80知识讲解 电磁感应现象 感应电流方向的判断(基础)

物理总复习：电磁感应现象 感应电流方向的判断

【考纲要求】

1、知道磁通量的变化及其求解方法，理解产生感应电流、感应电动势的条件；

2、理解楞次定律的基本含义与拓展形式；

3、理解安培定则、左手定则、右手定则、楞次定律的异同，并能在实际问题中熟练运用。

【知识网络】

【考点梳理】

考点一、磁通量

1、定义： 磁感应强度B 与垂直场方向的面积S 的乘积叫做穿过这个面积的磁通量，BS φ=。如果面积S 与B 不垂直，如图所示，应以B 乘以在垂直于磁场方向上的投影面积S '。即

cos BS φθ'=。

2、磁通量的物理意义: 磁通量指穿过某一面积的磁感线条数。

3、磁通量的单位：Wb 21

1Wb T m =?。 要点诠释：

（1）磁通量是标量，当有不同方向的磁感线穿过某面时，常用正负加以区别，这时穿过某面的磁通量指的是不同方向穿过的磁通量的代数和。另外，磁通量与线圈匝数无关。 磁通量正负的规定：任何一个面都有正、反两面，若规定磁感线从正面穿入磁通量为正，则磁感线从反面穿入时磁通量为负。穿过某一面积的磁通量一般指合磁通量。

（2）磁通量的变化21φφφ?=-，它可由B 、S 或两者之间的夹角的变化引起。

4、磁通量的变化

要点诠释：

（一）、磁通量改变的方式有以下几种

（1）线圈跟磁体间发生相对运动，这种改变方式是S 不变而相当于B 变化。

（2）线圈不动，线圈所围面积也不变，但穿过线圈面积的磁感应强度是时间的函数。

（3）线圈所围面积发生变化，线圈中的一部分导体做切割磁感线运动。其实质也是B 不变，而S 增大或减小。

（4）线圈所围面积不变，磁感应强度也不变，但二者间的夹角发生变化，如在匀强磁场中转动矩形线圈。

（二）、对公式BS φ=的理解

在磁通量BS φ=的公式中，S 为垂直于磁感应强度B 方向上的有效面积，要正确理解 φ、B 、S 三者之间的关系。

（1）线圈的面积发生变化时磁通量是不一定发生变化的，如图（a ），当线圈面积由S 1变为S 2时，磁通量并没有变化。

（2）当磁场范围一定时，线圈面积发生变化，磁通量也可能不变，如图（b ）所示，在空间有磁感线穿过线圈S ，S 外没有磁场，如增大S ，则φ不变。

（3）若所研究的面积内有不同方向的磁场时，应是将磁场合成后，用合磁场根据BS φ=去求磁通量。

例、如图所示，矩形线圈的面积为S （2

m ），置于磁感应强度为B （T ）、方向水平向右的匀强磁场中，开始时线圈平面与中性面重合。求线圈平面在下列情况的磁通量的改变量：绕垂直磁场的轴转过（1）60o ；（2）90o ；（3）180o 。

【解析】初位置时穿过线圈的磁通量1BS φ=；转过60o 时，21cos60=2

BS BS φ=o ； 转过90o 时，30φ=；转过180o 时，4BS φ=-，负号表示穿过面积S 的方向和以上情况相

反，故：（1）1211122

BS BS BS φφφ?=-=-=-； （2）2310BS BS φφφ?=-=-=-；

（3）3412BS BS BS φφφ?=-=--=-。负号可理解为磁通量在减少。

考点二、电磁感应现象

1、产生感应电流的条件

只要穿过闭合电路的磁通量发生变化，即0φ?≠，则闭合电路中就有感应电流产生。

2、引起磁通量变化的常见情况

（1）闭合电路的部分导体做切割磁感线运动。

（2）线圈绕垂直于磁场的轴转动。

（3）磁感应强度B 变化。

要点诠释：

1、分析有无感应电流的方法

首先看电路是否闭合，其次看穿过闭合电路的磁通量是否发生了变化。

2、产生感应电动势的条件

无论电路是否闭合，只要穿过线圈平面的磁通量发生变化，电路中就有感应电动势。产生感应电动势的那部分导体相当于电源。

电磁感应现象的实质是产生感应电动势，如果电路闭合，则有感应电流；电路不闭合，则只有感应电动势而无感应电流。

例1、如图所示，有一根通电长直导线MN，通融入向右的电流，另有一闭合线圈P位于导线的正下方，现使线圈P竖直向上运动，问在线圈P到达MN上方的过程中，穿过P 的磁通量是如何变化的？有无感应电流产生？

【解析】根据直线电流磁场的特点，靠近电流处磁场强，远离电流处磁场弱，把线圈P向上的运动分成几个阶段；第一阶段：从开始到线圈刚与直导线相切，磁通量增加；第二阶段：从线圈与直导线相切到线圈直径与直导线重合，磁通量减少；第三阶段：从线圈直径与导线重合到线圈下面与直导线相切，磁通量增加；第四阶段：远离直导线，磁通量减少。

每一个阶段均有感应电流产生。

例2、如图所示能产生感应电流的是 ( )

【解析】A线圈没闭合，无感应电流；B图磁通量增大，电路闭合，有感应电流；C的导线在圆环的正上方，不论电流如何变化，穿过线圈的磁感线相互抵消，磁通量恒为零，无感应电流；D中回路磁通量恒定，无感应电流。

考点三、感应电流的方向判定

1、右手定则

（1）适用范围：适用于导体切割磁感线运动的情况。

（2）方法

伸开右手，让大拇指跟其余四指垂直，并且都跟手掌在同一平面内，让磁感线垂直从手心进入，大拇指指向导体运动方向，其余四指所指的方向就是感应电流的方向。

①右手定则适用于部分导体切割磁感线运动时感应电流方向的判定，而楞次定律适用于一切电磁感应现象。

②导体切割磁感线产生感应电流用右手定则简便；变化的磁场产生感应电流用楞次定律简便。

2、楞次定律

（1）内容：

感应电流具有这样的方向，感应电流的磁场总是要阻碍引起感应电流的磁通量的变化。（2）适用范围：适用于一切情况的感应电流方向的判断。

（3）楞次定律判定感应电流方向的一般步骤

①明确引起感应电流的原磁场的方向及其分布情况，并用磁感线表示出来；

②分析穿过闭合回路的磁通量是增加还是减少；

③根据楞次定律确定感应电流磁场方向，即原磁通量增加，则感应电流磁场方向与原磁场方向相反，反之则感应电流的磁场方向与原磁场方向相同；

④利用安培定则来确定感应电流的方向；

⑤电磁感应现象中判定电势高低时必须把产生感应电动势的导体（或线圈）看成电源，且注意在电源内部感应电流是从电势低处向电势高处流动。若电路断路无感应电流时，可想象为有感应电流，来判定电势的高低。

（4）楞次定律也可以理解为：感应电流的效果总是要反抗（或阻碍）产生感应电流的原因。要点诠释：

楞次定律的另一表述

感应电流的效果总是要阻碍产生感应电流的原因，常见有以下几种表现：

1、“增反减同”

就磁通量而言，总是阻碍引起感应电流的磁通量(原磁通量)的变化。

即当原磁通量增加时，感应电流的磁场就与原磁场方向相反，当原磁通量减少时，感应电流的磁场就与原磁场方向相同，简称口诀“增反减同”。

例、如图所示，闭合金属圆环沿垂直于磁场方向放置的匀强磁场中，将它从匀强磁场中匀速拉出，以下各种说法中正确的是（）

A．向左拉出和向右拉出时，环中感应电流方向相反

B．向左或向右拉出时，环中感应电流方向都是沿顺时针方向

C．向左或向右拉出时，环中感应电流方向都是沿逆时针方向

D．圆环拉出磁场过程中，环全部处在磁场中运动时，也有感应电流

【解析】设向右匀速拉出时，原磁场方向向里为“×”场，在磁场中的面积

减小，磁通量减少，感应电流的磁场方向与原磁场方向相同，也为“×”场，

根据安培定则（右手螺旋定则）可知，环中感应电流方向是沿顺时针方向。

同理向左拉出，感应电流方向也是沿顺时针方向。环全部处在磁场中运动时，

磁通量不变，没有感应电流。故B对。

2、“来拒去留”

就相对运动而言，阻碍所有的相对运动，简称口诀：“来拒去留”。

从运动的效果上看，也可以形象地表述为“敌”进“我”退，“敌”逃“我”追。

如图所示，若条形磁铁（“敌”）向闭合导线圈前进，则闭合线圈（“我”）退却；若条形磁铁（“敌”）远离闭合导线圈逃跑，则闭合导线圈（“我”）追赶条形磁铁。

例、如图所示，闭合线圈上方有一竖直放置的条形磁铁，磁铁的N极朝下，当磁铁向下运动时（但未插入线圈内部）（）

A．线圈中感应电流的方向与图中箭头方向相同，磁铁与线圈相互吸引

B．线圈中感应电流的方向与图中箭头方向相同，磁铁与线圈相互排斥

C．线圈中感应电流的方向与图中箭头方向相反，磁铁与线圈相互吸引

D．线圈中感应电流的方向与图中箭头方向相反，磁铁与线圈相互排斥

【解析】原磁场方向N向下靠近为“来”，穿过线圈的磁通量增加，感应电流的磁场方向要阻碍磁铁靠近，要“拒”，则线圈上方为N极（同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引），再根据右手螺旋定则知线圈中感应电流的方向与图中箭头方向相同。故选项B正确。（也可以按磁感线的方向分析“来拒去留”）（如果磁铁远离，线圈上方为S极。）

