高中物理选修3-2讲义 详细
第四章电磁感应
第一节感应电流产生的条件
一、知识回顾：磁通量φ
1、概念：穿过某一面积的磁感线条数叫做穿过这一面积的磁通量。
2、公式：φ=BS cosθ
3、单位：韦伯，简称韦，符号Wb，1Wb=1T.㎡
4、磁通量与匝数无关。Φ≠nBS
5、磁通量是标量，但是有正负
6、磁通量是净磁通量
7、磁通量的变化量是：Δφ=φ2-φ1
8、改变磁通量的办法：φ=BS cosθ
练习1、关于磁通量的说法正确的是（）
A 磁通量是一个反映磁场强弱和方向的物理量
B 某一面积上的磁通量可表示穿过此面积的磁感线条数
C 在磁场中所取得面积越大，该面上磁通量一定越大
D 穿过任何封闭曲面的磁通量一定为0
练习2、条形磁铁竖直放置，闭合圆环水平放置，条形磁铁中心线穿过圆环中心，
如图，若圆环为弹性环，其形状由a扩大为b，那么圆环内磁通量变化情况是（）
A 增大
B 减小
C 不变
D 无法确定
练习3、一磁感应强度为B的匀强磁场方形水平向右，一面积为S的矩形线圈
abcd如图所示放置，平面abcd与竖直方向成α角，将abcd绕ad边为轴转过
180度角，则穿过线圈平面的刺痛流量的变化量有（）
A 0
B 2BS
C 2BScosα
D 2BSsinα
练习4、如图，线框面积为S，水平放置，磁感应强度B竖直向上，若将线框
沿图示方向以OO’为轴顺时针转动60°，则此时磁通量的大小为，
若顺时针转动180°，则磁通量的改变量是。
练习5、矩形线框abcd的边长分别为L1、L2，可绕它的一条对称轴OO’转动，
匀强磁场的磁感应强度为B，方向与OO’垂直，初位置时线圈平面与B平行，
如图
1）初位置时穿过线框的磁通量φ1为多少？
2）当线框沿图甲所示方向绕过60°时，磁通量φ2为多少？这一过程中磁通量的变化为多少？
3）当线框绕轴沿图示方向由图乙中的位置再转过60°位置时，磁通量φ3为多少？这一过程中Δφ=φ3-φ2为多少？
练习6、如图，两直导线中通以相同的电流I ，矩形线圈位于导线之间，
将线圈由实线位置移到虚线位置的过程中，穿过线圈的磁通量的变化情
况是（）
A 向里，逐渐增大
B 向外，逐渐减小
C 先向里增大，再向外减小
D 先向外减小，再向里增大
二、探究感应电流的产生条件
1、实验：
结论：闭合回路的一部分切割磁感线，产生感应电流
思考：感应电流产生的条件：
1、闭合回路
2、磁通量的改变
练习7、如图，有一个电子沿一个圆环形导体的直径方向在圆环表面匀速掠过时，圆环中（）A 感应电流时有时无 B 没有感应电流
C 有持续的感应电流
D 以上说法都不对
练习8、在一个专门研究地磁场的实验室的水平桌面上，放置一个边长为
L的正方形闭合线圈，线圈的ab边指向南北，如图，下列几种说法正确
的是（）
A 线圈以速度V向东平东时，线圈中有感应电流
B线圈以速度V向南平东时，线圈中有感应电流
C 以ab边为轴，将cd边迅速翻转90°的过程中，线圈中有感应电流
D以ab边为轴，将cd边迅速翻转180°的过程中，线圈中无感应电流
第二节楞次定律
一、定义：感应电流具有这样的方向，即感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化。感应电流的效果总是反抗引起感应电流的原因。
二、公式:E = vBL (v为杆在磁场中移动的速度)
三、适用范围：闭合电路的部分导体切割磁感线产生感应电流的情况
四、探究感应电流方向
总结：
从原磁通量的变化看：增反减同
从磁体和导体的相对运动看：来拒去留
闭合电路面积来看：增缩减扩（有例外）
右手定则：磁感线穿过掌心，大拇指指向运动方向，四指指向电流方向
E=BLv
练习1、通电直导线L和平行导轨在同一平面内，金属棒ab静止在导
轨上并与导轨组成闭合回路，ab可沿导轨自由滑动，当通电导线L向
左运动时（）
A ab棒将向左滑动
B ab棒将向右滑动
C ab棒保持静止
D ab棒的运动方向与通电导线上电流方向有关
练习2、A、B两个相同的环形线圈，共轴并靠近放置，A线圈中通有如图a所示的交流电i，则（）
A 在t1到t2时间内A、
B 两线圈相吸
B在t2到t3时间内A、B 两线圈相斥
C t1时刻两线圈间作用力为零
D t2时刻两线圈间作用力最大
练习3、MN 是一根固定的通电长导线，电流方向向上，今将一根金属线
框abcd放在导线上，让线圈的位置偏向导线左边，两者彼此绝缘，当导
线中电流突然增大时，线框整体受力情况（）
A 向右
B 向左
C 向上
D 零
练习4、在线圈的左右两侧分别套上绝缘的金属环a、b，在导体AB 在匀强磁场中下落的瞬间，a、b环将（）
A 向线圈靠拢
B 向两侧跳开
C 一起向左侧运动
D 一起向右侧运动
