内容正文:
第1讲 电磁感应现象 楞次定律
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一、磁通量
1.概念:在磁感应强度为B的匀强磁场中,与磁场方向______的平面,其面积S与B的乘积叫作穿过这个面积的磁通量。
2.公式:Φ=______,单位是韦伯,符号是Wb。
垂直
BS
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3.适用条件
(1)匀强磁场。
(2)S为垂直于磁场的__________。
4.物理意义:相当于穿过某一面积的________的条数。
5.磁通量的变化量:ΔΦ=Φ2-Φ1=B2S2-B1S1。
有效面积
磁感线
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二、电磁感应现象
1.定义:当穿过闭合导体回路的________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.感应电流的产生条件
(1)表述一:闭合电路的一部分导体在磁场内做____________的运动。
(2)表述二:穿过闭合电路的磁通量发生变化。
磁通量
切割磁感线
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3.实质
电磁感应现象的实质是产生______________,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。
三、感应电流方向的判定
1.楞次定律
(1)内容:感应电流具有这样的方向,即感应电流的磁场总要________引起感应电流的磁通量的________。
(2)适用范围:一切电磁感应现象。
感应电动势
阻碍
变化
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2.右手定则
(1)内容:伸开右手,使拇指与其余四个手指垂直,并且都与手掌在同一个平面内;让__________从掌心进入,并使拇指指向__________的方向,这时四指所指的方向就是__________的方向。
(2)适用情况:导线______________产生感应电流。
磁感线
导线运动
感应电流
切割磁感线
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考点一 电磁感应现象的理解与判断 基础考点
1.判断感应电流有无的方法
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2.判断磁通量是否变化的方法
(1)根据公式Φ=BSsin θ(θ为B与S间的夹角)判断。
(2)根据穿过平面的磁感线的条数是否变化判断。
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3.产生感应电流的三种常见情况
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典例1 在法拉第时代,下列验证“由磁产生电”设想的实验中,能观察到感应电流的是( )
A.将绕在磁体上的线圈与电流表组成一闭合回路,然后观察电流表的变化
B.在一通电线圈旁放置一连有电流表的闭合线圈,然后观察电流表的变化
C.将一房间内的线圈两端与相邻房间的电流表连接,往线圈中插入条形磁体后,再到相邻房间去观察电流表的变化
D.绕在同一铁环上的两个线圈,分别接电源和电流表,在给线圈通电或断电的瞬间,观察电流表的变化
D
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[解析] 只形成闭合回路,回路中的磁通量不变化,不会产生感应电流,A、B错误;给线圈通电或断电瞬间,通过闭合回路的磁通量发生变化,会产生感应电流,能观察到电流表的变化,D正确;C项中会产生感应电流,但由于时间短暂观察不到,C错误。
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典例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θ。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θ减小
B.使磁感应强度B减小,θ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θ角(0°<θ<90°)
A
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[解析] 设此时回路面积为S,据题意,磁通量Φ=BScos θ,S增大,θ减小,cos θ增大,则Φ增大,A正确;B减小,θ减小,cos θ增大,Φ可能不变,B错误;S减小,B增大,Φ可能不变,C错误;S增大,B增大,θ增大,cos