第1节 电磁感应现象 楞次定律
一、磁通量
1.概念:在磁感应强度为B的匀强磁场中,与磁场方向垂直的面积S与B的乘积。
2.公式:Φ=BS。
3.适用条件:
(1)匀强磁场。
(2)S为垂直磁场的有效面积。
4.磁通量是标量(填“标量”或“矢量”)。
5.物理意义:
相当于穿过某一面积的磁感线的条数。如图所示,矩形abcd、abb′a′、a′b′cd的面积分别为S1、S2、S3,匀强磁场的磁感应强度B与平面a′b′cd垂直,则:
(1)通过矩形abcd的磁通量为BS1cos θ或BS3。
(2)通过矩形a′b′cd的磁通量为BS3。
(3)通过矩形abb′a′的磁通量为0。
6.磁通量变化:ΔΦ=Φ2-Φ1。
二、电磁感应现象
1.定义:当穿过闭合导体回路的磁通量发生变化时,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.条件
(1)条件:穿过闭合电路的磁通量发生变化。
(2)例如:闭合电路的一部分导体在磁场内做切割磁感线的运动。
3.实质
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。
三、感应电流方向的判定
1.楞次定律
(1)内容:感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化。
(2)适用范围:一切电磁感应现象。
2.右手定则
(1)内容:如图所示,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平面内:让磁感线从掌心进入,并使拇指指向导线运动的方向,这时四指所指的方向就是感应电流的方向。
(2)适用情况:导线切割磁感线产生感应电流。
1.思考辨析(正确的画“√”,错误的画“×”)
(1)1831年,英国物理学家法拉第发现了电磁感应现象。 (√)
(2)闭合电路内只要有磁通量,就有感应电流产生。 (×)
(3)穿过线圈的磁通量和线圈的匝数无关。 (√)
(4)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。 (√)
(5)当导体切割磁感线时,一定产生感应电动势。 (√)
(6)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。 (×)
(7)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。
(√)
2.(鲁科版选修3-2P8T3)如图所示,条形磁铁以速度v向螺线管靠近,下面几种说法中正确的是( )
A.螺线管中不会产生感应电流
B.螺线管中会产生感应电流
C.只有磁铁速度足够大时,螺线管中才能产生感应电流
D.只有在磁铁的磁性足够强时,螺线管中才会产生感应电流
B [当条形磁铁以速度v向螺线管靠近,穿过螺线管的磁通量增大,则螺线管中会产生感应电流,与磁铁的速度、磁铁的磁性强弱无关,故B正确。]