3、“增缩减扩”

就闭合电路的面积而言，致使电路的面积有收缩或扩张的趋势。

收缩或扩张是为了阻碍电路磁通量的变化。若穿过闭合电路的磁感线皆朝同一个方向，则磁通量增大时，面积有收缩趋势，磁通量减少时，面积有增大趋势，简称口诀：“增缩减扩”；若穿过闭合电路的磁感线朝两个相反的方向都有，以上结论可能完全相反。如图所示，当螺线管B中的电流减小时，穿过闭合金属圆环A的磁通量将减小，这时A环有收缩的趋势，对这一类问题注意讨论其合磁通的变化。

例、如图所示，光滑导轨MN 水平放置，两根导体棒平行放于导轨上，形成一个闭合回路，当一条形磁铁从上方下落(未达导轨平面)的过程中，导体P 、Q

的运动情况是（ ）

A ．P 、Q 互相靠拢

B ．P 、Q 互相远离

C ．P 、Q 均静止

D ．因磁铁下落的极性未知，无法判断

【解析】条形磁铁从上方下落，P 、Q 与MN 构成的回路磁通量增加，根据楞次定律，感应电流产生的磁场将阻碍这一磁通量的增加，具体表现为：使回路面积减小，延缓磁通量的增加，故P 、Q 互相靠拢，选项A 正确。

4、就电流而言，感应电流阻碍原电流的变化。

即原电流增大时，感应电流方向与原电流方向相反；原电流减小时，感应电流的方向与原电流方向相同，简称口诀：“增反减同”。如图所示，电路稳定后，小灯泡有一定的亮度，现将一与螺线管等长的软铁棒沿管的轴线迅速插入螺线管内，在插入过程中感应电流的方向与线圈中的原电流方向相反，小灯泡变暗（判定略）。

【典型例题】

类型一、对磁通量变化的判定

例1、如图所示，框架面积为S ，框架平面与磁感应强度为B 的匀强磁场方向垂直，则穿过平面的磁通量为多少？ 若使框架绕OO '转过60o ，则穿过线框平面的磁通量为多少？若从初始位置转过90o ，则此时穿过线框平面的磁通量为多少？

【思路点拨】磁通量是标量，但它是由磁感应强度矢量在垂直于线框平面方向上的分量决定的，求初态、末态代数差的绝对值。

【解析】框架平面与磁感应强度为B 的匀强磁场方向垂直时0θ=，此时磁通量1BS φ=， 框架绕OO '转过60o ，磁通量21=cos 602

BS BS φ=o ，框架转过90o 磁通量 3=cos900BS φ=o 。

【总结升华】（1）磁通量是标量，但有正负，其正负代表磁感线是正穿还是反穿，若正穿为正，则反穿为负。（2）求磁通量的变化与求位移、速度的变化相类似，不需要过问中间过程的情况，只需初、末状态的情况。但应注意，位移、速度是矢量相减，而磁通量是代数差的绝对值。

举一反三

【变式】如图所示，半径为R 的圆形线圈共有n 匝，其中心位置处半径r 的虚线范围内有匀

强磁场，磁场方向垂直线圈平面。若磁感应强度为B ，则穿过线圈的磁通量为（ ）

A ．2BR π C ．2Br π

C ． 2n BR π

D ．2n Br π

【答案】B

【解析】磁通量与线圈匝数无关；且磁感线穿过的面积为2r π，而并非2R π，故B 项对。

类型二、楞次定律的理解及应用

【高清课堂：电磁感应现象和楞次定律 例2】

例2、如图两个同心导体环，小环内通有逆时针方向电流，现将电流强度逐渐增大，分析大环中产生的感应电流方向。

【思路点拨】准确理解、正确运用楞次定律“增反减同”。

【答案】顺时针方向

【解析】小环内通有逆时针方向电流，根据安培定则，产生的磁场方向

垂直于纸面向外即“·”场，现将电流强度逐渐增大，根据楞次定律

“增反减同”，感应电流的磁场方向应垂直于纸面向里即“×”场，

如图所示，再根据安培定则，大环中产生的感应电流方向为顺时针方向。

【总结升华】应用楞次定律判断感应电流的方向，一般按以下步骤进行：

原来的电流方向→原磁场方向→感应电流的磁场方向→感应电流的方向。

举一反三

【变式1】物理课上，老师做了一个奇妙的“跳环实验”。如图，她把一个带铁芯的线圈L 、开关S 和电源用导线连接起来后，将一金属套环置于线圈L 上，且使铁芯穿过套环。闭合开关S 的瞬间，套环立刻跳起。某同学另找来器材再探究此实验。他连接好电路，经重复试验，线圈上的套环均未动。对比老师演示的实验，下列四个选项中，导致套环未动的原因可能是（ ）

A.线圈接在了直流电源上.

B.电源电压过高.

C.所选线圈的匝数过多，

D.所用套环的材料与老师的不同

【答案】D

【解析】在开关闭合的瞬间，线圈中的电流变大，磁场变强，穿过金属套环的磁通量变大，在金属套环内产生感应电流。感应磁场必然阻碍原磁场的增大，所以金属套环会受到线圈的斥力而跳起。在实验时电源一般采用直流电源，电压不能太大（以不烧导线和电源的条件下电压大现象明显），所选线圈的匝数越多，现象也越明显。如果该学生所用套环的材料为非

金属，则不会观察到“跳环实验”。故选D 。

【变式2】现将电池组、滑线变阻器、带铁芯的线圈A 、线圈B 、电流计及开关如下图连接，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线变阻器的滑动端P 向左加速滑动时，电流计指针和右偏转。由此可以判断 （ ）

A ．线圈A 向上移动或滑动变阻器滑动端P 向右加速滑动，都能引起电流计指针向左偏

转

B ．线圈A 中铁芯和上拔出或断开开关，都能引起电流计指针向右偏转

C ．滑动变阻器的滑动端P 匀速向左或匀速向右滑动，都能使电流计指针静止在中央

D ．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

【答案】B

【解析】由于变阻器滑动头P 向左加速滑动时，可使B 中磁通减少而引起的A 中产生的电流为0I ，当P 向右加速滑动时B 中磁通增加，引起的A 中感应电流为1I ，与0I 方向相反，所以指针应向左偏，而线圈A 向上时可使B 中磁通减少，引起的A 中感应电流与0I 同向，指针向右偏，故A 错；A 中铁芯向上拔出或断开开关，激发的B 中感应电流与0I 同向，电流计指针向右偏转，B 正确；C 项中应有感应电流，指针应偏转，故C 错。因为无需明确感应电流的具体方向，故D 错。

例3、（2014 广东 深圳五校联考）如右图所示，将条形磁铁插入闭合线圈，第一次用时0.2s ，第二次用时0.5s ，并且两次磁铁的起始和终止位置相同，则

A ．第一次线圈中的磁通量变化较大

B ．第一次电流表G 的最大偏转角较大

C ．第二次电流表G 的最大偏转角较大

D ．若断开开关k ，电流表G 均不偏转，故两次线圈两端均无感应电动势

【思路点拨】 两次磁铁的起始和终止位置相同，知磁通量的变化量相同，根据时间长短判断磁通量变化的快慢，感应电动势的大小与磁通量的变化率成正比．

【答案】B

【解析】 解析： A 、磁通量变化相同．故A 错误．B 、感应电动势的大小与磁通量

的变化率成正比，磁通量的变化率大，感应电动势大，产生的感应电流大．故B正确，C 错误．D、断开电键，电流表不偏转，知感应电流为零，但感应电动势不为零．故D错误．故选B．

【考点】法拉第电磁感应定律；楞次定律．

举一反三

【高清课堂：电磁感应现象和楞次定律例3】

【变式1】如图所示，一闭合铝环套在一根光滑水平杆上，当条形磁铁靠近它时，下列结论中正确的是（）

A、N极靠近铝环时，铝环将向左运动

B、S极靠近铝环时，铝环将向左运动

C、N极靠近铝环时，铝环将向右运动

D、S极靠近铝环时，铝环将向右运动

【答案】AB

【变式2】一金属圆环水平固定放置。现将一竖直的条形磁铁，在圆环上方沿圆环轴线从静止开始释放，在条形磁铁穿过圆环的过程中，关于条形磁铁与圆环之间的相互作用、圆环中的感应电流方向（俯视看），正确的是（）

