高中物理必备知识点：探究电磁感应的产生条件

高中物理必备知识点：探究电磁感应的产生条件

第二节 探究电磁感应的产生条件 【知能准备】 1.电磁感应现象: 2.感应电流的产生条件: 【同步导学】 1、疑难分析： 感应电流的产生条件是本节的教学重点，而正确理解感应电流的产生条件 是本节教学的难点．只要穿过闭合电路的磁通量发生变化，闭合电路中才能有 感应电流产生。而单纯地说，导线框在磁场中做切割磁感应线运动是否一定有 感应电流产生呢？要理解这一问题请看右图：虽然两竖直边均在切割磁感应线， 但整个导线框磁通不变，或者说，两竖直边产生的感应电动势正好抵消。因此， 看感应电流的产生关键是看回路磁通量有无变化！ 2、方法点拨： （１）电磁感应现象较严格的说法是：通过闭合回路的磁通量发生变化时，在闭合回路中 产生感应电动势的现象。我们可以将回路改成电路，把感应电动势改成感应电流．要知道， 有磁通量变化而电路断开时，电路中有感应电动势，而无感应电流，这也是电磁感应现象．电 磁感应现象，更重要的是看感应电动势的有无。 （2）电磁感应现象也符合能量转化和守恒定律：产生感应电流的过程是将其它能量转化 成电能的过程。 3．典型例题： 【例题 1】关于感应电流,下列说法中正确的是( ) A．只要闭合电路内有磁通量,闭合电路中就有感应电流产生 B．穿过螺线管的磁通量发生变化时,螺线管内部就一定有感应电流产生 C．线框不闭合时,即使穿过线圈的磁通量发生变化,线圈中也没有感应电流 D．只要电路的一部分作切割磁感线运动,电路中就一定有感应电流 解析:感生电流产生的条件：首先，穿过电路的磁通量必须变化；其次，电路必须闭合。本题 （A）（B）（D）选择支都不能确保两点都满足，故不能选。 故（C）正确。 【同类变式 2-1】下列关于感应电流产生的说法中，正确的是：（ ） A、只要穿过线圈的磁通量发生变化，线圈中就一定有感应电流产生； B、只要闭合导线做切割磁感线的运动，导线中就一定有感应电流产生； C、闭合电路的一部分导体，若不做切割磁感线的运动，则闭合电路中就一定没有感应 电流； D、当穿过闭合电路的磁通量发生变化时，闭合电路中就一定有感应电流。[来源:学#科#网] 【例题 2】如图所示,竖直放置的长直导线通以恒定电流,有一矩形线框与导线在同一平面,在 下列情况中线圈产生感应电流的是( ). A.导线中电流强度变大 B.线框向右平动 C.线框向下平动 D.线框以 ab 边为轴转动 解析:直线电流在其周围产生的磁感应强度与导线中的电流强度和考查点到导线的距 离有关（B=KI/r）。本题(A)因电流强度的变大使穿过线框回路的磁场变强从而使磁通量 发生了变化；(B)因线框向外运动使穿过线框回路的磁场变弱，从而使线框回路的磁通量发生 变化；(D)主要是因为线框面与磁场方向的夹角不断变化，从而使线框回路的磁通量发生变化； (C)影响电路磁通量的三个因素都没有改变，故磁通量不变。故（A）（B）（D）正确。 【同类变式 2-2】矩形闭合线圈平面跟磁感线方向平行,如图所示.下列情况中线圈 有感应电流的是( ). A.线圈绕 ab 轴转动 B.线圈垂直纸而向外平动 C.线圈沿 ab 轴下移 D.线圈绕 cd 轴转动 【例题 3】如图所示,一闭合金属环从上而下通过通电的长直螺线管,b 为螺线管的中点, 金属环通过 a、b、c 处时,能产生感应电流的是__________. 解析:螺线管外部的磁场类似于条形磁铁的磁场，内部的磁场是匀强磁场在闭合金属 环分别通过 a、b、c 时，穿过环面的磁通量的变化情况依次是变大、不变和变小，故能 产生感生电流的是 a，c。 【同类变式 2-3】如图所示，一个矩形线框上有一电流计 G，它们从一理想匀强磁场区 域 的上方自由下落，线圈平面与磁场方向垂直，在线圈下落的Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ 三个位置中下列说法中正确的是（ ） A.只在Ⅰ位置时有感应电流 B.只在Ⅱ位置时有感应电流 C.只在Ⅲ位置时有感应电流 D.只在Ⅱ位置时无感应电流 【例题 4】如图所示，用导线做成的圆形回路与一直导线构成几种位置组合，哪几种组合中， 切断直导线中电流时，闭合回路中会有感应电流产生？ （ ） 解析:A 图，环面关于直导线对称分布，上下两个半环面上的磁场总是大小相等方向相反，穿 过整个环面的磁通量恒为零；B 图和 C 图，环面关于直导线不对称分布，穿过环面的磁通量不 为零，当切断直导线中电流时，环面上的磁通量发生变化；D 图，磁感线与回路导线是同心圆， 穿过整个环面的磁通量恒为零。故闭合回路中会有感应电流产生的是 B 、C 【同类变式 2-4】如图所示,有一正方形闭合线圈,在足够大的匀强磁场中运动.下列四个图中 能产生感应电流的是图( ) G G G G Ⅰ Ⅱ Ⅲ 。 ． ． A B C D ××× ××× ××× ××× ××× 【例题 5】如图所示,一有限范围的匀强磁场,宽为 d.一个边长为 l 正方形导线框以 速度 v 匀速地通过磁场区.若 d>l,则在线框中不产生感应电流的时间就等于( ) A. v d B. v l C. v ld  D. v 2ld  解析:线框穿越磁场分进入、浸没和离开三个阶段，没有感生电流产生的是浸没阶 段，本题该阶段对应的位移是 d-2l，故在线框中不产生感应电流的时间就等于（D） 【同类变式 2-5】如图所示，一有限范围的匀强磁场。宽度为 d，将一个边长 为 L 的正方形导线框以速度 V 匀速通过磁场区域区域，若 d

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