磁通量的變化

1、-作者xxxx-日期xxxx磁通量的變化【精品文檔】1. 磁通量： 物理意義：某時(shí)刻穿過磁場中某個(gè)面的磁感線條數(shù)，磁感線越密的地方，也就是穿過單位面積的磁感線條數(shù)越多的地方，磁感應(yīng)強(qiáng)度B越大，因此，B越大，S越大，穿過這個(gè)面的磁感線條數(shù)就越多，磁通量就越大。大小計(jì)算：=BS或=SBB·S，S為與B垂直的面積，不垂直時(shí)， 取S在與B垂直方向上的投影，我們稱之為“有效面積”。如圖所示，線圈平面與水平方向成角，磁感線豎直向下，設(shè)磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，線圈面積為S，把面積S投影投影到與磁場垂直的方向即水平方向，則S=Scos， 故=BS=BScos。把磁感應(yīng)強(qiáng)度B分解為平行于線圈平面的分量B和垂直

2、與線圈平面的分量B，B不穿過線圈，且B=Bcos，故=BS=BScos。如果磁場范圍有限，如圖所示，開始時(shí)矩形線框與勻強(qiáng)磁場的方向垂直，且一半在磁場內(nèi)，一半在磁場外，當(dāng)線框以bc邊為軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，如果轉(zhuǎn)動(dòng)的角度小于60度，面積S在垂直與磁感線方向且在磁場中的投影不變，這時(shí)“有效面積”為S/2，磁通量=BS/2.如果磁場范圍有限，如圖示，當(dāng)線圈包含全部磁場時(shí)，面積再擴(kuò)大，磁通量扔不變，還是=BS.磁通量是標(biāo)量，但有正負(fù)之分,正負(fù)僅表示穿入或穿出某面,而且是人為規(guī)定。穿過某個(gè)面有方向相反的磁場，則不能直接用B·S，應(yīng)考慮相反方向的磁通量抵消以后所剩余的磁通量。若磁感線沿相反方向穿過同一平面，

3、且正向穿過它的磁通量為1，反向穿過它的磁通量為2，則穿過該平面的磁通量等于磁通量的代數(shù)和，即1-2.多匝線圈的磁通量：穿過某一線圈的磁通量是由穿過該面的磁感線條數(shù)的多少?zèng)Q定的，與線圈匝數(shù)無關(guān)，只要n匝線圈的面積相同，放置情況也相同，則通過n匝線圈與通過單匝線圈的磁通量相同，即NBS 2.磁通量變化量：物理意義：穿過某個(gè)面的磁通量的差值 大小計(jì)算：21要首先規(guī)定正方向 與磁場垂直的平面，開始時(shí)和轉(zhuǎn)過180°時(shí)穿過平面的磁通量是不同的，一正一負(fù)，|2BS而不是零磁通量發(fā)生變化的四種情形磁感應(yīng)強(qiáng)度B不變，有效面積S變化，則=t-0=BS。如圖所示，閉合回路的一部分導(dǎo)體切割磁感線，此時(shí)穿過a

4、bcd面的磁通量的變化量可用此公式計(jì)算。磁感應(yīng)強(qiáng)度B變化，磁感線穿過的有效面積S不變，則=t-0=BS。如圖（8）所示，通電直導(dǎo)線下邊有一個(gè)矩形線框，若使線框逐漸遠(yuǎn)離（平動(dòng)）通電導(dǎo)線，此時(shí)穿過線框的磁通量的變化量可用此公式計(jì)算。線圈平面與磁場方向的夾角發(fā)生變化時(shí)，線圈在垂直與磁場方向的投影面積S=Ssin發(fā)生變化，從而引起穿過線圈的磁通量發(fā)生變化，即B、S不變，變化。此時(shí)可由=t-0=BS(sin1-sin2）計(jì)算并判斷磁通量的變化。如圖所示，當(dāng)線框以ab為軸順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，此時(shí)穿過abcd面的磁通量的變化量可由此公式計(jì)算。 若磁感應(yīng)強(qiáng)度B和回路面積S同時(shí)發(fā)生變化，則=t-0BS.如圖所示，若導(dǎo)

5、線CD向右滑動(dòng)，回路面積從S1變到S2，磁感應(yīng)強(qiáng)度B從變到,則回路中的磁通量的變化量=B2S2- B1S1 1、（1）利用磁場產(chǎn)生電流的現(xiàn)象，叫做電磁感應(yīng)現(xiàn)象。  （2）由電磁感應(yīng)現(xiàn)象產(chǎn)生的電流，叫做感應(yīng)電流。   2、產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件  回路    b. 穿過閉合回路的磁通量發(fā)生變化 3、產(chǎn)生感應(yīng)電流的方法：（1）磁鐵運(yùn)動(dòng)  （2）閉合電路一部分運(yùn)動(dòng) （3）磁場強(qiáng)度B變化或有效面積S變化   注：第（1）（2）種方法產(chǎn)生的電流叫“動(dòng)

