 B.库仑定律
C.欧姆定律 D.能量守恒定律
解析:楞次定律中的“阻碍”作用,是能量守