[对电磁感应现象的研究性学习]
一、一次感应现象 当穿过某一回路的磁通量发生变化时，回路中产生感应电动势的现象叫做电磁感应现象（一次感应）。若回路是一个闭合的电路，则电路中应当可以通过灵敏电流计显示其电流大小和方向。
例1如图1所示，在一根软铁棒上绕有一个线圈，a、b是线圈的两端，a、b分别与平行导轨M、N相连，有匀强磁场与导轨面垂直，一根导体棒横放在两导轨上，要使a点的电势均比b点的电势高，则导体棒在两根平行的导轨上应该（）
A.向左加速滑动
B.向左减速滑动
C.向右加速滑动
D.向右减速滑动
解析：由于导体棒的运动，由导体棒、导轨和线圈构成的电路中的磁通量发生变化，故在导体棒的两端会产生感应电动势，根据右手定则可知，无论导体棒（相当于电源）向右如何运动，都会使a点的电势比b点的电势高。故C、D正确。
二、二次感应现象
当发生一次感应后，如果感应电流的磁场又穿过另一个闭合电路，能使另一个闭合电路的磁通量发生变化，则在该闭合电路中也能产生感应电流，这种因感应电流的磁场发生变化，而再次产生感应电流的现象我们称之为二次感应现象。
例2如图2所示，水平放置的两组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在磁场力作用下向右运动，则PQ所做的运动可能是（）
A.向右匀加速运动
B.向左匀加速运动
C.向右匀减速运动
D.向左匀减速运动
解析：设PQ向右运动，用右手定则和安培定则可知穿过L1的磁感线方向向上，若PQ向右加速运动，经过L2的电流变大，L2的磁场增强，则穿过L1的磁通量增加，用楞次定律可知通过MN的感应电流方向是N→M，对MN用左手定则可知MN向左运动；若PQ向右减速运动，流过L2的电流减小，L2的磁场减弱，则穿过L1的磁通量减小，用楞次定律判定可知通过MN的感应电流的方向是M→N，用左手定则可知MN是向右运动，可见C正确；同理设PQ向左运动，用上述类似方法可判定B正确。故选B、C。
拓展：比较例2中PQ匀速运动和变速运动，MN的运动状态如何？
分析：螺线管L1的两端接在平行金属轨道PQ两端，设PQ相距L，垂直轨道平面内有如图3所示指向纸里的磁感应强度为B的匀强磁场，金属棒MN垂直两轨道放置并与轨道接触良好，轨道电阻不计，另一螺线管L2与L1同轴放置，L2的两端a、b通过电流计G形成闭合电路。
当MN在轨道上向左（或右）以速度v匀速运动时，MN切割磁感线产生的感应电动势E=BLv恒定，闭合电路的电阻只有导体棒MN的电阻（设为r）和螺线管的电阻（设为R），则L1中产生稳定的感应电流I=，且通过螺线管L2中的磁通量是稳定的，L2中不会产生感应电流。若MN向右（或左）变速运动时，切割磁感线的速度v逐渐增大（或减小），产生的感应电动势E逐渐增大（或减小），L1的感应电流逐渐增大（或减小），L1感应电流的磁场逐渐增强（或减弱），使得螺线管L2的磁通量增加（或减小），从而使L2内也产生感应电流，这就是二次感应。
结论1：产生二次感应的前提条件是发生一次感应时的电流应当是（均匀或不均匀）变化的。
三、三次感应现象
若发生了一、二次感应后，如果二次感应产生的感应电流还能引起下一个闭合电路中产生感应电流，这种现象则称为三次感应现象。
例3如图4所示，磁场垂直向里，导体棒P通过导轨与线圈A相连接，若要使接在线圈D上的电阻R中的电流从e流向f，则这时正在进行的实验操作过程可能是（）
A.导体棒P向M端匀加速移动
B.导体棒P向M端变加速移动
C.导体棒P向N端匀加速移动
D.导体棒P向N端变加速移动
分析：D线圈中有感应电流，则通过D线圈的磁通量发生了变化，只需D线圈中的磁感应强度发生变化，D线圈的磁感应强度的变化是因为C线圈中感应电流产生的磁场发生了变化，即C线圈的磁感应强度发生了变化，同理类推，根本原因是A线圈的磁感应强度的变化，由IB得产生三次感应电流的原因是A线圈的电流发生了变化，那么像二次感应一样，只需A线圈的电流发生变化就一定会发生三次感应现象吗？
解析：若导体棒P向N端移动，线圈A的磁场方向竖直向上，线圈D的磁场方向为水平向右，假设线圈A中的电流均匀增大，则B线圈的磁场方向竖直向下，C线圈的磁场方向水平向右且恒定不变，线圈D中不能形成感应电流，故线圈A中的电流应为非均匀增大。
但是当P变加速向右滑动，即不是均匀变化时，由公式I=知线圈A的电流也是非均匀变化，由IB可知通过B线圈的磁感应强度也是非均匀变化，由I=得B线圈中的二次感应电流是变化的，因此通过D线圈的磁感应强度也是变化的，所以D线圈可以产生三次感应电流，选D。
结论2：产生三次感应的条件是，第一个线圈的电流做非均匀变化，若是导体棒的运动引起第一个线圈的电流变化，则导体做变加速运动；第二个线圈的电流做均匀变化；第三个线圈的电流恒定。
本文为全文原貌 未安装PDF浏览器用户请先下载安装 原版全文