第九章 电磁感应
一、磁通量
1．概念：磁感应强度B与面积S的____． 2．计算
(1)公式：Φ＝____.
(2)适用条件：①匀强磁场；②S是____磁场中的有效面积． (3)单位：韦伯(Wb)，1 Wb＝________. 3．意义：穿过某一面积的磁感线的____． 4．标矢性：磁通量是____，但有正、负． 二、电磁感应 1．电磁感应现象
当穿过闭合电路的________发生变化时，电路中有电流产生，这种现象称为电磁感应现象． 2．产生感应电动势和感应电流的条件 (1)产生感应电动势的条件
无论回路是否闭合，只要穿过线圈平面的磁通量发生____，回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____． (2)产生感应电流的条件
①电路闭合．②磁通量变化． 三、感应电流方向的判断
1．右手定则：将右手手掌伸平，使大拇指与其余并拢的四指____，并与手掌在同一平面内，让磁感线从手心穿入，大拇指指向________方向，这时四指所指的就是________的方向．如图所示．
2．楞次定律
（1）内容：感应电流具有这样的方向，即感应电流的磁场总是要____引起感应电流的________的变化．
（2）楞次定律中“阻碍”的含义
3．楞次定律的推广
对楞次定律中“阻碍”的含义可以推广为感应电流的效果总是阻碍产生感应电流的原因： (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”． 4．应用楞次定律判断感应电流方向的步骤 (1)明确闭合电路范围内的原磁场的方向； (2)分析穿过闭合电路的磁通量的变化情况；
1
(3)根据楞次定律，判定感应电流磁场的方向； (4)利用安培定则，判断感应电流的方向．
即时应用1如图9－1－4所示，在磁感应强度大小为B、方向竖直向上的匀强磁场中，有一质量为m、阻值为R的闭合矩形金属线框abcd用绝缘轻质细杆悬挂在O点，并可绕O点摆动．金属线框从右侧某一位置由静止开始释放，在摆动到左侧最高点的过程中，细杆和金属框平面始终处于同一平面，且垂直纸面．则线框中感应电流的方向是( )
A．a→b→c→d→a B．d→c→b→a→d
C．先是d→c→b→a→d，后是a→b→c→d→a D．先是a→b→c→d→a，后是d→c→b→a→d
四、楞次定律、右手定则、左手定则、安培定则的综合应用 1．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 右手定则 电磁部分导体做切割磁感线运动 感应 闭合回路磁通量变化 楞次定律 2.应用区别
关键是抓住因果关系：
(1)因电而生磁(I→B)→安培定则；
(2)因动而生电(v、B→I安)→右手定则； (3)因电而受力(I、B→F安)→左手定则．
即时应用2两根相互平行的金属导轨水平放置于如图9－1－5所示的匀强磁场中，在导轨上接触良好的导体棒AB和CD可以自由滑动．当AB在外力F作用下向右运动时，下列说法中正确的是( )
A．导体棒CD内有电流通过，方向是D→C B．导体棒CD内有电流通过，方向是C→D C．磁场对导体棒CD的作用力向左 D．磁场对导体棒AB的作用力向左
热身体验 1.(2013·杭州高三检测)如图9－1－2所示，通电直导线右边有一个矩形线框，线框平面与直导线共面，若使线框逐渐远离(平动)通电导线，则穿过线框的磁通量将( )
A．逐渐增大 B．逐渐减小 C．保持不变 D．不能确定 2．一个金属薄圆盘水平放置在竖直向上的匀强磁场中，下列做法中能使圆盘中产生感应电流的是( )
A．圆盘绕过圆心的竖直轴匀速转动 B．圆盘以某一水平直径为轴匀速转动 C．圆盘在磁场中向右匀速平移 D．匀强磁场均匀增加 3．如图9－1－3，磁场垂直于纸面，磁感应强度在竖直方向均匀分布，水平方向非均匀分布．一铜制圆环用丝线悬挂于O点，将圆环拉至位置a后无初速释放，在圆环从a摆向b的过程中( )
2
