高二寒假 第四讲 电磁感应现象
【知识要点】
1、奥斯特——“电生磁”——电流的磁效应 2、法拉第——“磁生电”——电磁感应现象 3、电磁感应现象
不论用什么方法，只要______________________发生变化，闭合电路中就有电流产生，这种利用磁场产生电流的现象叫电磁感应，电磁感应中产生的电流叫___________________.
思考：如图，当开关闭合、打开瞬间和开关闭合后移动滑动变阻器触头时，线圈B中是否产生感应电流？
4、产生感应电流的条件：①电路闭合；②穿过闭合电路的磁通量发生改变 【典型例题】
一、判断线圈中有无感应电流
例题1：左图中线圈abcd在长直通电导线的磁场中向上平动（线圈有缺口）,判断线圈中有
否感应电流产生？右图中线圈abcd在长直通电导线的磁场中向右平动，判断线圈中有否感应电流产生？ 若线圈向下平动，线圈中有否感应电流产生？
例题2：如图所示，两平行长直导线A、B通有大小和方向都相同的电流，矩形线框处在两导线之间，线框平面与两长直导线A、B在同一平面内，试讨论线框从靠近导线A向右平动至靠近导线B的过程中，线框中是否产生感应电流？
例题3：如图所示，一个长直导线穿过圆环导线的中心，并与圆环导线平面垂直，当长直导线中的电流逐渐减小时，环形导线中有没有感应电流？
【方法指导】判断闭合线圈有无感应电流产生的一般步骤：判断闭合线圈有无感应电流应先分析磁感线在线圈中的分布情况，然后再 分析闭合线圈的运动或线圈中磁场变化的情况。
二、磁通量φ变化的几种基本情况
如图所示，闭合线圈面积为S，磁感强度为B的磁场穿过线圈，与线圈成θ，根据φ＝BSsinθ可知：
（1）S、θ不变，B变化会引起磁通量φ变化 思考1：如图所示，当线圈穿过条形磁铁并分别通过条形磁铁的A、B、C三个位置时，线圈中是否有感应电流？
（2）B、θ不变，S变化而引起磁通量φ变化 思考2：如图所示，圆形闭合线圈置于垂直线圈平面的匀强磁场中，若将线圈拉成正方形，
线圈中是否有感应电流？
（3）闭合面的S不变，磁场B也不变，由于闭合面和磁场的相对位置发生改变，也即sinθ中θ发生变化，而引起穿过闭合面的磁通量φ变化
思考3：如图线圈绕OO′ 转动时，线圈中是否产生感应电流？
（4）θ不变，B和S都发生变化也会引起磁通量φ变化
设在?t时间内回路面积由S变为S+?S，同时磁感强度由B变为B+?B，φ1为t1时刻环内的磁通量，φ2为t2时刻环内的磁通量，则磁通量的变化量?φ=φ2-φ1=（B+?B）(S+?S)- BS，所以 ?φ=B?S +?BS+ ?B?S ，φ1=B1S=( B0+kt1)S, φ2=B2S=( B0+kt2)S，必须指出此时的?φ≠?B?S.
例4：如图所示，在同一铁棒上有L1、L2两只螺线管，L1的两根引线与检流计G连成闭合回路，L2的两根引线与电源、滑动变阻器以及开关连成闭合回路，在下面的操作过程中，检流计G的指针是否发生摆动？ A．闭合开关，B．移动滑动变阻器的触头。
例5：如图所示，让闭合线圈由位置1通过一个匀强磁场运动到位置2。线圈在运动过程中，什么时候有感应电流，什么时候没有感应电流？为什么？
例6：如图所示，一水平放置的矩形线框在条形磁铁上方沿平行磁铁的方向运动。当它由a处向b处移动的过程中，线框中有无感应电流产生？为什么？
例7：如图所示，一竖直放置的矩形线框在条形磁铁上方沿平行磁铁的方向运动。当它由a处向b处移动的过程中，线框中有无感应电流产生？为什么？
例8：（多选）如图所示，竖直放置的长直导线通以恒定电流，有一矩形线框abcd与导线在同一平面内，线框在以下运动中能产生感应电流的是（ ）。 A．线框离开通电导线向右平移
B．线框与通电导线保持平行向上平移 C．线框以ab边为轴转动900
D．线框以直导线为轴，保持与通电导线距离不变转动 例9：（多选）如图，放在有边界匀强磁场内的矩形线圈，其转动轴OO′的轴线刚好在边界上，若要线圈中产生感应电流，下列方法可行的是（ ） A．线圈绕OO′轴转动 B．线圈以ab边为轴转动
C．线圈以cd边为轴转动 D．线圈向上平移 【课内练习】
1、发电的基本原理是电磁感应。发现电磁感应现象的科学家是（ ） A．安培 B．赫兹 C．法拉第 D．麦克斯韦 2、下列现象中属于电磁感应现象的是（ B ）
A．磁场对电流产生力的作用 B．变化的磁场使闭合电路中产生电流 C．插在通电螺线管中的软铁棒被磁化 D．电流周围产生磁场 3、以下说法中正确的有（ ）
A．闭合线圈内有磁通量，闭合线圈中必有感应电流 B．要线圈中产生感应电流，线圈必须在磁场内
C．闭合电路中产生感应电流的条件是闭合电路内的磁感强度发生变化 D．变化磁场能使闭合电路中产生电流 4、（多选）如图所示，在垂直于纸面的范围足够大的匀强磁场中，有一个矩形线圈abcd，