A．先顺时针后逆时针

B．先逆时针后顺时针

C．先相互吸引，后相互排斥

D．先相互排斥，后相互吸引

【答案】BD

【解析】由楞次定律可知，当条形磁铁靠近圆环时，感应电流阻碍其靠近，是排斥力；圆环上方是感应电流的N极，再应用右手螺旋定则，可知感应电流方向为逆时针，如图1所示。

当磁铁穿过圆环远离圆环时，感应电流阻碍其远离，是吸引力，圆环下方是感应电流的N 极，再应用右手螺旋定则，可知感应电流方向为顺时针，如图2所示。故BD正确。

【变式3】如图所示，通电导线旁边同一平面有矩形线圈abcd。则( ) A．若线圈向右平动，其中感应电流方向是abcda

B．若线圈竖直向下平动，无感应电流产生

C．当线圈以ab边为轴转动时，其中感应电流方向是abcda

D．当线圈向导线靠近时，其中感应电流方向是abcda

【答案】ABC

例4、（2014 上海卷）如图，匀强磁场垂直于软导线回路平面，由于磁场发生变化，回路变为圆形。则磁场（）

A. 逐渐增强，方向向外

B. 逐渐增强，方向向里

C. 逐渐减弱，方向向外

D. 逐渐减弱，方向向里

【答案】CD

【解析】本题考查了楞次定律，感应电流的磁场方向总是阻碍引起闭合回路中磁通量的变化，体现在面积上是“增缩减扩”，而回路变为圆形，面积是增加了，说明磁场是在逐渐减弱．因不知回路中电流方向，故无法判定磁场方向，故CD都有可能。

举一反三

【变式】如图，一质量为m的条形磁铁用细线悬挂在天花板上，细线从一水平金属圆环中穿过。现将环从位置Ⅰ释放，环经过磁铁到达位置Ⅱ，设环经过磁铁上端

附近时细线的张力分别为T1和T2，重力加速度大小为g，则（）

A. T1>mg，T2>mg

B. T1

C. T1>mg，T2

D. T1mg

【答案】A

【解析】由楞次定律中“阻碍”的理解阻碍--相对运动（来拒去留），I位置，圆环受安培力向上，磁铁受安培力向下，细线张力大于重力；II位置，圆环受力向上，磁铁受安培力向下，细线张力同样大于重力，故正确选项为A。

类型三、楞次定律的综合应用

例5、如图所示，水平放置的两条光滑轨道上有可自由移动的金属棒MN、PQ，当MN 以不同方式运动时，PQ如何运动？

（1）MN匀速向下运动时；

（2）MN加速向下运动时；

（3）MN减速向下运动时；

【思路点拨】当MN匀速运动，MN中产生恒定的感应电流，穿过线圈PQ的磁通量不变，没有感应电流。可以设导线MN向下加速运动分析，如果与题设相同就是对的。

【答案】（1）不运动；（2）向下运动；（3）向上运动。

【解析】这是一个互感问题，当一个线圈的磁通量发生变化时，在它附近的线圈上产生感应电流，由于导线在磁场中受到安培力作用而运动。

（1）MN匀速向下运动时：MN切割磁感线，左边的线圈上产生感应电流，由于MN匀速运动，感应电流恒定不发生变化，穿过它附近线圈的磁通量不发生变化，因此右边线圈中没有感应电流，当然PQ不受安培力，所以PQ不发生运动。

（2）MN加速向下运动时：如图1。

根据右手定则，感应电流方向从M到N，再根据安培定则

判断出左边线圈的两个磁极，左端是N极，右端是S极。

由于MN加速向下运动，磁通量增加，穿过右边线圈的磁

通量增加，右边线圈上产生感应电流，根据楞次定律（“来

拒去留”）再判断右边线圈的磁极，因为磁通量增加，左端是

S极，右端是N极，根据安培定则，感应电流的方向从Q到

P，应用左手定则，PQ受到的安培力方向向下，所以PQ向下运动。

（3）MN减速向下运动时：如图2。

左边线圈的感应电流方向、磁极与（2）相同，不同的是

磁通量减少，根据楞次定律，右边线圈的左端是N极，

右端是S极，感应电流的方向从P到Q，PQ受到的安培力

方向向上，所以PQ向上运动。

【总结升华】为了便于理解达到会做题的目的，本题没有以考题的形式呈现，按照一步一步的顺序进行分析，同时配以图解，相信能够达到目的。一定要把基本功打扎实，什么时候用右手定则、什么时候用左手定则、什么时候用安培定则（右手螺旋定则）、什么时候用楞次定律。通常说的“左力右电”，即判断安培力用左手定则，判断感应电流方向用右手定则（切割类），对螺线管一类问题，已知电流方向判断磁极、已知磁极判断电流方向（包括感应电流方向）这是用安培定则（右手螺旋定则），对于两个线圈类的互感问题，用楞次定律判断磁极还是很方便的，当磁通量增大时，相邻的两个磁极名称相同，当磁通量减少时，相邻的两个磁极名称相反，实际上用的是楞次定律的“来拒去留”。

举一反三

【变式1】如图所示，要使Q线圈产生图示方向的电流，可采用的方法有（）A．闭合电键K的瞬间

B．闭合电键K后，把R的滑动方向右移

C．闭合电键K后，把P中的铁芯从左边抽出

D．闭合电键K后，把Q靠近P

【答案】AD

【解析】闭合电键K后，P线圈的右端是N极，闭合

电键K的瞬间，磁通量增加，Q线圈的左端是N极，感应电流方向与图中相同，A对；

闭合电键K后，把R的滑动方向右移，电阻变大，电流变小，磁通量减少，B错；

闭合电键K后，把P中的铁芯从左边抽出，P线圈的磁场减弱，磁通量减少，C错；

闭合电键K后，把Q靠近P，穿过Q线圈的磁通量增加，D对。故选AD。

【变式2】如图所示，水平放置的两条光滑轨道上有可自由移动的金属棒PQ、MN，当PQ 在外力作用下运动时，MN在磁场力的作用下向右运动，则PQ所做的运动可能是（）A．向右加速运动

B．向左加速运动

C．向右减速运动

D．向左减速运动

【答案】BC

【解析】如果PQ匀速运动，产生的感应电流恒定，L1的磁通量不变，穿过L2的磁通量也不变，L2上没有感应电流，MN就不可能运动。设PQ向右加速运动，产生的感应电流如图所示，根据右手螺旋定则可判断出L 2的上端为N极，磁通量增加，

根据楞次定律L1下端也为N极，MN上的感应电流方向向上，再应

用左手定则（这是磁场对电流的作用），MN受到的安培力向左。而

题目中“MN在磁场力的作用下向右运动”，正好相反，可知PQ不

是向右加速运动，应是向右减速运动或向左加速运动。故选项BC正

确。

高二物理-选修3-2-电磁感应-期末重点复习资料

电磁感应专题复习 知识网络 第一部分电磁感应现象、楞次定律 知识点一——磁通量 ▲知识梳理 1．定义 磁感应强度B与垂直场方向的面积S的乘积叫做 穿过这个面积的磁通量，。如果面积S与B不垂直，如图所示，应以B乘以在垂直于磁场方向上的投影面积,即 。 2．磁通量的物理意义 磁通量指穿过某一面积的磁感线条数。 3．磁通量的单位：（韦伯）。 特别提醒： （1）磁通量是标量，当有不同方向的磁感线穿过某面时，常用正负加以区别；另外，磁通量与线圈匝数无关。

（2）磁通量的变化，它可由B、S或两者之间的夹角的变化引起。 ▲疑难导析 一、磁通量改变的方式有几种 1．线圈跟磁体间发生相对运动，这种改变方式是S不变而相当于B变化。 2．线圈不动，线圈所围面积也不变，但穿过线圈面积的磁感应强度是时间的函数。 3．线圈所围面积发生变化，线圈中的一部分导体做切割磁感线运动。其实质也是B不变，而S增大或减小。 4．线圈所围面积不变，磁感应强度也不变，但二者间的夹角发生变化，如在匀强磁场中转动矩形线圈。 二、对公式的理解 在磁通量的公式中，S为垂直于磁感应强度B方向上的有效面积，要正确理解三者之间的关系。 1．线圈的面积发生变化时磁通量是不一定发生变化的，如图（a），当线圈面积由变为时，磁通量并没有变化。 2．当磁场范围一定时，线圈面积发生变化，磁通量也可能不变，如图（b）所示，在空间有磁感线穿过线圈S，S外没有磁场，如增大S，则不变。

3．若所研究的面积内有不同方向的磁场时，应是将磁场合成后，用合磁场根据去求磁通量。 例：如图所示，矩形线圈的面积为S（），置于磁感应强度为B（T）、方向水平向右的匀强磁场中，开始时线圈平面与中性面重合。求线圈平面在下列情况的磁通量的改变量：绕垂直磁场的轴转过（1）；（2）；（3）。 （1）； （2）； （3）。负号可理解为磁通量在减少。 知识点二——电磁感应现象 ▲知识梳理 1．产生感应电流的条件 只要穿过闭合电路的磁通量发生变化，即，则闭合电路中就有感应电流产生。 2．引起磁通量变化的常见情况 （1）闭合电路的部分导体做切割磁感线运动。 （2）线圈绕垂直于磁场的轴转动。 （3）磁感应强度B变化。 ▲疑难导析

