电磁感应现象导体切割磁感线运动:导体切割磁感线

电磁感应现象 导体切割磁感线运动

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一、 知识梳理 1、 电磁感应现象

（1）定义：闭合回路中产生 的现象。产生的电动势叫 ，产生的电流叫 。

（2）产生感应电流的条件：① ，② 发生变化。

【理解】①电路不闭合时，只有 而没有 。②要穿过闭合电路的

【思考】①磁场不变能否产生感应电流？②磁场变化能否不产生感应电流？③磁通量的变化可以由哪些变化引起？

2、 右手定则

导体切割磁感线产生的 方向用右手定则判定。 【思考】左手定则与右手定则的有什么异同点？

3、 导体切割磁感线产生的感应电动势的大小

（1）切割磁感线运动的导体相当于一个电源，感应电动势由其 极指向 极。 （2）公式：E= ，式中三个物理量相互 。 【思考】“该式也可以理解为导体单位时间内扫过的磁通量”，这句话如何理解？

（3）说明：①若导线是曲折的，则L应为 。②若v为一段时间内的平均速度，则感应电动势为 ，若v为瞬时速度，则感应电动势为 ，③导体绕导体一端转动切割产生的感应电动势公式为E= ，用B、L、ω表示。 【推导】

④线圈转动电动势E= ，（发电机模型，用B、L、S表示）。 【推导】

二、 例题精析

1、感应电动势方向的判断和大小的计算 【例题1】（多）如图所示为地磁场磁感线的示意图，飞机在我国上空匀速巡航，机翼保持水平，飞行高度不变。由于地磁场的作用，金属机翼上有电势差，设飞行员左方机翼末端处的电势为φ1，右方机翼末端处的电势为φ2，则（ ） A、 若飞机从西往东飞，φ1>φ2 B、 若飞机从东往西飞，φ1φ2 D、 若飞机从北往南飞，φ1

2、感应电流的计算 【例题2】粗细均匀的电阻丝围成的正方形线框置于有界匀强磁场中磁场方向垂直于线框平面，其边界与正方形线框的边平行。现使线框以相同大小的速度沿四个不同方向移出磁场，则在移出的过程中线框的一边ab两点间的电势差的绝对值最大的是（

）

【例题3】如图所示，在磁感应强度为B=0.5T的匀强磁场中，垂直于磁场方向水平放置的两平行金属导轨，相距为L=0.1m,导轨电阻不计，在导轨的右端连着一只电阻阻值为R=0.3Ω，导轨上跨放着一根长为0.2m的金属棒，其每米长的电阻为2Ω，棒与导轨垂直，并以v=4m/s的速度向左匀速运动，则金属棒两端的电压为多大？

【例题4】如图所示，日字形导线框由7根长均为L ，电阻 r的导线组成，受拉力作用以速度v匀速通过宽为L，磁感应强度为B 的匀强磁场，线框平面始终与磁场方向垂直，由ab边刚进入磁场开始，求：线框在第一根边进入、第二根边进入和第三根边进入磁场区域的三个不同位置时（1）流过导体ab 的电流（2）导体ab 两端的电压。

【例题5】如图所示，一边长为2L，每边电阻为R 的正方形导线框abcd以速度v匀速从磁感应强度为B，方向垂直于纸面向里的匀强磁场区向右穿过宽为L 的无磁场区，进入磁感应强度为2B，方向垂直纸面向外的匀强磁场区，试讨论线框中感应电流随位移的变化情况，并画出其变化图线。

【例题6】如图所示，把总电阻为2R和R的两根粗细均匀的电阻丝焊接成直径分别为2d和d 的两个同心圆环，并将它们水平固定在绝缘桌面上，在大小两环间的区域内穿过一个竖直向下，磁感应强度为B 的匀强磁场，一长度为2d、电阻为R 的粗细均匀的金属棒MN放在圆环上，与两圆环始终保持良好接触，当金属棒以恒定速度v向右运动，经过环心O时，求：（1）金属棒MN中产生的总感应电动势（2）金属棒MP中电流的大小和方向（3）棒与小圆环的接触点P、Q间的电压（4）大小圆环消耗的功率之比。