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11 单元 电磁感应 [内容和方法] 本单元内容包括电磁感应现象、自感现象、感应电动势、磁通量的变化率等基本概念， 以及法拉第电磁感应定律、楞次定律、右手定则等规律。 本单元涉及到的基本方法，要求能够从空间想象的角度理解法拉第电磁感应定律。用画 图的方法将题目中所叙述的电磁感应现象表示出来。能够将电磁感应现象的实际问题抽象成 直流电路的问题；能够用能量转化和守恒的观点分析解决电磁感应问题；会用图象表示电磁 感应的物理过程，也能够识别电磁感应问题的图 。 [例题分析] 在 单元知识应用的过程中，初学者常犯的错误主要表现在：概念理解不准确；空间想 象出现错误；运用楞次定量和法拉第电磁感应定律时，操作步骤不规范；不会运用图 法来 研究处理，综合运用电路知识时将等效电路图画错。 例 1 在图11－1 中，CDEF 为闭合线圈，AB 为电阻丝。当滑动变阻器的滑动头向下滑 动时，线圈CDEF 中的感应电流在G 处产生的磁感强度的方向是 “·”时，电源的哪一端是 正极？ 【错解分析】错解：当变阻器的滑动头在最上端时，电阻丝AB 因被短路而无电流通过。 由此可知，滑动头下移时，流过AB 中的电流是增加的。当线圈CDEF 中的电流在G 处产 生的磁感强度的方向是“·”时，由楞次定律可知AB 中逐渐增加的电流在G 处产生的磁感 强度的方向是“×”，再由右手定则可知，AB 中的电流方向是从A 流向B ，从而判定电源 的上端为正极。 楞次定律中“感生电流的磁场总是要阻碍引起感生电流的磁通量的变化”，所述的“磁 通量”是指穿过线圈内部磁感线的条数，因此判断感应电流方向的位置一般应该选在线圈的 内部。 【正确解答】 当线圈CDEF 中的感应电流在G 处产生的磁感强度的方向是“·”时，它在线圈内部产 生磁感强度方向应是“×”，AB 中增强的电流在线圈内部产生的磁感强度方向是“·”，所 以，AB 中电流的方向是由B 流向A ，故电源的下端为正极。 【小结】 学们往往认为力学中有确定研究对象的问题，忽略了电学中也有选择研究对象的问 题。学习中应该注意这些研究方法上的共 点。 例2 长为a 宽为b 的矩形线圈，在磁感强度为B 的匀强磁场中垂直于磁场的OO ′轴以 恒定的角速度ω旋转，设t= 0 时，线圈平面与磁场方向平行，则此时的磁通量和磁通量的 变化率分别是 [ ] PDF 文件使用 pdfFactory Pro 试用版 创建 【错解分析】t=0 时，线圈平面与磁场平行、磁通量为零，对应的磁通量的变化率也为 零，选A 。 磁通量Φ=BS BS （S 是线圈垂直磁场的面积），磁通量的变化ΔΦ= Φ－Φ，两者的 ⊥ ⊥ 2 1 物理意义截然不 ，不能理解为磁通量为零，磁通量的变化率也为零。 【正确解答】 实际上，线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴转动时，产生交变电动势 e= εcos ωt = m Bab ω cos ω t 。 当 t=0