感应电流方向的判断-楞次定律

感应电流方向的判断楞次定律 一、基础知识 （一）感应电流方向的判断 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)适用情况：所有的电磁感应现象． 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，让磁 感线从掌心进入，并使拇指指向导体运动的方向，这时四指所指的方向就是感应电流的方向． (2)适用情况：导体棒切割磁感线产生感应电流． 3、利用电磁感应的效果进行判断的方法： 方法1：阻碍原磁通量的变化——“增反减同”． 方法2：阻碍相对运动——“来拒去留”． 方法3：使线圈面积有扩大或缩小的趋势——“增缩减扩” 方法4：阻碍原电流的变化(自感现象)——“增反减同”. （二）利用楞次定律判断感应电流的方向 1、楞次定律中“阻碍”的含义 2、楞次定律的使用步骤 （三）“一定律三定则”的应用技巧 1、应用现象及规律比较 2 无论是“安培力”还是“洛伦兹力”，只要是“力”都用左手判断． “电生磁”或“磁生电”均用右手判断． 二、练习

1、下列各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，其中正确的是 ( ) 2、如图所示，一根条形磁铁从左向右靠近闭合金属环的过程中，环中的感应电流(自左向右看) ( ) A．沿顺时针方向 B．先沿顺时针方向后沿逆时针方向 C．沿逆时针方向D．先沿逆时针方向后沿顺时针方向 3、如图所示，当磁场的磁感应强度B增强时，内、外金属环上的感应电流的方向应为( ) A．内环顺时针，外环逆时针 B．内环逆时针，外环顺时针 C．内、外环均为顺时针D．内、外环均为逆时针 4、如图所示，在直线电流附近有一根金属棒ab，当金属棒以b端为圆心，以ab为半径，在过导线的平面内匀速旋转到达图中的位置时( ) A．a端聚积电子 B．b端聚积电子 C．金属棒内电场强度等于零 D．U a>U b 5、金属环水平固定放置，现将一竖直的条形磁铁，在圆环上方沿圆环轴线从静止开始释放， 在条形磁铁穿过圆环的过程中，条形磁铁与圆环( ) A．始终相互吸引 B．始终相互排斥 C．先相互吸引，后相互排斥 D．先相互排斥，后相互吸引 6、如图所示，ab是一个可以绕垂直于纸面的轴O转动的闭合矩形导体线圈，当滑动变阻器R 的滑片P自左向右滑动过程中，线圈ab将( ) A．静止不动 B．逆时针转动 C．顺时针转动 D．发生转动，但因电源的极性不明，无法确定转动的方向 答案C

电磁感应现象中的常见题型汇总(精华版)

电磁感应现象的常见题型分析汇总 一、反映感应电流强度随时间的变化规律 例1如图1—1，一宽40cm 的匀强磁场区域，磁场方向垂直纸面向里。一边长为20cm 的正方形导线框位于纸面内，以垂直于磁场边界的恒定速度v=20cm/s 通过磁场区域，在运动过程中，线框有一边始终与磁场区域的边界平行。取它刚进入磁场的时刻t=0，在图1-2所示的下列图线中，正确反 映感应电流强度随时间变化规律的是（ ） 分析与解 本题要求能正确分解线框的运动过程（包括部分进入、全部进入、部分离开、全部离开），分析运动过程中的电磁感应现象，确定感应电流的大小和方向。 线框在进入磁场的过程中，线框的右边作切割磁感线运动，产生感应电动势，从而在整个回路中产生感应电流，由于线框作匀速直线运动，其感应电流的大小是恒定的，由右手定则，可判断感应电流的方向是逆时针的，该过程的持续时间为t=(20/20)s=1s 。 线框全部进入磁场以后，左右两条边同时作切割磁感线运动，产生反向的感应电动势，相当于两个相同的电池反向连接，以致回路的总感应电动势为零，电流为零，该过程的时间也为1s 。而当线框部分离开磁场时，只有线框的左边作切割磁感线运动，感应电流的大小与部分进入时相同，但方向变为顺时针，历时也为1s 。正确答案：C 评注 （1）线框运动过程分析和电磁感应的过程是密切关联的，应借助于运动过程的分析来深化对电磁感应过程的分析；（2）运用E=Blv 求得的是闭合回路一部分产生的感应电动势，而整个电路的总感应电动势则是回路各部分所产生的感应电动势的代数和。 例2在磁棒自远处匀速沿一圆形线圈的轴线运动，并穿过线圈向远处而去，如图2—1所示，则下列图2—2中较正确反映线圈中电流i 与时间t 关系的是（线圈中电流以图示箭头为正方向）（ ） 分析与解 本题要求通过图像对感应电流进行描述，具体思路为：先运用楞次定律判断磁铁穿过线圈时，线圈中的感应电流的情况，再提取图像中的关键信息进行判断。 条形磁铁从左侧进入线圈时，原磁场的方向向右且增大，根据楞次定律，感应电流的磁场与之相反，再由安培定则可判断，感应电流的方向与规定的正方向一致。当条形磁铁继续向右运动，被 ← → 图1—1 图1—2 图2—1 图2—2

电磁感应 知识点总结

第16章:电磁感应 L 闭合电路中磁通量发生变化时产生感应电流 当磁场为匀强磁场，并且线圈平面垂直磁场时磁通量： $ =BS 如果该面积与磁场夹角为 a,则其投影面积为 Ssin a,则磁通量为 =BSsin a 。磁通量的单位： 韦伯，符号： Wb 、重、难点知识归纳 1. 法拉第电磁感应定律 (1) .产生感应电流的条件：穿过闭合电路的磁通量发生变化。 以上表述是充分必要条件。不论什么情况，只要满足电路闭合和磁通量发生变化这两 个条件，就必然产生感应电流；反之，只要产生了感应电流，那么电路一定是闭合的，穿过 该电路的磁通量也一定发生了变化。 当闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线的运动时，电路中有感应电流产生。 这个表述是充分条件，不是必要的。在导体做切割磁感线运动时用它判定比较方便。 (2) .感应电动势产生的条件：穿过电路的磁通量发生变化。 、知识网络 产生感应电一 闭合电路中的部分导体在做切割磁感线运动 流的方法 闭合电路的磁通量发生变 感应电流方 _ 右手疋则， 向的判定 ? 楞次定律 E=BL v sin 0 感应电动势 A (h 的大小 ■ E - n A t 大小: 方向: 日光 构造 E 2 总是阻碍原电流的变化方向 灯管 镇流器 启动器 日光灯工作原理：自感现象 通电、断电自感实验 实验: 应用 自 感 自感电 动势

这里不要求闭合。无论电路闭合与否，只要磁通量变化了，就一定有感应电动势产生。 这好比一个电源：不论外电路是否闭合， 电动势总是存在的。 但只有当外电路闭合时， 电路 中才会有电流。 (3) .引起某一回路磁通量变化的原因 a 磁感强度的变化 b 线圈面积的变化 c 线圈平面的法线方向与磁场方向夹角 的变化 (4) .电磁感应现象中能的转化 感应电流做功，消耗了电能。消耗的电能是从其它形式的能转化而来的。 在转化和转移中能的总量是保持不变的。 (5) .法拉第电磁感应定律： a 决定感应电动势大小因素：穿过这个闭合电路中的磁通量的变化快慢 b 注意区分磁通量中，磁通量的变化量，磁通量的变化率的不同 —磁通量， 一磁通量的变化量， c 定律内容：感应电动势大小决定于磁通量的变化率的大小，与穿过这一电路磁通量的 变化率成正比。 (6 )在匀强磁场中， 磁诵量的变化 △① =①t -①o 有多种形式，主要有 ①S 、 a 不变， B 改变，这时 △①= △ B Ssin a ②B 、 a 不变， S 改变，这时 △①= △ S Bsin a ③B 、 S 不变， a 改变，这时 △①=BS(sin a 2-sin a 1) 在非匀强磁场中，磁通量变化比较复杂。有 几种情况需要特别注意： 形磁铁附近移动，穿过上边线圈的磁通量由方向向 上减小到零，再变为方向向下增大；右边线圈的磁通量由方向向下减 小到零，再变为方向向上增大。 ②如图16-2所示，环形导线 a 中有顺时针方向的电流， a 环外有 两个同心导线圈b 、c ,与环形导线a 在同一平面内。当 a 中的电流增 ①如图16-1所示，矩形线圈沿a T b T c 在条 a be 图 16-1 a 图 16-2