O1 线圈平面与磁场垂直，O1O2和O3O4都是线圈的对称轴，应使线圈怎样运动才能使
a b
其中产生感生电流（ ） O4 O3 A．向左或向右平动
B．向上或向下平动 c d O2
C．绕O1O2转动
D．绕O3O4转动 5、（多选）恒定的匀强磁场中有一圆形的闭合导体线圈，线圈平面垂直于磁场方向，当线圈在此磁场中做下列哪种运动时线圈中能产生感应电流（ ） A、线圈沿自身所在的平面做匀速运动 B、线圈沿自身所在的平面做加速运动
C、线圈绕任意一条直径做匀速转动 D、线圈绕任意一条直径做变速转动
6、如图所示，线圈L与电流表G组成闭合电路，在下述情况中，会产生感应电流的是（ ）
A．L、G与磁铁一同向上运动 B．L、G与磁铁一同向左运动 C．只有L、G一同向左运动 D．只有磁铁向右运动
M P 7、（多选）在图中，线圈M和线圈P绕在同一铁芯上，则（ ）
A、当合上开关S的一瞬时，线圈P里没有感应电流 B、当合上开关S的一瞬时，线圈P里有感应电流
S G C、当断开开关S的一瞬时，线圈P里没有感应电流 D、当断开开关S的一瞬时，线圈P里有感应电流
8、发现电流磁效应现象的科学家是 ，发现通电导线在磁场中受力规律的科学家是 ，发现电磁感应现象的科学家是 ，发现电荷间相互作用力规律的的科学家是 。
9、如图所示，竖直通电直导线与线框在同一平面内，当导线中电流为I时，线框中 （有、无）感应电流，当I逐步增大时，线框中 （有、无）感应电流，当I逐步减小时，线框中 （有、无）感应电流。
10、一小导线圈从通电螺线管内部穿过，线圈平面与螺线管轴线垂直，当小线圈从其一端穿到螺线管中部过程中，小线圈中磁通量 ，线圈中 感应电流；当小线圈在螺线管中部移动过程中，小线圈中磁通量 ，线圈中 感应电流；当小线圈从中部到其另一端的过程中，小线圈中磁通量 ，线圈中 感应电流 （选填“增加”、“不变”、“减少”、“有”、“无”）。 【课外练习】
1．以下说法中正确的有（ ）
A．只要有磁感线穿过导体闭合，导体中就会产生感应电流
B．只要闭合电路的一部分导体在磁场中运动，导线中就一定产生感应电流 C．一段不闭合的导线放在变化的磁场中，导线中一定不产生感应电流 D．放在磁场中的闭合线圈，只要磁场有变化，线圈中就会有感应电流
2．如图所示，匀强磁场方向水平向右，矩形闭合线框abcd置于该磁场中，其中ab边和cd边与磁感线平行，下面的操作能使线框中产生感应电流的是（ ） A．在纸面内平移线框 B．垂直于纸面平移线框 C．以ab边为轴转动线框 D．以bc边为轴转动线框 3．（多选）在一通电长直导线附近放置一个导线圆环，具体放法如图, 当长直导线中电流增大时，导线圆环中会产生电流的是（ ） I I I I
B C A D
4．（多选）如图所示，MN为固定在纸面内的长直导线，通有由M到N方向的电流。其右侧有一环形金属线圈平放在纸面内。下列做法能使线圈中产生感应电流的是（ ） A．增大MN中的电流 B．减小MN中的电流
C．维持MN中的电流不变，向上平移线圈 D．维持MN中的电流不变，向右平移线圈 5．（多选）如图所示，开始时矩形线圈与磁场垂直，且一半在匀强磁场内一半在匀强磁场外，若要线圈产生感应电流，下列方法中可行的是（ ） A、将线圈向左平移一小段距离 B、将线圈向上平移
C、以ab为轴转动（小于900） D、以ad为轴转动（小于600） 6．（多选）在无限长直线电流的磁场中，有一闭合的金属线框abcd，线框平面与直导线ef在同一平面内（如图），当线框做下列哪种运动时，线框中能产生感应电流（ ）
A、水平向左运动 B、竖直向下平动 C、垂直纸面向外平动D、绕bc边转动
7．如图所示，闭合导线框a所在处无磁场，仅在虚线框内存在匀强磁场，其磁感强度逐渐增大，则闭合导线框a中 （填“有”或“无”）感应电流。
8．如图所示，小矩形线框abcd恰好有一半在另一个大一些的矩形回路ABCD内，两线圈彼此绝缘且在同一平面内。当电键闭合时，abcd内 感应电流，因为穿过abcd的磁通量 。闭合开关以后，将线框abcd向右平移，穿过线框的磁通量的变化情况是 ，abcd内 感应电流。
9．演示地磁场存在的实验装置(由环形线圈，微电流传感器，DIS等组成)如图所示。首先将线圈竖直放置，以竖直方向为轴转动，屏幕上的电流指针＿＿＿＿(填：“有”或“无”)偏转；然后仍将线圈竖直放置，使其平面与东西向平行，并从东向西移动，电
流指针＿＿＿＿(填：“有”或“无”)偏转；最后将线圈水平放置，使其从东向西移动，电流指针＿＿＿＿(填：“有”或“无”)偏转。
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