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第九章 eq \b\lc\|\rc\ (\a\vs4\al\co1(,,,,,,,)) 电磁感应
第1节电磁感应现象__楞次定律
(1)闭合电路内只要有磁通量,就有感应电流产生。(×)
(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。(√)
(1)1831年,英国物理学家法拉第发现了——电磁感应现象。
(2)1834年,俄国物理学家楞次总结了确定感应电流方向的定律——楞次定律。
突破点(一) 对电磁感应现象的理解和判断
1.判断感应电流的流程
(1)确定研究的回路。
(2)弄清楚回路内的磁场分布,并确定该回路的磁通量Φ。
(3)eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\co1(Φ不变→无感应电流。,Φ变化→\b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\co1(回路闭合,有感应电流;,回路不闭合,无感应电流,但有感应电动势。))))
2.磁通量Φ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。
[题点全练]
1.(2018·徐州模拟)下列各图所描述的物理情境中,没有感应电流的是( )
A.
开关S闭合稳定后,线圈N中
B.
磁铁向铝环A靠近,铝环A中
C.
金属框从A向B运动,金属框中
D.
铜盘在磁场中按图示方向转动,电阻R中
解析:选A 开关S闭合稳定后,穿过线圈的磁通量保持不变,线圈不产生感应电流,故A符合题意;磁铁向铝环A靠近,穿过铝环A的磁通量在增大,铝环A产生感应电流,故B不符合题意;金属框从A向B运动,穿过线框的磁通量时刻在变化,线框产生感应电流,故C不符合题意;铜盘在磁场中按图示方向转动,铜盘的一部分切割磁感线,产生感应电流,故D不符合题意。
2.(2018·上海模拟)现将电池组、滑动变阻器、带铁芯的线圈A、线圈B、电流计及开关如图连接。在开关闭合、线圈A放在线圈B中的情况下,某同学发现当他将滑动变阻器的滑片P向右加速滑动时,电流计指针向右偏转。由此可以推断( )
A.因为线圈A、线圈B的绕线方向未知,故无法判断电流计指针偏转的方向
B.线圈A中铁芯向上拔出或断开开关,电流计指针向右偏转
C.滑动变阻器的滑片P匀速向右滑动,电流计指针静止在中央
D.线圈A向上移动,电流计指针向左偏转
解析:选D 由题意可知当P向右加速滑动时,线圈A中的电流应越来越大,则其磁场增加,此时线圈B中产生的电流使指针向右偏转,由此可知,当B中的磁通量增加时,电流计指针右偏;虽然线圈A、线圈B的绕线方向未知,只要知道穿过线圈B的磁通量如何变化即可判断出电流计指针偏转方向,故A错误;线圈A中铁芯向上拔出或断开开关,穿过线圈B的磁通量减小,电流计指针向左偏转,故B错误;滑动变阻器的滑片P匀速向右滑动,穿过线圈B的磁通量变化,则会产生感应电流,指针将会偏转,故C错误;线圈A向上移动,穿过线圈B的磁通量减少,电流计指针向左偏转,故D正确。
3.(2018·昆山质检)如图所示,一通电螺线管b放在闭合金属线圈a内,螺线管的中心轴线恰和线圈的一条直径MN重合。要使线圈a中产生感应电流,可采用的方法有( )
A.使通电螺线管中的电流发生变化
B.使螺线管绕垂直于线圈平面且过线圈圆心的轴转动
C.使线圈a以MN为轴转动
D.使线圈绕垂直于MN的直径转动
解析:选D 在A、B、C三种情况下,穿过线圈a的磁通量始终为零,因此不产生感应电流,A、B、C错误;选项D中,当线圈绕垂直于MN的直径转动时,穿过线圈的磁通量发生变化,会产生感应电流,故D正确。
突破点(二) 感应电流方向的判断
1.楞次定律中“阻碍”的含义
2.判断感应电流方向的两种方法
方法一 用楞次定律判断
方法二 用右手定则判断
该方法适用于切割磁感线产生的感应电流。判断时注意掌心、拇指、四指的方向:
eq \a\vs4\al( ?1?掌心——磁感线垂直穿入;,?2?拇指——指向导体运动的方向;,?3?四指——指向感应电流的方向。)
[题点全练]
1.(2018·徐州模拟)如图所示,匀强磁场垂直圆形线圈指向纸内,a、b、c、d为圆形线圈上等距离的四点,现用外力在上述四点将线圈拉成正方形,且线圈仍处在原先所在平面内,则在线圈发生形变的过程中( )
A.线圈中将产生abcda方向的感应电流
B.线圈中将产生adcba方向的感应电流
C.线圈中感应电流方向无法判断
D.线圈中无感应电流
解析:选A 周长一
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