6、生電流”，第（3）種方法產(chǎn)生的電流叫“感生電流”。不管是動(dòng)生電流還是感生電流，我們都統(tǒng)稱為“感應(yīng)電流”。  “運(yùn)動(dòng)不一定切割，切割不一定生電”。導(dǎo)體切割磁感線，不是在導(dǎo)體中產(chǎn)生感應(yīng)電流的主要條件，歸根結(jié)底還要看穿過閉合電路的磁通量是否發(fā)生變化。 1、楞次定律（1）內(nèi)容：感應(yīng)電流具有這樣的方向，即感應(yīng)電流的磁場總是要阻礙引起感應(yīng)電流的磁通量的變化。  凡是由磁通量的增加引起的感應(yīng)電流，它所激發(fā)的磁場阻礙原來磁通量的增加。  凡是由磁通量的減少引起的感應(yīng)電流，它所激發(fā)的磁場阻礙原來磁通量的減少。 （2）楞次定律的因果關(guān)系：閉合導(dǎo)

7、體電路中磁通量的變化是產(chǎn)生感應(yīng)電流的原因，而感應(yīng)電流的磁場的出現(xiàn)是感應(yīng)電流存在的結(jié)果，簡要地說，只有當(dāng)閉合電路中的磁通量發(fā)生變化時(shí)，才會(huì)有感應(yīng)電流的磁場出現(xiàn)。 （3）“阻礙”的含義 . “阻礙”可能是“反抗”，也可能是“補(bǔ)償”.  當(dāng)引起感應(yīng)電流的磁通量（原磁通量）增加時(shí)，感應(yīng)電流的磁場就與原磁場的方向相反，感應(yīng)電流的磁場“反抗”原磁通量的增加；當(dāng)原磁通量減少時(shí)，感應(yīng)電流的磁場就與原磁場的方向相同，感應(yīng)電流的磁場“補(bǔ)償”原磁通量的減少。（“增反減同”）“阻礙”不等于“阻止”，而是“延緩”. 感應(yīng)電流的磁場不能阻止原磁通量的變化，只是延緩了原磁通

8、量的變化。當(dāng)由于原磁通量的增加引起感應(yīng)電流時(shí)，感應(yīng)電流的磁場方向與原磁場方向相反，其作用僅僅使原磁通量的增加變慢了，但磁通量仍在增加，不影響磁通量最終的增加量；當(dāng)由于原磁通量的減少而引起感應(yīng)電流時(shí)，感應(yīng)電流的磁場方向與原磁場方向相同，其作用僅僅使原磁通量的減少變慢了，但磁通量仍在減少，不影響磁通量最終的減少量。即感應(yīng)電流的磁場延緩了原磁通量的變化，而不能使原磁通量停止變化，該變化多少磁通量最后還是變化多少磁通量。 “阻礙”不意味著“相反”.  在理解楞次定律時(shí)，不能把“阻礙”作用認(rèn)為感應(yīng)電流產(chǎn)生磁場的方向與原磁場的方向相反。事實(shí)上，它們可能同向，也可能反向。（“增

9、反減同”） （4）“阻礙”的作用 .楞次定律中的“阻礙”作用，正是能的轉(zhuǎn)化和守恒定律的反映，在客服這種阻礙的過程中，其他形式的能轉(zhuǎn)化成電能。 （5）“阻礙”的形式 . 感應(yīng)電流的效果總是要反抗（或阻礙）引起感應(yīng)電流的原因 （1）就磁通量而言，感應(yīng)電流的磁場總是阻礙原磁場磁通量的變化.（“增反減同”） （2）就電流而言，感應(yīng)電流的磁場阻礙原電流的變化，即原電流增大時(shí)，感應(yīng)電流磁場方向與原電流磁場方向相反；原電流減小時(shí)，感應(yīng)電流磁場方向與原電流磁場方向相同. （“增反減同”） （3）就相對(duì)運(yùn)動(dòng)而言，由于相對(duì)運(yùn)動(dòng)導(dǎo)致的電