(完整版)感应电流方向的判断楞次定律(含答案)

h 感应电流方向的判断　楞次定律 一、基础知识 （一）感应电流方向的判断 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)适用情况：所有的电磁感应现象． 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，让磁感线从掌心进入，并使拇指指向导体运动的方向，这时四指所指的方向就是感应电流 的方向． (2)适用情况：导体棒切割磁感线产生感应电流． 3、利用电磁感应的效果进行判断的方法： 方法1：阻碍原磁通量的变化——“增反减同”．方法2：阻碍相对运动——“来拒去留”． 方法3：使线圈面积有扩大或缩小的趋势——“增缩减扩”方法4：阻碍原电流的变化(自感现象)——“增反减同”. （二）利用楞次定律判断感应电流的方向1、 楞次定律中“阻碍”的含 义 2、 楞次定律的使用步骤

n d A l l t h i n （三）“一定律三定则”的应用技巧1、应用现象及规律比较基本现象 应用的定则或定律 运动电荷、电流产生磁场 安培定则磁场对运动电荷、电流有作用力 左手定则部分导体做切割磁感线运动右手定则电磁感应闭合回路磁通量变化 楞次定律 2、应用技巧无论是“安培力 ”还是“洛伦兹力”，只要是“力”都用左手判断．“电生磁”或“磁生电”均用右手判断． 二、练习 1、下列各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，其中正确的是 (　)　 答案　CD 解析　根据楞次定律可确定感应电流的方向：以C 选项为例，当磁铁向下运动时：(1)闭合线圈原磁场的方向——向上；(2)穿过闭合线圈的磁通量的变化——增加；(3)感应电流产生的磁场方向——向下；(4)利用安培定则判断感应电流的方向——与图中箭头方向相同．线圈的上端为S 极，磁铁与线圈相互排斥．运用以上分析方法可知，C 、D 正确． 2、如图所示，一根条形磁铁从左向右靠近闭合金属环的过程中，环中的感应电流(自左向右看) ( ) A ．沿顺时针方向 B ．先沿顺时针方向后沿逆时针方向 C ．沿逆时针方向 D ．先沿逆时针方向后沿顺时针方向

电磁感应现象中的常见题型汇总(很全很细)---精华版

电磁感应现象的常见题型分析汇总（很全） 命题演变 “轨道+导棒”模型类试题命题的“基本道具”：导轨、金属棒、磁场，其变化点有： 1.图像 2．导轨 （1）轨道的形状：常见轨道的形状为U 形，还可以为圆形、三角形、三角函数图形等； （2）轨道的闭合性：轨道本身可以不闭合，也可闭合； （3）轨道电阻：不计、均匀分布或部分有电阻、串上外电阻； （4）轨道的放置：水平、竖直、倾斜放置等等． 理图像是一种形象直观的“语言”，它能很好地考查考生的推理能力和分析、解决问题的能力，下面我们一起来看一看图像在电磁感应中常见的几种应用。 一、反映感应电流强度随时间的变化规律 例1如图1—1，一宽40cm 的匀强磁场区域，磁场方向垂直纸面向里。一边长为20cm 的正方形导线框位于纸面内，以垂直于磁场边界的恒定 速度v=20cm/s 通过磁场区域，在运动过程中，线框有一边始 终与磁场区域的边界平行。取它刚进入磁场的时刻t=0，在图 1-2所示的下列图线中，正确反映感应电流强度随时间变化规 律的是（ ） 分析与解 本题要求能正确分解线框的运动过程（包括部分进入、全部进入、部分离开、全部离开），分析运动过程中的电磁感应现象，确定感应电流的大小和方向。 线框在进入磁场的过程中，线框的右边作切割磁感线运动，产生感应电动势，从而在整个回路中产生感应电流，由于线框作匀速直线运动，其感应电流的大小是恒定的，由右手定则，可判断感应电流的方向是逆时针的，该过程的持续时间为t=(20/20)s=1s 。 线框全部进入磁场以后，左右两条边同时作切割磁感线运动，产生反向的感应电动势，相当于两个相同的电池反向连接，以致回路的总感应电动势为零，电流为零，该过程的时间也为1s 。而当线框部分离开磁场时，只有线框的左边作切割磁感线运动，感应电流的大小与部分进入时相同，但方向变为顺时针，历时也为1s 。正确答案：C ← → 图1—1 图1—2

知识讲解电磁感应复习与巩固基础

电磁感应复习与巩固 编稿：张金虎审稿：李勇康 【学习目标】 1．电磁感应现象发生条件的探究与应用。 2．楞次定律的建立过程与应用：感应电流方向决定因素的探究，楞次定律的表述及意义。 3．法拉第电磁感应定律的运用，尤其是导体棒切割磁感线产生感应电动势 sin EBLv??的计算是感应电动势定量计算的重点所在。在应用此公式时要特别注意导体棒的有效切割速度和有效长度。 4．利用法拉第电磁感应定律、电路知识、牛顿运动定律、能的转化和守恒定律进行综合分析与计算。 【知识络】 【要点梳理】 要点一、关于磁通量?，磁通量的变化??、磁通量的变化率t??? 1、磁通量

磁通量cos BSBSBS???????，是一个标量，但有正、负之分。 可以形象地理解为穿过某面积磁感线的净条数。 2、磁通量的变化 磁通量的变化21??????． 要点诠释： ??的值可能是2?、1?绝对值的差，也可能是绝对值的和。例如当一个线圈从与磁感 线垂直的位置转动180?的过程中21??????． 3、磁通量的变化率 磁通量的变化率t???表示磁通量变化的快慢，它是回路感应电动势的大小的决定因素。 2121ttt????????， 在回路面积和位置不变时BStt??????（Bt??叫磁感应强度的变化率）； 在B均匀不变时SBtt??????，与线圈的匝数无关。 要点二、关于楞次定律 （1）定律内容：感应电流具有这样的方向：感应电流的磁场总是阻碍引起感应电流的磁通量发生变化。 （2）感应电流方向的决定因素是：电路所包围的引起感应电流的磁场的方向和磁通量的增减情况。 （3）楞次定律适用范围：适用于所有电磁感应现象。 （4）应用楞次定律判断感应电流产生的力学效果（楞次定律的变式说法）：感应电流受到的安培力总是阻碍线圈或导体棒与磁场的相对运动，即线圈与磁场靠近时则相斥，远离时则相吸。 （5）楞次定律是能的转化和守恒定律的必然结果。 要点三、法拉第电磁感应定律 电路中感应电动势的大小，跟穿过这一电路的磁通量的变化率成正比，即Et????． 要点诠释： 对n匝线圈有Ent????． （1）Ent????是t?时间内的平均感应电动势，当0t??时，Ent????转化为瞬时感应电动势。

感应电流方向的判断及大小的计算(练习)

感应电流方向的判断及大小的计算 (限时：45分钟) 一、单项选择题 1. 两个大小不同的绝缘金属圆环a、b如图1所示叠放在一起，小圆环b有一半面积在大 圆环a中，当大圆环a通上顺时针方向电流的瞬间，小圆环中感应电流的方向是() 图1 A．顺时针方向 B．逆时针方向 C．左半圆顺时针，右半圆逆时针 D．无感应电流 答案 B 解析当大圆环a中电流为顺时针方向时，圆环a内部的磁场方向垂直纸面向里，而环外的磁场方向垂直纸面向外，但环里磁场比环外磁场要强，圆环b的净磁通量是垂直纸面向里且增强的；由楞次定律可知圆环b中产生的感应电流的磁场方向应垂直纸面向外；再由安培定则得出圆环b中感应电流的方向为逆时针方向，B正确． 2. 如图2所示，一磁铁用细线悬挂，一个很长的铜管固定在磁铁的正下方，开始时磁铁上 端与铜管上端相平，烧断细线，磁铁落入铜管的过程中，下列说法正确的是() 图2 ①磁铁下落的加速度先增大，后减小 ②磁铁下落的加速度恒定 ③磁铁下落的加速度一直减小最后为零 ④磁铁下落的速度先增大后减小 ⑤磁铁下落的速度逐渐增大，最后匀速运动 A．只有②正确B．只有①④正确 C．只有①⑤正确D．只有③⑤正确

答案 D 解析 刚烧断细线时，磁铁只受重力，向下加速运动，铜管中产生感应电流，对磁铁的下落产生阻力，故磁铁速度增大，加速度减小，当阻力和重力相等时，磁铁加速度为零，速度达到最大，做匀速运动，可见D 正确． 3． 下列各图中，相同的条形磁铁垂直穿过相同的线圈时，线圈中产生的感应电动势 最大的是 ( ) 答案 D 解析 感应电动势的大小为E ＝n ΔΦΔt ＝nS ΔB Δt ，A 、B 两图磁通量的变化量相同，C 图变化量最小，D 图变化量最大．磁铁穿过线圈所用的时间A 、C 、D 图相同且小于B 图所用的时间，综合比较，D 图中产生的感应电动势最大． 4. 如图3所示，一半圆形铝框处在水平向外的非匀强磁场中，场中各点的磁感应强度为 B y ＝B 0y ＋c ，y 为该点到地面的距离，c 为常数，B 0为一定值．铝框平面与磁场垂直，直径ab 水平，空气阻力不计，铝框由静止释放下落的过程中 ( ) 图3 A ．铝框回路磁通量不变，感应电动势为0 B ．回路中感应电流沿顺时针方向，直径ab 两点间电势差为0 C ．铝框下落的加速度大小一定小于重力加速度g D ．直径ab 受安培力向上，半圆弧ab 受安培力向下，铝框下落加速度大小可能等于g 答案 C 解析 由题意知，y 越小，B y 越大，下落过程中，磁通量逐渐增加，感应电动势不为0，A 错误；由楞次定律判断，铝框中电流沿顺时针方向，但U ab ≠0，B 错误；直径ab 受安培力向上，半圆弧ab 受安培力向下，但直径ab 处在磁场较强的位置，所受安培力较大，半圆弧ab 的等效水平长度与直径相等，但处在磁场较弱的位置，所受安培力较小，这样整个铝框受安培力的合力向上，铝框下落的加速度大小小于g ，故C 正确，D 错误． 二、多项选择题

