文档介绍：电磁感应
铅山一中 朱礼宾
【知识要点】
一、感应电动势和感应电流 的发生条件
二、感应电流的方向:右手定则及楞次定律
三、感应电流的大小: 法拉第电磁感应定律
四、实验：研究电磁感应现象
一、感应电动势和感应电流的发生4．自感电动势
L为自感系数，它与线圈的形状、匝数以及铁芯的材料有关．
自感电动势(电流)的方向：当导体回路的电流增加时，自感电动势(电流)、的方向与原电流方向相反；当导体回路中的电流减小时，自感电动势(电流)的方向与原电流方向相同．
由于回路中电流产生的磁通量发生变化，而在自己回路中产生的感应电动势称为自感电动势．
【疑难讲解】 实验：研究电磁感应现象
实验电路如上图所示．实验中应注意：
(1)查明电流表指针的偏转方向和电流方向的关系，一般的电流表指针的偏转方向与电流流经内部的方向相同，如图所示的电流表，电流从正接线柱流人负接线柱流出，指针向右偏，反之指针向左偏．
(2)电流表指针偏转说明有感应电流，线圈中的感应电流方向根据指针偏转方向得出，然后用安培定则确定线圈B中的磁场方向，从而确定原磁场的变化是增强还是减弱，以验证楞次定律．
(3)实验中，使得线圈B中的磁通量发生变化的原因可能是A线圈与B线圈的相对运动，也可能是通断电流引起A线圈中的磁场变化而使B线圈中的磁通量发生变化，或者可以用滑动变阻器来改变A线圈中的电流大小，而使B月线圈中的磁通量发生变化．但无论哪种情况，产生的效果只有两种：①使B线圈中的磁通量增加；②使B线圈中的磁通量减少．如：A线圈向着B线圈运动和开关从断开到闭合均使B线圈中的磁通量增加，反之则减少．
【典型例题】
例1．如图所示，闭合导线框的质量可以忽略不计，将它从图示位
答：选项C是正确的．
动线圈引起的磁通变化而产生感应电流通过导线横截面的电量，也适用于线圈不动两磁场变化产生的感应电流通过导线截面的电量；由
W=
电能．
例2．如图(1)所示，垂直纸面向里的匀强磁场宽度为L，磁感应强度为B．一个单匝线圈abcdef的电阻为R，以恒定速度v垂直于B的方
(1)画出线圈中感应电流(以逆时针方向为电流的正向)I随时间t变化的函数图像；
(2)画出对线圈所施加的水平拉力(以向右为拉力的正向)F随t变化的函数图像；
(3)计算拉力F所做的功．
分析：当ab进入磁场区切割磁感线运动时，就产生逆时针方向的感应电流，从而使ab导线受到向左的安培力，这时要使线圈匀速运动，就必须有向右的拉力与安培力平衡．
当ef也进入磁场后，ef与ab的两个感应电动势会互相抵消一些，从而使感应电流以及安培力相应减小．
当线圈全部进入磁场后，由于磁通量不再变化，故感应电流为零，安培力也是零．
当ab离开磁场后，只有cd与ef切割磁感线，产生顺时针方向的感应电流，但所受安培力仍向左，因而拉力仍向右．
当ef也离开磁场后，只有cd切割磁感线，因而感应电流以及安培力都正比减小．
解：(1)线圈以v匀速穿过磁场区时，线圈内感应电流I随时间t变化的图像如图(2)所示．图中各量为
(2)对线圈所施加的水平拉力F随时间t变化的图像如图所示．图中横坐标各量与(1)同，纵坐标各量为
(3)在线圈进、出磁场过程中，水平拉力F始终做正功，即
答：在线圈穿过磁场区的过程中，线圈中的感应电流I以及拉动线圈的水平拉力F随时间t的变化图像分别如图(2)和图(3)所示．其拉力
(3)如果线圈增加到n匝，则I不变(因感应电动势和线圈电阻都增大到n倍)，但F应增大到原来的n倍(因有n根导线受安培力)．
不受安培力，也不需要拉力．线圈有惯性，以匀速度v向右运动．
(2)由于线圈始终匀速运动，动能不变，拉力F对线圈所做的功W等于感应电流在线圈电阻R上所产生的热量Q，其中Q为
例3．平行光滑的金属导轨宽度为L，导轨平面与水平面成θ角，导轨回路内接有一个定值电阻R和一节电动势为ε、内电阻为r的电池(导轨其余电阻均不计，长度足够长)．空间有垂直于导轨平面向上的匀强磁场，磁感应强度为B．一根质量为m的金属棒ab水平放置在导轨平面上，如图所示．无初速释放ab．试分析ab的运动情况，求出ab运动达到稳
分析：当ab金属棒放置到导轨上后，接通电路，就有逆时针方向的电池电流由b向a 流过，这时ab在重力G沿导轨斜面方面的分力
mgsin和安培力 的共同作用下做变加速运动,而导线
切割磁感线产生感应电动势又使回路中的电流不断地变大,金属棒受到的安培力也不断的增大,直到安培力与重力分力达到平衡时，ab棒的加速度才降到零，速度不再增大，此后，ab棒以最大速度沿导轨平面向下匀速滑动，达到稳定状态．
说明：对整个过程来说，电源所提供的电能与ab棒下滑过