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2014年一轮复习:9.1电磁感应现象 楞次定律
第1讲 电磁感应现象 楞次定律;考点1 磁通量;1.公式Φ=BS的适用条件
(1)匀强磁场.
(2)S为垂直磁场的有效面积.
2.磁通量的物理意义
(1)磁通量可以理解为穿过某一面积的磁感线的条数.
(2)同一平面,当它跟磁场方向垂直时,磁通量最大;当它跟磁场方向平行时,磁通量为零;当正向穿过线圈平面的磁感线条数和反向穿过的一样多时,磁通量为零.;3.磁通量“+”、“-”号的意义
若规定磁感线沿某一方向穿过某平面的磁通量为正值,则磁感线反向穿过该平面的磁通量为负值.;如图所示,ab是水平面上一个圆的直径,在
过ab的竖直面内有一根通电直导线ef,且ef
平行于ab,当ef竖直向上平移时,穿过圆面
积的磁通量将( )
A.逐渐变大 B.逐渐减小
C.始终为零 D.不为零,但始终保持不变;【解析】选C.穿过圆面积的磁通量是由通电直导线ef产生的,因为通电直导线位于圆的正上方,所以向下穿过圆面积的磁感线条数与向上穿过的条数相等,即磁通量为零,而且竖直方向的平移也不会影响磁通量的变化.故C正确.;1.产生电磁感应现象的实质
穿过电路的磁通量发生变化,电路中就会产生感应电动势.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.
2.磁通量发生变化的三种常见情况
(1)磁场强弱不变,回路面积改变;
(2)回路面积不变,磁场强弱改变;
(3)回路面积和磁场强弱均不变,但二者的相对位置发生改变.;在如图所示的闭合铁芯上绕有一组线圈,
与滑动变阻器、电池构成闭合电路,a、
b、c为三个闭合金属圆环,假定线圈产
生的磁场全部集中在铁芯内,则当滑动变阻器的滑片左、右滑动时,能产生感应电流的金属圆环是( )
A.a、b两个环 B.b、c两个环
C.a、c两个环 D.a、b、c三个环;【解析】选A.滑动变阻器的滑片左、右滑动,引起圆环a、b中磁通量变化,而圆环c由于对称性其磁通量始终为零,故a、b两环中产生感应电流,而c环中不产生感应电流,故A正确.;1.楞次定律
(1)内容:感应电流的磁场总要_____引起感应电流的_______的
变化.
(2)适用范围:一切电磁感应现象.;2.右手定则
(1)内容:伸开右手,使拇指与其余??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:导体___________产生感应电流.;1.楞次定律中“阻碍”的理解;2.楞次定律的推广
推广表述:感应电流的效果总是阻碍产生感应电流的原因.其具体方式为:
(1)阻碍原磁通量的变化——“增反减同”.
(2)阻碍相对运动——“来拒去留”.
(3)使线圈面积有扩大或缩小的趋势——“增缩减扩”.
(4)阻碍原电流的变化(自感现象)——“增反减同”.;如图是验证楞次定律实验的示意图,竖直放置的线圈固定不动,将磁铁从线圈上方插入或拔出,线圈和电流表构成的闭合回路中就会产生感应电流.各图中分别标出了磁铁的极性、磁铁相对线圈的运动方向以及线圈中产生的感应电流的方向等情况,其中表示正确的是( );【解析】选C、D.先根据楞次定律“来拒去留”判断线圈的N极和S极.A中线圈上端为N极,B中线圈上端为N极,C中线圈上端为S极,D中线圈上端为S极,再根据安培定则确定感应电流的方向,A、B错误,C、D正确.; “程序法”在楞次定律中的应用
【例证1】(2012·福州模拟)某实验小组用如图所示的实验装置来验证楞次定律,当条形磁铁自上而下穿过固定的线圈时,通过电流表的感应电流方向是( )
A.a→G→b
B.先a→G→b,后b→G→a
C.b→G→a
D.先b→G→a,后a→G→b;【解题指南】解答本题时应从以下三点重点把握:
(1)要明确条形磁铁穿过线圈时,原磁场的方向以及穿过线圈的磁通量的变化情况.
(2)根据楞次定律确定感应电流产生的磁场的方向及其变化情况.
(3)运用安培定则判断感应电流的方向.;【自主解答】选D.(1)条形磁铁在穿入线圈的过程中,原磁场方向向下.
(2)穿过线圈向下的磁通量增加.
(3)由楞次定律可知:感应电流的磁场方向向上.
(4)应用安培定则可判断:感应电流的方向为逆时针(俯视),即由b→G→a.
同理可以判断:条形磁铁穿出线圈的过程中,向下的磁通量减小,感应电流产生的磁场方向向下,感应电流的方向为顺时针(俯视),即由a→G→b.;【总结提升】程序法解题的一般思路及注意事项
(1)应用“程序法”解题的注意事项
“程序法”是分析、解决物理问题的一种常见方法,用该方法可
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