A．感应电流方向先逆时针后顺时针再逆时针 B．感应电流方向一直是逆时针
C．安培力方向始终与速度方向相反 D．安培力方向始终沿水平方向
考点1 楞次定律的应用
如图9－1－6，均匀带正电的绝缘圆
环a与金属圆环b同心共面放置，当a绕O点在其所在平面内旋转时，b中产生顺时针方向的感应电流，且具有收缩趋势，由此可知，圆环a( ) A．顺时针加速旋转 B．顺时针减速旋转 C．逆时针加速旋转 D．逆时针减速旋转
跟踪训练1(2012·高考海南卷)如图9－1－7，一质量为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.设环经过磁铁上端和下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＜mg，T2＜mg C．T1＞mg，T2＜mg D．T1＜mg，T2＞mg
考点2 楞次定律和左、右手定则的综合应用
如图9－1－8所示，水平放置的两
图9－1－8
条光滑轨道上有可自由移动的金属棒PQ、MN，当PQ在外力的作用下运动时，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
跟踪训练2 如图9－1－9所示，金属导轨上的导体棒ab在匀强磁场中沿导轨做下列哪种运动时，铜制线圈c中将有感应电流产生且被螺线管吸引( )
图9－1－9
A．向右做匀速运动 B．向左做减速运动 C．向右做减速运动
3
D．向右做加速运动
考点3 电磁感应电路中电势高低的判断
(2013·彭州中学高三月考)如图9－1－10所示，两个线圈套在同一个铁芯上，线圈的绕向如图．左线圈连着平行导轨M和N，导轨电阻不计，在导轨垂直方向上放着金属棒ab，金属棒处于垂直纸面向外的匀强磁场中，下列说法中正确的是( )
图9－1－10
A．当金属棒向右匀速运动时，a点电势高于b点，c点电势高于d点 B．当金属棒向右匀速运动时，b点电势高于a点，c点与d点等电势 C．当金属棒向右加速运动时，b点电势高于a点，c点电势高于d点 D．当金属棒向右加速运动时，b点电势高于a点，d点电势高于c点
第二节 法拉第电磁感应定律 自感 涡流 一、法拉第电磁感应定律 1．法拉第电磁感应定律
(1)内容：电路中感应电动势的大小，跟穿过这个电路的磁通量的______成正比． (2)公式：E＝______，n为线圈匝数． 2．导体切割磁感线的情形
(1)若B、L、v相互垂直，则E＝______.
(2)E＝BLvsinθ，θ为运动方向与磁感线方向的夹角． (3)导体棒在磁场中转动：
导体棒以端点为轴，在匀强磁场中垂直于磁感线方向匀速转动产生感应电动势E＝BLv＝1______(平均速度取中点位置线速度Lω)．
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二、自感和涡流
1．自感现象：当导体中电流发生变化时，导体本身就产生感应电动势，这个电动势总是阻碍导体中原来电流的变化，这种由于导体线圈本身的电流发生变化而引起的电磁感应现象叫自感现象．
2．自感电动势
ΔI
在自感现象中产生的感应电动势E＝L，其中L叫自感系数，它与线圈的____、形状、____
Δt以及是否有铁芯有关，自感系数的单位是_______，1 mH＝____H,1 μH＝____H. 3．涡流
当线圈中的电流发生变化时，在它附近的任何导体中都会产生像________状的感应电流． (1)电磁阻尼：当导体在磁场中运动时，感应电流会使导体受到_______，安培力的方向总是____导体的运动．
(2)电磁驱动：如果磁场相对于导体转动，在导体中会产生________，使导体受到安培力作用，安培力使导体运动起来．
交流感应电动机就是利用________的原理工作的． 热身体验 1－1.(2011·高考广东卷)将闭合多匝线圈置于仅随时间变化的磁场中，线圈平面与磁场方向垂
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