10、磁感應(yīng)現(xiàn)象，感應(yīng)電流的效果阻礙相對(duì)運(yùn)動(dòng).（“來拒去留”） （4）就閉合電路的面積而言，電磁感應(yīng)應(yīng)致使回路面積有變化趨勢時(shí)，則面積收縮或擴(kuò)張是為了阻礙回路磁通量的變化.（“增縮減擴(kuò)”） （6）適用范圍：一切電磁感應(yīng)現(xiàn)象 . （7）研究對(duì)象：整個(gè)回路 . （8）使用楞次定律的步驟：  明確（引起感應(yīng)電流的）原磁場的方向 .  明確穿過閉合電路的磁通量（指合磁通量）是增加還是減少 . 根據(jù)楞次定律確定感應(yīng)電流的磁場方向 .  利用安培定則確定

11、感應(yīng)電流的方向 2、右手定則 . （1）內(nèi)容：伸開右手，讓拇指跟其余四個(gè)手指垂直，并且都跟手掌在一個(gè)平面內(nèi)，讓磁感線垂直（或傾斜）從手心進(jìn)入，拇指指向?qū)w運(yùn)動(dòng)的方向，其余四指所指的方向就是感應(yīng)電流的方向。 （2）作用：判斷感應(yīng)電流的方向與磁感線方向、導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)方向間的關(guān)系。 （3）適用范圍：導(dǎo)體切割磁感線。   （4）研究對(duì)象：回路中的一部分導(dǎo)體。（5）右手定則與楞次定律的聯(lián)系和區(qū)別 .  聯(lián)系：右手定則可以看作是楞次定律在導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)情況下的特殊運(yùn)用，用右手定則和楞次定律判斷感應(yīng)電流的方向

12、，結(jié)果是一致的。  區(qū)別：右手定則只適用于導(dǎo)體切割磁感線的情況（產(chǎn)生的是“動(dòng)生電流”），不適合導(dǎo)體不運(yùn)動(dòng)，磁場或者面積變化的情況，即當(dāng)產(chǎn)生“感生電流時(shí)，不能用右手定則進(jìn)行判斷感應(yīng)電流的方向。也就是說，楞次定律的適用范圍更廣，但是在導(dǎo)體切割磁感線的情況下用右手定則更容易判斷。例1、兩圓環(huán)A、B置于同一水平面上，其中A為均勻帶電絕緣環(huán)，B為導(dǎo)體環(huán)，當(dāng)A以如圖示的方向繞中心轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度發(fā)生變化時(shí)，B中產(chǎn)生如圖所示方向的感應(yīng)電流則 A. A可能帶正電且轉(zhuǎn)速減小   B. A可能帶正電且轉(zhuǎn)速增大 C. A可能帶負(fù)電且轉(zhuǎn)速減小 

13、;  D. A可能帶負(fù)電且轉(zhuǎn)速增大 例2.如圖示，閉合線圈上方有一豎直放置的條形磁鐵，磁鐵的N極朝下但未插入線圈內(nèi)部。當(dāng)磁鐵向上運(yùn)動(dòng)時(shí)： A.線圈中感應(yīng)電流的方向與圖中箭頭方向相同，磁鐵與線圈相互吸引 B.線圈中感應(yīng)電流的方向與圖中箭頭方向相同，磁鐵與線圈相互排斥 C.線圈中感應(yīng)電流的方向與圖中箭頭方向相反，磁鐵與線圈相互吸引 D.線圈中感應(yīng)電流的方向與圖中箭頭方向相反，磁鐵與線圈相互排斥例3、如圖3所示，兩個(gè)閉合圓形線圈A、B的圓心重合，放在同一水平面內(nèi)，線圈B中通以圖中所示的交變電流，設(shè)t0時(shí)電流沿逆時(shí)針方向（圖中箭頭所

14、示）對(duì)于線圈A，在1t2t時(shí)間內(nèi)，下列說法中正確的是： A有順時(shí)針方向的電流，且有擴(kuò)張的趨勢 B有順時(shí)針方向的電流，且有收縮的趨勢 C有逆時(shí)針方向的電流，且有擴(kuò)張的趨勢  D有逆時(shí)針方向的電流，且有收縮的趨勢 例4如圖所示，ef、gh為兩水平放置相互平衡的金屬導(dǎo)軌，ab、cd為擱在導(dǎo)軌上的兩金屬棒，與導(dǎo)軌接觸良好且無摩擦當(dāng)一條形磁鐵向下靠近導(dǎo)軌時(shí)，關(guān)于兩金屬棒的運(yùn)動(dòng)情況的描述正確的是 A如果下端是N極，兩棒向外運(yùn)動(dòng)；如果下端是S極，兩棒相向靠近 B如果下端是S極，兩棒向外運(yùn)動(dòng)；如果下端是N極，兩棒相向靠近 