练习5、如图所示，乙线圈和甲线圈互相绝缘，乙线圈的一半面积在甲线圈中，甲中电流为逆时针方向，当甲线圈中的电流逐渐减弱时，乙线圈的感应电流（）
A 为零
B 顺时针方向
C 逆时针方向
D 无法确定
练习6、一条形磁铁原来做自由落体运动，当它通过闭合线圈回路时，其运动情况是（）
A 接近线圈和离开线圈时速度都变小
B 接近线圈和离开线圈时加速度都小于g
C 接近线圈时做减速运动，离开线圈时做加速运动
D接近线圈时加速度小于g，离开线圈时加速度大于g
练习7、螺线管B置于闭合金属圆环A的轴线上，当B中通过的电流I减小时（）
A 环A有缩小的趋势
B 环A有扩张的趋势
C 螺线管B 有缩短的趋势
D 螺线管B 有伸长的趋势
练习8,、位于截流长直导线附近的两根平行铁轨A和B ，与长直导线平行且在同一水平面上，在铁轨A、B上套有两段可以自由滑动的导体CD和EF，若用力使导体EF向右运动，则导体CD将（）
A 保持不动
B 向右运动
C 向左运动
D 先向右后向左运动
强化1、一平面线圈用细杆悬于P点，开始时细杆处于水平位置，释放后让它在如图所示的匀强磁场中运动.已知线圈平面始终与纸面垂直，当线圈第一次通过位置Ⅰ和位置Ⅱ时，顺着磁场的方向看去，线圈中感应电流的方向分别为( )
A.逆时针方向逆时针方向
B.逆时针方向顺时针方向
C.顺时针方向顺时针方向
D.顺时针方向逆时针方向
强化2、如图所示，在条形磁铁N极附近，将闭合线圈abcd由位置Ⅰ经位置Ⅱ平移至位Ⅲ，线圈中感应电流的方向：（）
A．始终沿abcd方向
B．始终沿adcb方向
C．先沿abcd方向，后沿adbc方向
D．先沿adcb方向，后沿abcd方向
强化3、在两根平行长直导线M、N中，通入相同方向、相同大小的电流，导线框abcd和两导线在同一平面内，线框沿着与两导线垂直的方向从位置Ⅰ匀速移动到位置Ⅱ的过程中，线框中感应电流的方向为
A．沿abcda不变
B．沿adcba不变
C．由abcda变成adcba
D．由adcba变成abcda
强化4、如图所示，A、B都是很轻的铝环，分别吊在绝缘细杆的两端，杆可绕中间竖直轴在水平面内转动，环A是闭合的，环B是断开的．若用磁铁分别接近这两个圆环，则下面说法正确的是（）
A．图中磁铁N极接近A环时，A环被吸引，而后被推开
B．用磁铁的任意一磁极接近A环时，A环均被排斥，后随磁铁运动
C．用磁铁N极接近B环时，B环被推斥，远离磁铁运动
D．用磁铁的任意一磁极接近A环时，A环均被排斥，环运动方向和磁铁移动方向相同
强化5、如图所示，在通电密绕长螺线管靠近左端处，吊一金属环a处于静止状态，在其内部也吊一金属环b处于静止状态，两环环面均与螺线管的轴线垂直且环中心恰在螺线管中轴上，当滑动变阻器R的滑片P向左端移动时，a、b两环的运动情况将是（）
A．a右摆，b左摆
B．a左摆，b右摆
C．a右摆，b不动
D．a左摆，b不动
强化6、如图所示，两个相同的轻质铝环套在一根水平光滑的绝缘杆上，当一条形磁铁向左运动靠近两环时，两环的运动情况是（）
A．同时向左运动，间距增大B．同时向左运动，间距变小
C．同时向右运动，间距变小D．同时向右运动，间距变大
强化7、如图所示，矩形闭合线圈放置在水平薄板上，有一块蹄形磁铁如图所示置于平板的正下方(磁极间距略大于矩形线圈的宽度)当磁铁匀速向右通过线圈时，线圈仍静止不动，那么线圈受到薄板的摩擦力方向是
A.一直向左
B.一直向右
C.先向左，后向右
D.先向右，后向左
强化8、如图，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
强化9、地球北半球地磁场的竖直分量向下，飞机在我国上空匀速巡航，机翼保持水平，飞机高度不变，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Ψ1，右方机翼末端处的电势为Ψ2，则（）
A. 若飞机从西往东飞，Ψ1比Ψ2高
B. 若飞机从东往西飞，Ψ2比Ψ1高
C. 若飞机从南往北飞，Ψ1比Ψ2高
D. 若飞机从北往南飞，Ψ2比Ψ1高
强化10,、如图所示，当金属棒a在处于磁场中的金属轨道上运动时，金属线圈b向左摆动，则金属棒a ( )
A．向左匀速运动B．向右减速运动
C．向左加速运动D．向右加速运动
强化11、在匀强磁场中放一电阻不计的平行金属导轨，导轨跟大线圈M相接如图所示，导轨上放入一根导线ab，磁感线垂直于导轨所在平面.当导线ab加速向右运动时，M所包围的小闭合线圈N产生的感应电流方向及所具有的形变趋势（）
A.N具有顺时针方向的电流，且具有收缩的趋势
B. N具有顺时针方向的电流，且具有扩张的趋势
C. N具有逆时针方向的电流，且具有收缩的趋势
D. N具有逆时针方向的电流，且具有扩张的趋势