人教版高中物理选修3-2重点题型巩固练习] 电磁感应基础知识

人教版高中物理选修3-2 知识点梳理 重点题型（常考知识点）巩固练习 【巩固练习】 一、选择题 1．在电磁学发展过程中，许多科学家做出了贡献，下列说法正确的是（ ） A ．奥斯特发现了电流磁效应；法拉第发现了电磁感应现象 B ．麦克斯韦预言了电磁波；楞次用实验证实了电磁波的存在 C ．库仑发现了点电荷的相互作用规律；密立根通过油滴实验测定了元电荷的数值 D ．安培发现了磁场对运动电荷的作用规律；洛伦兹发现了磁场对电流的作用规律 2． 1873年奥地利维也纳世博会上，比利时出生的法国工程师格拉姆在会展中偶然接错了导线，把另一直流发电机发出的电接到了他自己送展的直流发电机的电流输出端。由此而观察到的现象导致了他的一项重要发明，从而突破了人类在电能利用方面的一个瓶颈，此项发明是（ ） A ．新型直流发电机 B ．直流电动机 C ．交流电动机 D ．交流发电机 3．法拉第通过精心设计的一系列实验，发现了电磁感应定律，将历史上认为各自独立的学科“电学”和“磁学”联系起来，在下面几个典型的实验设计思想中，所做的推论后来被实验否定的是（ ） A ．既然磁铁可以使近旁的铁块带磁，静电荷也可以使近旁的导体表面感应出电荷，那么静止导线中的稳恒电流也可在近旁静止的线圈中感应出电流 B ．既然磁铁可在近旁运动的导体中感应出电动势，那么稳恒电流也可在近旁运动的线圈中感应出电流 C ．既然运动的磁铁可在近旁静止的线圈中感应出电流，那么静止的磁铁也可在近旁运动的导体中感应出电动势 D ．既然运动的磁铁可在近旁的导体中感应出电动势，那么运动导线上的稳恒电流也可以在近旁的线圈中感应出电流 4．如图所示，矩形线框abcd 放置在水平面内，磁场方向与水平方向成α角，已知4sin 5 α=，回路面积为S ，磁感应强度为B ，则通过线框的磁通量为 （ ） A ．BS B ． 45BS C ．35BS D ．34BS 5．如图所示，ab 是水平面上一个圆的直径，在过ab 的竖直平面内有一根通电导线ef 。已知ef 平行于ab ，当ef 竖直向上平移时，电流磁场穿过圆面积的磁通 量将（ ）

81知识讲解 电磁感应现象 感应电流方向的判断(提高)

物理总复习：电磁感应现象 感应电流方向的判断 【考纲要求】 1、知道磁通量的变化及其求解方法，理解产生感应电流、感应电动势的条件； 2、理解楞次定律的基本含义与拓展形式； 3、理解安培定则、左手定则、右手定则、楞次定律的异同，并能在实际问题中熟练运用。 【知识网络】 【考点梳理】 考点一、磁通量 1、定义： 磁感应强度B 与垂直场方向的面积S 的乘积叫做穿过这个面积的磁通量，BS φ=。如果面积S 与B 不垂直，如图所示，应以B 乘以在垂直于磁场方向上的投影面积S '。即 cos BS φθ'=。 2、磁通量的物理意义: 磁通量指穿过某一面积的磁感线条数。 3、磁通量的单位：Wb 21 1Wb T m =?。 要点诠释： （1）磁通量是标量，当有不同方向的磁感线穿过某面时，常用正负加以区别，这时穿过某面的磁通量指的是不同方向穿过的磁通量的代数和。另外，磁通量与线圈匝数无关。 磁通量正负的规定：任何一个面都有正、反两面，若规定磁感线从正面穿入磁通量为正，则磁感线从反面穿入时磁通量为负。穿过某一面积的磁通量一般指合磁通量。 （2）磁通量的变化21φφφ?=-，它可由B 、S 或两者之间的夹角的变化引起。 4、磁通量的变化 要点诠释： （一）、磁通量改变的方式有以下几种 （1）线圈跟磁体间发生相对运动，这种改变方式是S 不变而相当于B 变化。 （2）线圈不动，线圈所围面积也不变，但穿过线圈面积的磁感应强度是时间的函数。 （3）线圈所围面积发生变化，线圈中的一部分导体做切割磁感线运动。其实质也是B 不变，而S 增大或减小。 （4）线圈所围面积不变，磁感应强度也不变，但二者间的夹角发生变化，如在匀强磁场中转动矩形线圈。

电磁感应现象及电磁在生活中的应用

电磁感应现象及电磁在生活中的应用 摘要：电磁感应，也称为磁电感应现象是指放在变化磁通量中的导体，会产生电动势。此电动势称为感应电动势或感生电动势，若将此导体闭合成一回路，则该电动势会驱使电子流动，形成感应电流。 电磁反应是一个复杂的过程，其运用到现实生活中的技术（例如：电磁炉、微波炉、蓝牙技术、磁悬浮列车等等）。是经过很多人的探索和努力一步一步走到现在的。 正文： 电磁感应的定义：闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线的运动时，导体中就会产生电流，这种现象叫电磁感应现象。本质是闭合电路中磁通量的变化。由电磁感应现象产生的电流叫做感应电流。 电磁感应的发现：1831年8月，法拉第把两个线圈绕在一个铁环上，线圈A 接直流电源，线圈B接电流表，他发现，当线圈A的电路接通或断开的瞬间，线圈B中产生瞬时电流。法拉第发现，铁环并不是必须的。拿走铁环，再做这个实验，上述现象仍然发生。只是线圈B中的电流弱些。为了透彻研究电磁感应现象，法拉第做了许多实验。1831年11月24日，法拉第向皇家学会提交的一个报告中，把这种现象定名为“电磁感应现象”，并概括了可以产生感应电流的五种类型：变化的电流、变化的磁场、运动的恒定电流、运动的磁铁、在磁场中运动的导体。法拉第之所以能够取得这一卓越成就，是同他关于各种自然力的统一和转化的思想密切相关的。正是这种对于自然界各种现象普遍联系的坚强信念，支持着法拉第始终不渝地为从实验上证实磁向电的转化而探索不已。这一发现进一步揭示了电与磁的内在联系，为建立完整的电磁理论奠定了坚实的基础。 电磁感应是指因磁通量变化产生感应电动势的现象。电磁感应现象的发现，乃是电磁学中伟大的成就之一。它不仅让我们知道电与磁之间的联系，而且为电与磁之间的转化奠定了基础，为人类获取巨大而廉价的电能开辟了道路，在实用上有重大意义。电磁感应现象的发现，标志着一场重大的工业和技术革命的到来。事实证明，电磁感应在电工、电子技术、电气化、自动化方面的广泛应用对推动社会生产力和科学技术的发展发挥了重要的作用。 若闭合电路为一个n匝的线圈，则又可表示为：式中n为线圈匝数，ΔΦ为磁通量变化量，单位Wb ，Δt为发生变化所用时间，单位为s.ε为产生的感应电动势，单位为V。 磁通量：设在匀强磁场中有一个与磁场方向垂直的平面，磁场的磁感应强度为B，平面的面积为S。(1)定义：在匀强磁场中，磁感应强B与垂直磁场方向的面积S的乘积，叫做穿过这个面的磁通量。 (2)公式：Φ＝BS 当平面与磁场方向不垂直时： Φ＝BS⊥＝BScosθ（θ为两个平面的二面角） (3)物理意义

高中物理电磁感应核心知识点归纳

高中物理《电磁感应》核心知识点归 纳 一、电磁感应现象 1、产生感应电流的条件 感应电流产生的条件是：穿过闭合电路的磁通量发生变化。 以上表述是充分必要条件。不论什么情况，只要满足电路闭合和磁通量发生变化这两个条件，就必然产生感应电流；反之，只要产生了感应电流，那么电路一定是闭合的，穿过该电路的磁通量也一定发生了变化。 2、感应电动势产生的条件。 感应电动势产生的条件是：穿过电路的磁通量发生变化。 这里不要求闭合。无论电路闭合与否，只要磁通量变化了，就一定有感应电动势产生。这好比一个电源：不论外电路是否闭合，电动势总是存在的。但只有当外电路闭合时，电路中才会有电流。 3、关于磁通量变化 在匀强磁场中，磁通量，磁通量的变化有多种形式，主要有： ①S、α不变，B改变，这时

②B、α不变，S改变，这时 ③B、S不变，α改变，这时 二、楞次定律 1、内容：感应电流具有这样的方向，就是感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化。 在应用楞次定律时一定要注意：“阻碍”不等于“反向”；“阻碍”不是“阻止”。 （1）从“阻碍磁通量变化”的角度来看，无论什么原因，只要使穿过电路的磁通量发生了变化，就一定有感应电动势产生。 （2）从“阻碍相对运动”的角度来看，楞次定律的这个结论可以用能量守恒来解释：既然有感应电流产生，就有其它能转化为电能。又由于感应电流是由相对运动引起的，所以只能是机械能转化为电能，因此机械能减少。磁场力对物体做负功，是阻力，表现出的现象就是“阻碍”相对运动。 （3）从“阻碍自身电流变化”的角度来看，就是自感现象。自感现象中产生的自感电动势总是阻碍自身电流的变化。 2、实质：能量的转化与守恒 3、应用：对阻碍的理解： （1）顺口溜“你增我反，你减我同”

