高二物理探究感应电流的产生条件内容摘要:

在实验 1中,当导体 AB在磁场中静止或平行于磁感线运动时,无论磁场多强,闭合回路中都无电流;当导体 AB做切割磁感线运动时,闭合回路中有电流产生. 在实验 2中,当条形磁铁静止在螺线管中时,无论磁铁的磁场多强,回路中都没有电流;将磁铁插入或拔出螺线管时,组成螺线管的导线切割磁感线,闭合回路中有电流产生. 在实验 3中,导体和磁场之间并没有发生相对运动.当螺线管 AB中电流不变时,螺线管 CD中没有电流产生;而当螺线管 AB中的电流变化时,螺线管 CD中就产生了电流 . 注意: 进一步分析不难看出:实验 1是通过导体相对磁场运动改变磁通量;实验 2是磁体即磁场运动改变磁通量;实验 3通过改变电流从而改变磁场强弱,进而改变磁通量,所以可以将产生感应电流的条件描述为“ 不论用什么方法,只要穿过闭合电路的磁通量发生变化,闭合电路中就会产生感应电流 ” . 3.实验结论 产生感应电流的条件:只要穿过闭合电路的磁通量发生变化,闭合电路中就会产生感应电流. 注意: 电路闭合,磁通量变化,是产生感应电流的两个必要条件,缺一不可,电路中有没有磁通量不是产生感应电流的条件,如果穿过电路的磁通量尽管很大但不变化,那么无论有多大,也不会产生感应电流. 如下图所示,线圈平面与水平方向成 θ角,磁感线竖直向下,设磁感应强度为 B,线圈面积为 S,则穿过线圈的磁通量 Φ= ________. 解析: 线圈平面 abcd与磁感应强度 B方向不垂直,不能直接用 Φ= BS计算,处理时可以用不同的方法: 法一:把 S投影到与 B垂直的方向即水平方向,如图中 a′b′cd, S⊥ = Scos θ,故 Φ= BS⊥ = BScos θ. 法二:把 B分解为平行于线圈平面的分量 B∥ 和垂直于线圈平面的分量 B⊥ ,显然 B∥ 不穿过线圈,且 B⊥ =Bcos θ,故 Φ= B⊥ S= BScos θ. 答案: BScos θ 变式迁移 ,有一个 100匝的线圈,其横截面是边长为 L= m的正方形,放在磁感应强度为 B= T的。
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