15、;C不管下端是何極，兩棒均向外互相遠(yuǎn)離  D不管下端是何極，兩棒均互相靠近 AL1L2S例5如圖示，L1，L2為兩盞規(guī)格相同的小燈泡，線圈的直流電阻與小燈泡的電阻相等，安培表電阻不計(jì)。當(dāng)開關(guān)S閉合時(shí)，安培表中指示某一讀數(shù)，下列說法中正確的是（    ） A、S閉合時(shí)，L1，L2都立即變亮 B、S閉合時(shí)，L2立即變亮，L1逐漸變亮  C、S斷開瞬間，安培表有可能燒壞  D、S斷開時(shí)，L2立即熄滅，L1逐漸熄滅1.如圖所示，一條形磁鐵與導(dǎo)線環(huán)在同一平面內(nèi)，磁鐵的中心恰與導(dǎo)線環(huán)的圓

16、心重合，為了在導(dǎo)線環(huán)中產(chǎn)生感應(yīng)電流，磁鐵應(yīng)()A繞垂直于紙面且過O點(diǎn)的軸轉(zhuǎn)動(dòng) B向右平動(dòng)C向左平動(dòng) DN極向外，S極向里轉(zhuǎn)動(dòng)2如圖所示，在探究電磁感應(yīng)現(xiàn)象的實(shí)驗(yàn)中，下列在閉合線圈中能產(chǎn)生感應(yīng)電流的是A向線圈中快速插入條形磁鐵B向線圈中勻速插入條形磁鐵C把條形磁鐵從線圈中快速拔出D把條形磁鐵靜止地放在線圈中3勻強(qiáng)磁場區(qū)域?qū)挒閐，一正方形線框abcd的邊長為L，且L>d，線框以速度v勻速通過磁場區(qū)域，如圖所示，線框從進(jìn)入到完全離開磁場的時(shí)間內(nèi)，線框中沒有感應(yīng)電流的時(shí)間是()A. B. C. D.4.如圖所示，線框abcd從有界的勻強(qiáng)磁場區(qū)域穿過，下列說法中正確的是()A進(jìn)入勻強(qiáng)磁場區(qū)域的過程

17、中，abcd中有感應(yīng)電流B在勻強(qiáng)磁場中加速運(yùn)動(dòng)時(shí)，abcd中有感應(yīng)電流C在勻強(qiáng)磁場中勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，abcd中沒有感應(yīng)電流D離開勻強(qiáng)磁場區(qū)域的過程中，abcd中沒有感應(yīng)電流5.如圖示，矩形線框abcd放置在水平面內(nèi)，磁場方向與水平方向成角，已知sin，回路面積為S，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，則通過線框的磁通量為() ABS B. C. D.6.磁通量是研究電磁感應(yīng)現(xiàn)象的重要物理量如圖所示，通有恒定電流的導(dǎo)線MN與閉合線框共面，第一次將線框由1平移到2，第二次將線框繞cd邊翻轉(zhuǎn)到2，設(shè)先后兩次通過線框的磁通量變化分別為1和2，則()A 1>2B12 C1< D無法確定7.一磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場

18、，方向水平向右，面積為S的矩形線圈abcd，如圖放置，平面abcd與豎直方向成角，將abcd繞ad軸轉(zhuǎn)180°，則穿過線圈平面磁通量變化量為A0 B2BS C2BScos D2BSsin8.兩個(gè)圓環(huán)A、B如圖所示放置，且半徑RA>RB，一條形磁鐵的軸線過兩個(gè)圓環(huán)的圓心處，且與圓環(huán)平面垂直，則穿過A、B環(huán)的磁通量A和B的關(guān)系是()AA>B BAB CA<B D無法確定如圖所示，兩線圈繞在圓環(huán)鐵芯上，則下列說法中正確的是()A當(dāng)S閉合瞬間，小電燈由暗到亮，直至正常發(fā)光B當(dāng)S始終閉合時(shí)，小電燈就能正常發(fā)光C當(dāng)S斷開瞬間，小電燈由原來的不亮到亮一下 D上述說法都是錯(cuò)誤的10金屬矩形線圈abcd在勻強(qiáng)磁場中做如下圖所示的運(yùn)動(dòng)，線圈中有感應(yīng)電流的是()11如圖所示，用導(dǎo)線做成圓形或正方形回路，這些回路與一直導(dǎo)線構(gòu)成幾種位置組合(彼此絕緣)，下列組合中，切斷直導(dǎo)線中的電流時(shí)，閉合回路中會(huì)有感應(yīng)電流產(chǎn)生的是()12如圖所示，線圈與電源、開關(guān)、滑動(dòng)變阻器相連，線圈與電流計(jì)G相連，線圈與線圈繞在同一個(gè)鐵芯上，在下列情況下，電流計(jì)G中有示數(shù)的是()A開關(guān)閉合瞬間