80知识讲解电磁感应现象感应电流方向的判断(基础)

物理总复习：电磁感应现象感应电流方向的判断 考纲要求】 1、知道磁通量的变化及其求解方法，理解产生感应电流、感应电动势的条件； 2、理解楞次定律的基本含义与拓展形式； 3、理解安培定则、左手定则、右手定则、楞次定律的异同，并能在实际问题中熟练运用。 知识网络】 【考点梳理】 考点一、磁通量 1、定义：磁感应强度B 与垂直场方向的面积S 的乘积叫做穿过这个面积的磁通量，BS 。如果面积S 与B不垂直，如图所示，应以B乘以在垂直于磁场方向上的投影面积S 。即 2、磁通量的物理意义: 磁通量指穿过某一面积的磁感线条数。 3、磁通量的单位：Wb 1Wb 1T m2。要点诠释： （1）磁通量是标量，当有不同方向的磁感线穿过某面时，常用正负加以区别，这时穿过某面的磁通量指的是不同方向穿过的磁通量的代数和。另外，磁通量与线圈匝数无关。 磁通量正负的规定：任何一个面都有正、反两面，若规定磁感线从正面穿入磁通量为正，则磁感线从反面穿入时磁通量为负。穿过某一面积的磁通量一般指合磁通量。 （2）磁通量的变化 2 1，它可由B、S 或两者之间的夹角的变化引起。 4、磁通量的变化要点诠释： （一）、磁通量改变的方式有以下几种 （1）线圈跟磁体间发生相对运动，这种改变方式是S 不变而相当于B 变化。 （2）线圈不动，线圈所围面积也不变，但穿过线圈面积的磁感应强度是时间的函数。 （3）线圈所围面积发生变化，线圈中的一部分导体做切割磁感线运动。其实质也是 B 不变，而S 增大或减小。 （4）线圈所围面积不变，磁感应强度也不变，但二者间的夹角发生变化，如在匀强磁场中转动矩形线圈。

（二）、对公式 在磁通量 BS 的理解 BS的公式中，S为垂直于磁感应强度B 方向上的有效面积，要正确理解、B、S 三者之间的关系。 （1）线圈的面积发生变化时磁通量是不一定发生变化的，如图（a），当线圈面积由S1 变 为S2 时，磁通量并没有变化。 （2）当磁场范围一定时，线圈面积发生变化，磁通量也可能不变，如图（b）所示，在空 间有磁感线穿过线圈S，S 外没有磁场，如增大S，则不变。 3）若所研究的面积内有不同方向的磁场时，应是将磁场合成后，用合磁场根据BS 去求磁通量。例、如图所示，矩形线圈的面积为S（m2），置于磁感应强度为B（T）、方向水平向右 的匀强磁场中，开始时线圈平面与中性面重合。求线圈平面在下列情况的磁通量的改变量： 1）60o；（2）90o；（3）180o。 考点二、电磁感应现象 1、产生感应电流的条件只要穿过闭合电路的磁通量发生变化，即0 ，则闭 合电路中就有感应电流产生。 2、引起磁通量变化的常见情况 （1）闭合电路的部分导体做切割磁感线运动。 （2）线圈绕垂直于磁场的轴转动。 （3）磁感应强度B 变化。 要点诠释： 1、分析有无感应电流的方法首先看电路是否闭合，其次看穿过闭合电路的磁通量是否发生了变化。 2、产生感应电动势的条件无论电路是否闭合，只要穿过线圈平面的磁通量发生变化，电路中就有感应电动势。产生感应电动势的那部分导体相当于电源。 电磁感应现象的实质是产生感应电动势，如果电路闭合，则有感应电流；电路不闭合，则只有感应电动势而无感应电流。 【解析】初位置时穿过线圈的磁通量 转过90o时，3 0 ；转过180o时，4 1 反，故：（1）1 2 1 BS BS 2 （2） 2 3 1 0 BS BS ； （3） 1 BS ；转过60o时， 2 BScos60 o= 1 BS ； 2 BS ，负号表示穿过面积S 的方向和以上情况相1 1 2BS； BS BS 2BS 。负号可理解为磁通量在减少。 绕垂直磁场的轴转过（

电磁感应现象的应用

重点难点突破 一、电磁感应现象中的力学问题 1.通过导体的感应电流在磁场中将受到安培力作用，电磁感应问题往往和力学问题联系在一起，基本步骤是： (1)用法拉第电磁感应定律和楞次定律求感应电动势的大小和方向.(2)求回路中的电流强度.(3)分析研究导体受力情况(包含安培力，用左手定则确定其方向).(4)列动力学方程或平衡方程求解. 2.对电磁感应现象中的力学问题，要抓好受力情况和运动情况的动态分析，导体受力运动产生感应电动势→感应电流→通电导体受安培力→合外力变化→加速度变化→速度变化→周而复始地循环，循环结束时，加速度等于零，导体达到稳定运动状态，要抓住a＝0时，速度v达最大值的特点. 二、电磁感应中的能量转化问题 导体切割磁感线或闭合回路中磁通量发生变化，在回路中产生感应电流，机械能或其他形式的能量便转化为电能，具有感应电流的导体在磁场中受安培力作用或通过电阻发热，又可使电能转化为机械能或电阻的内能，因此，电磁感应过程总是伴随着能量转化，用能量转化观点研究电磁感应问题常是导体的稳定运动(匀速直线运动或匀速转动)，对应的受力特点是合外力为零，能量转化过程常常是机械能转化为内能，解决这类问题的基本步骤是： 1.用法拉第电磁感应定律和楞次定律确定电动势的大小和方向. 2.画出等效电路，求出回路中电阻消耗电功率的表达式. 3.分析导体机械能的变化，用能量守恒关系得到机械功率的改变与回路中电功率的改变所满足的方程. 三、电能求解的思路主要有三种 1.利用安培力的功求解：电磁感应中产生的电能等于克服安培力所做的功； 2.利用能量守恒求解：若只有电能与机械能的转化，则机械能的减少量等于产生的电能； 3.利用电路特征求解：根据电路结构直接计算电路中所产生的电能. 四、线圈穿越磁场的四种基本形式 1.恒速度穿越； 2.恒力作用穿越； 3.无外力作用穿越； 4.特殊磁场穿越. 典例精析 1.恒速度穿越 【例1】如图所示，在高度差为h的平行虚线区域内有磁感应强度为B，方向水平向里的匀强磁场.正方形线框abcd的质量为m，边长为L(L>h)，电阻为R，线框平面与竖直平面平行，静止于位置“Ⅰ”时，cd边与磁场下边缘有一段距离H.现用一竖直向上的恒力F提线框，线框由位置“Ⅰ”无初速度向上运动，穿过磁场区域最后到达位置“Ⅱ”(ab边恰好出磁场)，线框平面在运动中保持在竖直平面内，且ab边保持水平.当cd边刚进入磁场时，线框恰好开始匀速运动.空气阻力不计，g＝10 m/s2.求： (1)线框进入磁场前距磁场下边界的距离H； (2)线框由位置“Ⅰ”到位置“Ⅱ”的过程中，恒力F做的功为多少？线框产生的热量为多少？ 【解析】(1)线框进入磁场做匀速运动，设速度为v1，有： E＝BLv1，I＝ER，F安＝BIL 根据线框在磁场中的受力，有F＝mg＋F安

电磁感应基础知识

电磁感应基础知识 知识网络 1 2、通量Φ、磁通量变化?Φ、磁通量变化率 t ??Φ 对比表

3 4、感应电动势 在电磁感应现象中产生的电动势叫感应电动势，产生感应电流比存在感应电动势，产生感应电动势的那部分导体相当于电源，电路断开时没有电流，但感应电动势仍然存在。 a) 电路不论闭合与否，只要有一部分导体切割磁感线，则这部分导体就 会产生感应电动势，它相当于一个电源 b) 不论电路闭合与否，只要电路中的磁通量发生变化，电路中就产生感 应电动势，磁通量发生变化的那部分相当于电源。 5、公式 n E ?Φ =与E=BLvsin θ 的区别与联系

6、楞次定律 a)感应电流方向的判定方法 碍产生感应电流的原因 i.阻碍原磁通量的变化或原磁场的变化； ii.阻碍相对运动，可理解为“来拒去留”。 iii.使线圈面积有扩大或缩小趋势； iv.阻碍原电流的变化。

知识点一—磁通量 ▲知识梳理 磁通量 1.穿过某一面积的磁感线条数，在匀强磁场中， ＝BS，单位是韦伯，简称韦，符号是Wb．使用条件是B为匀强磁场，S为平面在磁场方向上的投影．磁通量虽然是标量，但有正负之分． 2．磁通量的物理意义 磁通量指穿过某一面积的磁感线条数。 3．磁通量的单位：Wb 。 4．磁通密度 垂直穿过单位面积的磁感线条数，即磁感应强度的大小。 ：如图所示，矩形线圈的面积为S （），置于磁感应强度为B（T）、方向水平向右的匀强磁场中，开始时线圈平面与中性面重合。求线圈平面在下列情况的磁通量的 改变量：绕垂直磁场的轴转过（1）；（2）；（3）。 解析： 初位置时穿过线圈的磁通量 ；转过 时，； 转过时，；转过时，，负号表示穿过面积S的方向和以上情况相反，故： （1）； （2）； （3）。负号可理解为磁通量在减少。 变式练习： 1．如图所示，平面M的面积为S，垂直于匀强磁场B，求平面M由 此位置出发绕与B垂直的轴线转过60°时磁通量的变化为 ____________，转过180°时磁通量的变化量为____________。

感应电流方向的判定

感应电流方向的判定 针对训练 基本应用 1．下列图中能产生感应电流的是[] 2．如图所示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，其中正确的是( ) 3、.如图，闭合线圈上方有一竖直放置的条形磁铁，磁铁的N 极朝下。当磁铁向下运动时（但未插入线圈内部）， () A ．线圈中感应电流的方向与图中箭头方向相同，磁铁与线圈相互吸引 B ．线圈中感应电流的方向与图中箭头方向相同，磁铁与线圈相互排斥 C. 线圈中感应电流的方向与图中箭头方向相反，磁铁与线圈相互吸引 D ．线圈中感应电流的方向与图中箭头方向相反，磁铁与线圈相互排斥 × × × × × × × ×× × × ×v × × × × × × × ×× v × × × × × × × ×× × × × V N S V （A ） （B ） （C ） （D ） （E ） （F ） S N

4、如图所示，两个同心放置的共面金属圆环a 和b ，一条形磁铁穿过圆心且与环面垂直，则穿过两环的磁通量Φa 和Φb 大小关系为： A.Φa ＞Φb B.Φa ＜Φb C.Φa ＝Φb D.无法比较 5、如图所示，一个有界匀强磁场区域，磁场方向垂直纸面向外．一 个矩形闭合导线框abcd ，沿纸面由位置1(左)匀速运动到位置2(右)．则 () A. 导线框进入磁场时，感应电流方向为a →b →c →d →a B. 导线框离开磁场时，感应电流方向为a →d →c →b →a C. 导线框离开磁场时，受到的安培力方向水平向右 D. 导线框进入磁场时．受到的安培力方向水平向左 6、导线框abcd 与直导线在同一平面内，直导线中通有恒定电流I ，当线框自左向右匀速 通过直导线的过程中，线框中感应电流如何流动？ A 、总为顺时针 B 、先为逆时针，后为顺时针 C 、先为顺时针，再为逆时针，最后为顺时针 D 、先为逆时针，再为顺时针，最后为逆时针 7、如图所示，在两根平行长直导线M 、N 中，通以同方向，同强度的电流，导线框abcd 和两导线在同一平面内，线框沿着与两导线垂直的方向，自右向左在两导线间匀速移动，在移动过程中，线框中感应电流的方向： ( ) (A)沿abcda 不变； (B)沿dcbad 不变； (C)由abcda 变成dcbad ； (D)由dcbad 变成abcda 。 1 2 d a b c d a b c v M N I I a b c d v I a b c d

电磁感应现象及其应用生活实践中

西北农林科技大学 电磁感应现象及其应用 学院：风景园林艺术学院 班级：园林134 姓名：崔苗苗 学号：2913911465 134

电磁感应现象及其在生活中的应用 西北农林科技大学风景园林艺术学院 姓名崔苗苗班级园林134班学号 2013011465 摘要自法拉第历经十年发现电磁感应现象后，电磁感便开始应用生活中。话筒， 电磁炉，电视机，手机等生活用品，无不与人类生活息息相关，极大地方便了我们的生活，推动了社会历史的进步和发展。同时，它的应用也是理论向实践不断探索和改进的过程，理论唯有应用于实践，才更能发挥它的价值。 关键词电磁感应现象生活应用 电磁感应现象的发现不仅揭示了电与磁之间的内在联系，而且为电与磁之间的转化奠定了实验基础，为人类获取巨大而廉价的电能开辟了道路，在生活中具有重大的意义。它的发现，标志着一场重大的工业和技术革命的到来。在电工技术，电子技术以及电磁测量等方面都有广泛的应用，人类社会从此迈入电气化时代，对推动生产力和科学技术发展发挥了重要作用。物理发现的重要性由此可见。本文主要介绍了电磁感应现象及其在人类生活中的相关应用。 一．电磁感应现象定义 闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线的运动时，导体中就会产生电流，这种现象叫电磁感应现象。本质是闭合电路中磁通量的变化。而闭合电路中由电磁感应现象产生的电流叫做感应电流。 二．电磁感应发现历程 电磁学是物理学的一个重要分支，初中时代的奥斯特实验为我们打开电磁学的大门，此后高中三年这一部分内容也一直是学习的重中之重。继1820奥斯特实验之后，电与磁就不再是互不联系的两种物质，电流磁效应的发现引起许多物理学家的思考。当时，很多物理学家便试图寻找它的逆效应，提出了磁能否产生电，磁能否对电作用的问题，而迈克尔·法拉第即为其中一位。他在1821年发现了通电导线绕磁铁转动的现象，然后经历10年坚持不懈的努力，最终于1831年取得突破性进展。 法拉第将两个线圈绕在一个铁环上，其中一个线圈接直流电源，另一个线圈接电流表。他发现，当接直流电源的线圈电路接通或断开的瞬间，接电流表的线圈中会产生瞬时电流。而在这个过程中，铁环并不是必须的。无论是否拿走铁环，再做这个实验的时候，上述现象仍然发生，只是线圈中的电流弱些。 为了透彻研究电磁感应现象，法拉第又继续做了许多的实验。终于，在1831年11月24日，他在向皇家学会提交的一个报告中，将这种现象定名为“电磁感应现象”，并概括了可以产生感应电流的五种类型：变化的电流、变化的磁场、

tk电磁感应基础知识专题

高考综合复习——电磁感应（一）电磁感应基础知识、自感专题 ● 知识网络 ● 高考考点 考纲要求： 复习指导： 本章以电场及磁场等知识为基础，研究了电磁感应的一系列现象，通过实验总结出了产生感应电流的条件和判定感应电流方向的一般方法——楞次定律，给出了确定感应电动势大小的一般规律——法拉第电磁感应定律。感应电流的产生和感应电流的方向的判定和感应电动势的计算是电磁感应的基本的内容，纵观近年高考题可以看出题型主要为选择，在物理单科考试中应用较多，在理科综合试题中单独的涉及本考点的题目很少，大多是和电学知识相结合的综合性试题，且可以肯定本考点一定会在高考中出现。 通过对近年高考题目的分析比较可以看出，2006年的高考如果是物理单科有可能感应电流的产生和感应电流的方向的判定方面出题，而如果是理综考试试题，由于命题的要求的限制，单独考查的可能性很小，还应注意本考点与其它考点的结合而出现的综合性题目。还可以看出，矩形线框穿越有界匀强磁场问题，涉及到楞次定律（或右手定则）、法拉第电磁感应定律、磁场对电路的作用力、含电源电路的计算等知识，综合性强，能力要求高，这也是命题热点。2006年的高考，感应电动势的计算问题是肯定会出现的一个计算点，如果在选择题中出现，则应以基本计算为主，如果在计算题中出现则应当是一个综合性较强的题目。 ● 要点精析 ☆磁通量相关：

1. 磁通量： 穿过磁场中某个面的磁感线的条数叫做穿过这一面积的磁通量。磁通量简称磁通，符号为Φ，单位是韦伯(Wb)。 2. 磁通量的计算 （1）公式Φ＝BS 此式的适用条件是：①匀强磁场，②磁感线与平面垂直。 （2）如果磁感线与平面不垂直上式中的S为平面在垂直于磁感线方向上的投影面积。 Φ＝B·Ssinθ，其中θ为磁场与面积之间的夹角，我们称之为“有效面积”或“正对面积”。 （3）磁通量的“方向性” 磁感线正向穿过某平面和反向穿过该平面时，磁通量的正负关系不同，求合磁通时应注意相反方向抵消以后所剩余的磁通量。 注意：磁通量是标量。 （4）磁通量的变化（量）：△Φ＝Φ2－Φ1 △Φ可能是B发生变化而引起，也可能是S发生变化而引起，还有可能是B和S同时发生变化而引起，在确定磁通量的变化时应注意。 （5）磁通量的变化率△Φ/△t：指磁通量的变化快慢。 ☆电磁感应现象的产生条件： 1．产生感应电流的条件： 穿过闭合电路的磁通量发生变化，若电路不闭合，即使有感应电动势产生，也没有感应电流。 2．感应电动势的产生条件： 无论电路是否闭合只要穿过电路的磁通量发生变化，这部分电路就会产生感应电动势．这部分电路或导体相当于电源。 ☆感应电流的方向： 1．右手定则 右手定则：伸开右手，使大拇指跟其余四指垂直，并且都跟手掌在一个平面内，让磁感线垂直穿入手心，拇指指向导体运动方向，那么伸直四指指向即为感应电流的方向。 说明： ①伸直四指指向还有另外的一些说法：A.感应电动势的方向；B.导体的高电势处